新疆某大型红铁矿的选矿试验研究.pdf

第3 l 卷第5 期 2 0 1 1 年l O 月 矿冶工程 M I N I N GA N DM F r A I J ．U R G I C A LE N G I N E E R I N G V 0 1 ．3 l №5 O c t o b e r2 0 l l 新疆某大型红铁矿的选矿试验研究① 王海滨 雅满苏矿业有限责任公司雅矿选烧厂，新疆哈密8 3 9 1 2 6 摘要对新疆某大型难选红铁矿进行了选铁试验研究。采用弱磁．强磁．阳离子反浮选闭路流程，针对T F e 品位3 9 ．8 5 ％的红铁 矿，获得了混合精矿产率4 1 ．8 9 ％、T F e 品位6 2 ．6 5 ％、r r F e 回收率6 5 ．0 8 ％的较好选矿指标。 关键词红铁矿；浮选；磁选；阳离子反浮选 中图分类号T D 9 2文献标识码A文章编号0 2 5 3 6 0 c 9 9 2 0 1 1 0 5 一0 0 6 0 一0 3 E x p e r i m e n t a lS t u d yo nM i n e r a lP r o c e s s i n go f L a r g e - s c a l eR e dI r o nM i n ei nX i n j i a n g W A N GH a l ．b i n M i n e r a lP r o c e s s i n ga n dS i n t e r i n gP l a n t ，Y a m a n s uM i n i n gC oL t d ，H a m i8 3 9 12 6 ，X i n j i a n g ，C h i n a A b s t r a c t M i n e r a lp r o c e s s i n gt e c h n o l o g yt or e c o v e ri r o nf r o mar e di r o no r eo fal a r g e - s c a l em i n ei nX i n j i a n gW i 9 8i n v e s t i - g a t e d ．Ac l o s e d c i r c u i tf l o w s h e e tc o n s i s t i n go fal o wi n t e n s i t ym a g n e t i cs e p a r a t i o n ，ah i g hi n t e n s i t ym a g n e t i cs e p a r a t i o n ， a n dac a t i o n i cr e v c i s ef l o t a t i o nw a si n t r o d u c e dt ot r e a tt h i so r ew i t haT F eg r a d eo f3 9 ．8 5 ％．a n dag o o db e n e f i c i a t i o ni n d e xo f ab u l kc o n c e n t r a t ey i e l do f4 1 ．8 9 ％，aT F eg r a d eo f6 2 ．6 5 ％a n daT F er e c o v e r yo f6 5 ．0 8 ％，C a nb ea c h i e v e d ． K e yw o r d s r e di r o no r e ；f l o t a t i o n ；m a g n e t i cs e p a r a t i o n ；c a t i o n i cr e v e r s ef l o t a t i o n 随着国民经济和钢铁行业的发展，开发利用难选 红铁矿迫在眉睫。4 ] 。尤其八钢进入宝钢集团的生产 序列，八钢目前已具备5 0 0 万吨钢的生产能力，未来2 3 年里还将形成l0 0 0 万吨钢的生产规模。