新疆哈密某低品位铁矿选矿工艺流程研究.pdf

第3 4 卷 2 0 1 4 年0 8 月 矿冶工程 b l I N I N GA N DM E T A L L U R G I C A LE N G I N E E R I N G V 0 1 ．3 4 A u g u s t2 0 1 4 新疆哈密某低品位铁矿选矿工艺流程研究① 施建平 新疆兵团十三师国有资产经营公司，新疆哈密8 3 9 0 0 0 摘要新疆哈密某铁矿为含铁1 3 ．4 8 ％的低品位铁矿，为开发利用该矿产资源，投资建设年处理3 0 0 万吨铁矿石选厂，进行了选矿 工艺研究。针对该铁矿主要是磁铁矿及脉石矿物嵌布粒度较细的特点，当矿石磨矿至一0 ．0 7 4m l n 粒级占9 5 ％时，经弱磁选，可得到 产率1 0 ．9 5 ％、回收率5 2 ．3 6 ％、品位6 6 ％以上的铁精矿，填补了新疆贫磁铁矿大规模开发的空白。 关键词低品位铁矿；磁选；阶段磨矿；阶段磁选流程 中图分类号T D 9 2 4 文献标识码A d o i 1 0 ．3 9 6 9 ／j ．i s s n ．0 2 5 3 6 0 9 9 ．2 0 1 4 ．0 8 ．0 4 7 文章编号0 2 5 3 6 0 9 9 2 0 1 4 0 8 0 1 7 9 0 3 新疆哈密某铁矿位于新疆兵团十三师骆驼圈子煤 电冶产业基地北东方向5 5 公里处，该铁矿资源丰富， 储量约2 亿吨以上，矿石含铁品位在1 3 ．4 8 ％以上，硫、 磷等有害元素含量较低，易开发，为此，拟在新疆兵团 十三师骆驼圈子煤电冶产业基地投资建设年处理3 0 0 万吨铁矿石选厂，精矿直接配套新疆大安特钢有限公 司。鉴于铁矿品位低、处理规模大、精矿质量要求 高‘1 。3J ，为此，委托河北联合大学进行了选矿工艺研 究，为选厂设计提供依据。 1 原矿性质 主要金属矿物为磁铁矿，在矿石中其含量一般为 1 5 ％～3 0 ％。磁铁矿多呈它形及半自形粒状嵌布于脉 石矿物的空隙间，部分浸染于岩石中，有害矿物黄铁矿 呈星点状、网状分布于铁矿物中。矿石结构以它形粒 状为主，其次为半自形晶粒状结构、次海绵状结构；矿 石构造主要为浸染状，其次为块状构造。主要脉石矿 物为斜长石和辉石。原矿化验分析见表1 ，矿物组成 见表2 。由表l 可知，该矿石为超贫含铁量，酸性矿。 通过镜下观察，某低品位铁矿体金属矿物主要为磁 铁矿，其次有少量的钛铁矿、黄铁矿及褐铁矿；脉石矿物 有辉石、基性斜长石、角闪石、橄榄石。现将主要金属矿 物特征分述如下磁铁矿为本区磁铁矿石含量最多、分 布最广的主要金属矿物。一般矿石中含磁铁矿1 0 ％～ 1 4 ％，粒径一般在0 ．1 1 ．0m l n 。一般矿石中含钛铁矿 1 ％～2 ％，为它形粒状，粒径一般在0 ．2 - 0 ．8m i n 。 表1 原矿化学分析结果 质量分数 ／％ T F e S i 0 2A 1 2 0 3 C a O M g O SP 1 3 ．4 83 5 ．7 49 ．8 91 8 ．6 61 ．7 40 ．3 4 3 0 ．0 4 8 表2 矿物组成 通过矿区稀疏浸染状矿石的组合样全分析，矿石 化学成分见表3 。矿石中化学成分比较简单，矿石中 主要有用元素是铁，其它可综合利用的元素为钒 含 量为0 ．1 4 ％～0 ．2 0 ％ ，主要的有害元素为磷 含量为 0 ．0 1 0 ％～0 ．0 1 6 ％ ，硫 含量为0 ．4 0 ％～0 ．4 9 ％ ，二氧 化硅 含量为3 7 ．7 8 ％一3 8 ．9 3 ％ 。 表3 矿石化学分析结果 质量分数 ／％ 样品编号T F eT i 0 2 S i 0 2 S A 1 2 0 3 C a O M g O l1 3 ．5 02 ．1 73 8 ．9 20 ．4 01 3 ．0 81 3 ．4 87 ．4 9 21 2 ．7 52 ．2 63 8 ．9 3O ．4 01 4 ．5 41 3 ．3 96 ．7 9 31 4 ．4 91 ．9 23 7 ．7 80 ．4 91 2 ．4 9 1 3 ．4 48 ．2 1 ①收稿日期2 0 1 4 0 5 2 5 作者简介施建平 1 9 6 2 - ，男，江苏如东人，高级工程师，总工程师，工程硕士研究生，长期从事技术及管理工作。 万方数据 矿冶工程 第3 4 卷 2 矿石可磨性测定 将标准矿石、待测矿石分别破碎至O ～2m m 粒级， 筛除其中0 ～0 ．1 5m m 级别， 0 ．1 5m m 的筛上部分作 为可磨度测定的试验矿样。在相同条件下，使用同一 台球磨机进行磨矿对比试验。 标准矿样采用唐山钢铁公司棒磨山铁矿选矿厂第 二系列一段磨矿给矿矿石。