但原料 紧缺的矛盾越来越困扰着八钢的发展。因此，新疆某 钢铁研究所针对疆内某大型难选铁矿石进行了可选性 试验研究，目的是为选矿工艺设计提供科学合理的设 计数据。 1 矿石性质 矿石中有用金属矿物主要为赤铁矿、磁铁矿与少 量褐铁矿和镜铁矿，并伴有极少的黄铁矿和黄铜矿；主 要脉石为石英、绿泥石、绢云母等。试样化学多元素分 析结果见表1 。原矿试样的铁物相分析结果见表2 。 表1 原矿多元素分析结果 质量分数／％ T F eF e O S i 0 2 C a O M g O S P 3 9 ．8 5 6 ．5 63 2 ．3 0 1 ．8 7 1 ．6 5 0 ．0 4 80 ．5 4 表2 原矿试样铁物相分析结果 2 试验研究 2 ．1 一段磨矿粒度试验 按照图1 所示流程进行了一段磨矿粒度试验。其 中弱磁选设备为舛0 0 电磁筒式弱磁场磁选机，磁场 原矿 精 ①收稿日期2 0 1 1 - 0 3 ．1 2 作者简介王海滨 1 9 6 6 一 ，男，新疆入，工程师，长期从事选矿工艺的研究及实践工作。 图l 磁选流程 万方数据 第5 期 王海滨；新疆某大型红铁矿的选矿试验研究 6 1 强度为1 3 9 ．3k A ／m ；强磁选设备为实验室型S L O N 脉 动高梯度磁选机，磁场强度为8 3 4 ．2k A ／m 。试验结果 见表3 。 表3 一段磨矿粒度条件试验结果 由表3 可见，一段磨矿粒度一0 ．0 7 4m m 粒级含量 由5 0 ％增至9 5 ％时，抛尾产率增加非常缓慢。从弱磁 精矿的品位和回收率看，磨矿粒度为一0 ．0 7 4m m 粒级 占6 0 ％时优于其他粒度条件，故确定一段磨矿粒度为 一0 ．0 7 4m m 粒级占6 0 ％。 2 ．2 弱磁选磁场强度试验 在磨矿粒度为一0 ．0 7 4m m 粒级占6 0 ％的条件 下，进行了弱磁粗选磁场强度条件试验，结果见表4 。 表4 弱磁粗选磁场强度条件试验结果 弱磁粗精 4 8 ．0 05 1 ．2 25 9 ．1 9 1 1 5 ．4 弱磁粗尾 5 2 ．0 0 3 2 ．∞4 0 ．8 l 原矿 1 0 0 ．o o4 1 ．5 41 0 0 ．0 0 弱磁粗精 5 4 ．1 0 5 3 ．1 86 9 ．2 6 1 3 9 ．3 弱磁粗尾 4 5 ．9 02 5 ．6 83 0 ．7 4 原矿 1 0 0 ．o o4 1 ．5 41 0 0 ．0 0 由表4 可见。当磁场强度达到1 3 9 ．3k A ／r n 时，铁 精矿品位及铁回收率都达到最高值，受设备磁场强度 的限制，已不能继续再提高磁场强度，目前工业生产应 用的弱磁场磁选机的磁场强度也只是这一水平。适宜 弱磁粗选磁场强度定为1 3 9 ．3k A ／m 。 在磨矿粒度一0 ．0 7 4m m 粒级占6 0 ％，一段粗磁 选磁场强度1 3 9 ．3k A ／m 的条件下，进行了粗精矿精 选 两次 磁场强度条件试验，结果见表5 。 表5 弱磁精选试验结果 由表5 可见，当二次弱磁精选作业的磁场强度为 9 5 ．5k A ／m 和7 9 ．6k A ／m 的条件下，获得的指标很接 近，在采用较低的磁场强度 7 9 ．6k A ／m 时，并未能提 高精矿品位，故确定二段弱磁精选作业的适宜磁场强 度均定为9 5 ．5k A ／r n 。 2 ．3 强磁一反浮选工艺试验 2 ．3 ．1弱磁粗选尾矿强磁选抛尾试验对弱磁选尾 矿进行了强磁选磁场强度条件试验，试验结果表6 。 裹6 强磁选磁场强度条件试验 从表6 可以看出，在3 种磁场强度条件下，抛尾的 产率都相当少，只是随磁场强度的降低抛尾的产率略 有降低，强磁粗精品位基本相同，随磁场强度的增加铁 回收率略有升高。这都是因矿石中矿物的嵌布粒度过 细所致。但强磁抛出的尾矿品位很低，对弱磁粗尾起 到一定的富集作用。为考虑最大限度的抛尾，确定强 万方数据 矿冶工程第3 l 卷 磁选作业适宜的磁场强度为8 3 4 ．2k A ／m 。 2 ．3 ．2 强磁粗精一再磨一强磁一反浮选试验鉴于强磁 精选有较好的精选抛尾效果，如果在反浮选之前增加 强磁精选作业，则应产生良好的效果。粗精矿再磨至 一0 ．0 3m m 粒级占9 5 ％，强磁精选磁场强度8 3 4k A ／m ， 反浮选工艺为五次粗选，二次扫选，一次精选，药剂制 度为p H 1 0 ，N a O H1 ．1k g ／t ，淀粉7 0s ／t ，十二胺2 2 5 s ／t ，进行了强磁粗精再磨一强磁一反浮选试验。试验结 果表明，强磁粗精再磨．强磁- 反浮选可有效提高精矿 T F e 品位，同时提高回收率，是适宜该矿矿石性质的有 效工艺。 ‘ 2 ．4 全流程闭路试验 全流程闭路试验做两个流程方案，即强磁一反浮精 选流程和絮凝脱泥一反浮精选流程。其中弱磁、强磁及 絮凝脱泥作业为开路。由于弱磁精选尾矿和强磁粗精 浮选性质相似，故将其合并，作反浮选闭路的原料。 2 ．4 ．1强磁一反浮精选闭路试验强磁一反浮精选闭 路数质量流程见图2 。强磁．反浮精选闭路流程可获 得产率3 0 ．0 3 ％、 I T e 品位6 3 ．O l ％、回收率4 7 ．3 1 ％的 弱磁精矿和产率1 1 ．8 6 ％、T F e 品位5 9 ．6 8 ％、回收率 1 7 ．7 0 ％的反浮精矿。 附笔擀≮ ．- 0 ．0 7 4 舢6 0 ％c 磨1 0 矿0 0 0 1 ． 弱磁藿习序琶％ 黜广翠髫 墨生 坚lI 强- 糈尾 7 ．3 8 I ⋯⋯⋯一 踹嗣强赢尾离铲 酉r t ‘t 譬 1 3 ．9 4 ；驻9 5 l 2 0 ．5 5 反浮件自选 博 1 2 3 ．砷；3 9 ．2 8 反浮l 扫选 2 3 ．1 8 鞫 4 - 5 0 l S 7 3 ；5 1 ．3 0 1 1 ．8 6 ；5 9 ．6 捌 1 9 ．9 5 “ 3 7 1 7 ．7 0 I 6 8 反浮精矿反浮尾矿 图2 强磁- 反浮精选闭路数质量流程 2 ．4 ．2 选择性絮凝脱泥一反浮精选闭路试验选择性 絮凝脱泥- 反浮精选闭路数质量流程见图3 。选择性 絮凝脱泥一反浮精选闭路流程可获得产率3 0 ．5 1 ％、 T F e 品位6 2 ．9 8 ％、回收率4 7 ．5 6 ％的弱磁精矿和产率 1 3 ．9 3 ％、T F e 品位5 7 ．5 5 ％、回收率1 9 ．8 5 ％的反浮 精矿。 反浮精矿 反浮尾矿 图3 选择性絮凝脱泥- 反浮精选闭路数质量流程 对比分析可知，强磁精选抛尾产率大、品位低，所 以反浮选的入选品位高，有利于获得较高品位的精矿。 因此，从技术角度，强磁一反浮选精选流程优于选择性 絮凝脱泥一反浮选精选流程。采用强磁- 反浮选精选流 程，操作简便，但需增加强磁精选工序，设备投入较大。 采用选择性絮凝脱泥一反浮选精选流程，设备投入少， 选择性絮凝与反浮选前的脱水浓缩设备可以合一；但 药剂制度复杂，药剂成本高，并导致反浮选药剂耗量增 高，浮选时间加长。综合对比分析，还是强磁一反浮选 精选流程占优。 2 ．5 精矿产品多元素分析 弱磁- 强磁．强磁．反浮选全流程试验精矿产物化学 多元素分析结果见表7 。 下转第6 5 页 万方数据 第5 期吴伯明等陶瓷过滤机真空系统常见问题分析 极限真空较高时，就将产生漏气现象。 2 集液管漏气。一方面可能因集液管路安装、连 接不到位引起漏气，另一方面可能是腐蚀、焊接应力引 起开裂导致漏气。 3 分配头漏气。陶瓷过滤机分配头与主轴相连， 是由一个分配头静环和分配头磨擦片动环构成。一是 分配头与主轴安装连接不到位时产生漏气。二是分配 头静环和分配头磨擦片动环之间进人杂质磨损而漏 气。三是压紧力不够，反冲清洗压力较大，使静环与动 环分开而漏气。 4 真空管路漏气。主要是真空管路连接处或真 空塑料管路损伤。 5 真空泵流量偏小，不能满足真空系统要求，可 采用流量大一级的真空泵。 6 真空泵工作液流量太小，不能满足真空泵要 求，可采用加大工作液流量来解决。 7 真空泵工作液温度过高，影响真空泵工作。可 对工作液冷却或加大工作液流量。 