即时磨矿指标为一段磨 矿M Q G 2 7 0 0 x 3 6 0 0 格子型球磨机，给矿粒度一2 0m i l l ， 分级机溢流粒度- 0 ．0 7 4m m 粒级占4 1 ．2 5 ％，原矿处理 能力6 2 ．5 ∥ 台h ，计算得单位容积生产率q 0 ．8 9 t ／ I n 3 h 。二段磨矿M Q Y 2 7 0 0 3 6 0 0 溢流型球磨 机，给矿粒度为- 0 ．0 7 4m m 粒级占4 1 ．2 5 ％，溢流粒度 为- 0 ．0 7 4m m 粒级占7 4 ％，计算得单位容积生产率q O ．4 2t ／ I T l 3 h 。矿石可磨性测定试验结果见图1 。 ，一，一 }} 测曰样一 。≤3 一 ，_ 一 。0 _卅一一 ／，／ ，； 谚r x - ．} i．准矿| l 羊 ， } L ； ≯ 7 卜 fI ⋯。 0l 2 3 4 5 678 9 1 0 磨矿时间／m i ． 图1 矿石可磨性测定试验结果图 矿石可磨度计算结果 可磨度系数如 2 ．3 ／2 ．2 1 ．0 5 ，氐 1 0 ／7 ．2 1 ．3 9 。 试验结果表明，标准矿石属于中等可磨，待测矿石 应为一段中等可磨，二段中等偏易磨。 经测定原矿真比重为3 ．3 7t ／m 3 ，矿石堆积角为 3 6 ．3 8 。，原矿 破碎至1 2m m 中- 0 ．0 7 4m m 粒级含量 为5 ％。 3 试验及结果 3 ．1 矿样制备 将矿样破碎至0 1 2m m 、混匀、缩分为2 0 0k g 备 样、4 0 蚝干选样品、其它矿样继续破碎至O 一2m m ，缩 分为每份1k g 以备选矿试验用样。 3 ．2 磁滑轮干选试验 试验条件筒面磁感应强度2 1 6k A ／m ，带速0 ．8 m ／s ，料层厚度5 0m m 。 试验结果原矿品位1 3 ．4 8 ％，精矿品位1 4 ．2 9 ％， 精矿产率9 2 ．7 4 ％，尾矿品位7 ．2 6 ％，尾矿产率3 ．0 7 ％。 干选试验结果表明，本次采集的样品中未包含矿 体中岩石夹层及顶底板围岩，干选效果不明显。 3 - 3 一段磨矿磁选试验 试验条件磁场强度1 4 0k A ／m ；磁选浓度3 0 ％。 不同磨矿细度条件下一段磨矿磁选试验结果见表4 。 表4 不同磨矿细度条件下一段磨矿磁选试验结果 试验结果表明，一段磨矿细度取- 0 ．0 7 4m m 粒级 占4 0 ％为宜。 3 ．4 二段磨矿磁选试验 试验条件磁场强度1 4 0k A ／m ，磁选浓度3 0 ％。 不同磨矿细度条件下二段磨矿磁选试验结果见表5 。 表5 不同磨矿细度条件下二段磨矿磁选试验结果 精矿 6 3 ．4 56 4 ．6 l 9 1 ．0 8 尾矿 3 6 ．5 51 0 ．9 88 ．9 2 合计 1 0 0 ．0 04 5 ．O l 1 0 0 ．0 0 试验结果表明，当磨矿细度为- 0 ．0 7 4m i l l 粒级占 9 5 ％时，可产出T F e 品位6 6 ％以上的铁精矿。 ∞ ∞ 鲫 加 ∞ ∞ 柏 ∞ 加 m 0 万方数据 2 0 1 4 年0 8 月 施建平新疆哈密某低品位铁矿选矿工艺流程研究 3 ．5 闭路试验流程 试验室闭路试验流程结果表明，在原矿T F e 1 3 ．4 8 ％，磨矿细度一0 ．0 7 4m m 粒级占9 5 ％时，经过弱 磁选，获得铁品位为6 6 ．0 2 ％的铁精矿，回收率为 5 2 ．3 6 ％，试验数质量流程见图2 。 原矿0 2 m m 铁精矿 图2 哈密某铁矿数质量流程 尾矿 3 ．6 铁精矿产品分析 铁精矿多元素分析结果见表6 ，产品磁铁精矿质 量达到T F e 品位6 5 ％以上。分析结果该铁精粉为 酸性。 表6 铁精粉多元素分析 质量分数 ／％ 4 结语 1 某铁矿可选性试验，采用了阶段磨矿一阶段磁 选的工艺流程，结构经济合理，简单易行、适应性强，便 于操作，工艺研究流程可作为选厂设计技术依据。 2 实验室闭路试验结果表明，在原矿品位T F e 1 3 ．4 8 ％、M F e6 ．1 7 ％，矿石磨矿细度至- 0 ．0 7 4m m 粒级 占9 5 ％时，经弱磁选，得到产率1 0 ．9 5 ％、回收率 5 2 ．3 6 ％、品位6 6 ％以上的铁精矿。 3 该工艺研究填补了新疆哈密低品位铁矿开发 空白，为优势资源转化提供科学依据。 参考文献 [ 1 ] 邱俊．铁矿选矿技术[ M ] ．北京化学工业出版社，2 0 0 9 ． [ 2 ]岩石矿物分析编写组．岩石矿物分析[ M ] ．北京地质出版社， 1 9 9 1 ． [ 3 ] 翟宏新．中国贫铁矿选矿的新工艺和设备研究[ J ] ．矿山机械， 2 0 0 6 ，3 4 1 0 4 8 5 3 ． 万方数据