8 真空泵轻度泄露或密封泄露。可更换零件、修 复泄露处。 9 陶瓷过滤机真空泵一般是在极限真空下工作， 易产生气蚀，易损坏真空泵，降低真空，同时真空泵还 会产生尖锐噪声，影响工作环境，可采用联接气蚀保 护，降低工作液流量。 1 0 滤液排出系统来不及排液，滤液通过真空系 统吸入真空泵，降低真空，可采用液位保护。 4 结语 陶瓷过滤机是一种高效、节能、环保的固液分离设 备，其真空系统是陶瓷过滤机的关键系统之一，及时发 现和分析真空系统中出现的常见问题，能保证陶瓷过 滤机的正常运行及产能，有利于降低滤饼含水率和提 高企业的综合经济效益。 参考文献 [ 1 】吴伯明，徐志良．H T G 型陶瓷过滤机在铁精矿脱水应用中存在问 题及其改进办法[ J ] ．矿冶工程。2 0 0 4 8 1 7 1 1 7 2 ． [ 2 J 耿瑞君。吴伯明．陶瓷过滤机在兴澄特钢球团中的应用[ J ] ．矿 业快报，2 0 0 8 ，2 4 8 1 2 2 1 2 4 ． 上接第6 2 页 表7 精矿产物化学多元素分析结果 质量分数 ／％ 样品名称T F e F e OS i 0 2A 1 2 0 3C a OM g OSP 弱磁铁精矿6 4 ．1 51 5 ．2 48 ．3 9 1 ．3 6O ．6 30 ．5 70 ．0 1 30 ．1 2 反浮铁精矿6 0 ．6 01 5 ．0 5 8 ．2 51 ．5 22 ．1 01 ．1 l0 ．0 5 80 ．2 9 由表7 可以看出，精矿含磷偏高，特别是反浮选精 矿，这与原矿含磷高 0 ．5 4 ％ 有关。 3 结语 1 新疆某大型红铁矿属于极微细嵌布的难选矿 石，铁矿物嵌布粒度一般为0 ．0 0 3 0 ．0 3m i l l ，主要脉 石矿物石英的粒度一般为0 ．0 0 9m m 。因此，该矿石不 可能在粗磨条件下大量抛弃尾矿；也不可能在流程中 通过简单的重选工艺直接获得部分高品位的铁精矿； 无论弱磁选、强磁选都需要在超细磨 一0 ．0 3m m 粒级 占9 5 ％ 的条件下进行。以上特点均通过本次试验研 究得到了证实。受当前选矿技术的局限，在如此超细 磨的条件下很难获得理想的选矿技术指标。 2 通过多种工艺流程方案的试验对比，采用弱 磁一强磁一强磁．阳离子反浮选流程获得了产率3 0 ．0 3 ％、 T F e 品位6 3 ．0 1 ％、T F e 回收率4 7 ．3 l ％的弱磁精矿和 产率1 1 ．8 6 ％、讯品位5 9 ．6 8 ％、T F e 回收率1 7 ．7 0 ％ 的反浮精矿，两精矿混合品位达6 2 ．0 7 ％，总产率 4 1 ．8 9 ％，总回收率6 5 ．0 1 ％。 3 推荐适宜的选矿工艺流程为弱磁一强磁一强磁- 阳离子反浮选流程，即原矿粗磨至一0 ．0 7 4m m 粒级 占6 0 ％，弱磁粗选得弱磁粗精；弱磁尾经强磁粗选得 强磁粗精并抛弃强磁粗尾；弱磁粗精再磨至一0 ．0 7 4 i n l l l 粒级占8 5 ％，经两次弱磁精选，得弱磁精矿；强磁 粗精与弱磁精尾合并再磨至一0 ．0 3m m 粒级占9 5 ％， 强磁精选得强磁精矿并抛弃强磁精尾；强磁精矿阳离 子反浮选得反浮精矿并抛弃反浮尾矿。 4 铁矿原矿含磷较高 0 ．5 4 ％ ，导致铁精矿特别 是反浮选精矿含磷偏高 0 ．2 9 ％ ，降低铁精矿含磷将 是以后研究的方向。 参考文献 [ 1 ] 黄红军，胡岳华，杨帆，等．复杂难选红铁矿磁化焙烧- 磁选工艺 及机理研究[ J ] ．矿冶工程，2 0 L O 6 3 8 4 1 ． [ 2 ] 苏胜旺。唐绍义。赵德贵．白云鄂博西矿氧化矿选矿新工艺．f J 】． 矿冶工程，2 0 1 0 4 3 6 3 9 ． [ 3 ] 于福家，王泽红．某难选铁矿的选矿研究[ J 】．矿冶工程，2 0 0 9 4 3 3 3 5 ． [ 4 ]马伟东，古德生．我国铁矿浮选资源基础安全评价研究[ J ] ．矿冶 工程。2 0 0 8 6 5 7 ． 万方数据