多金属高硫磁铁矿的选矿试验研究.pdf

2 0 0 9年第 2期 有 色金属 选矿部 分 2 3 多金属高硫磁铁矿的选矿试验研究 牛艳萍 ，许洪峰 1 ． 黑龙江省地质矿产测试应用研究所 ，哈 尔滨 1 5 0 0 3 6 ；2 ． 黑龙江省矿业集团有限责任公司，哈 尔滨 1 5 0 0 3 6 摘 要 对青海某地含多金属硫化矿的高硫磁铁矿进行浮选一磁选焙烧试验研究，获得铁品位为 6 5 ． 9 0 ％、回 收率 7 8 ．4 3 ％、含硫 O ． 1 3 ％的铁精矿 ，同时富集了硫化矿 中的铜 、锌 等有价元素 ，铜为 O ． 9 4 ％，锌为 4 ． 2 2 ％，达到选 矿 回收指标 ，具有综合回收价 值。 关键 词 磁铁矿；浮选；正交试验；焙烧 中图分类 号T D 9 5 1 ． 1 ；T D 9 5 2 ． 1 ； T D 9 5 2 ．3 文献标识码 A 文章编号 1 6 7 1 9 4 9 2 2 0 0 9 0 2 0 0 2 3 0 3 通过对青海某地 的铁矿石进行化学元素分析 、 矿物组成及嵌 布特征分析 、铁及硫元 素分布 的研 究 ，确定该 矿石属含多金属硫化矿的高硫磁铁矿 。 为使选矿提高精矿铁 品位 的同时又能回收硫化矿中 的铜 、锌等有价元素 ，试验采用浮选一磁选一焙烧 联合工艺 ，获得铁品位为 6 5 ． 9 0 ％、回收率 7 8 ． 4 3 ％、 表 1 Ta bl e 1 含硫 0 ． 1 3 ％的铁精矿 ，同时 富集铜 、锌等 ，铜 为 0 ． 9 4 ％，锌为 4 ． 2 2 ％，达到选矿回收的指标 ，具有综 合回收的价值 。 1 试样 1 ． 1 多元素化学分析结果 原矿多元素化学分析结果 The mu l t i -e l e me nt a n a l y s i s r e s u l t o f r u n- o f -mi n e o r e ％ 元 素T F e 量 2 5 ．0 2 3 9 ．7 3 0 ．1 7 n o 9 1 ．3 4 0 ．0 0 1 0 ．0 0 1 l 4 ．8 n 0 2 O 8 1 2 ．7 4 6 2 7 0 2 2 ∞8 o 3 2 Q 0 7 6 ．4 5 0 ．4 9 4 ． 1 5 质量分数 4 7 2 8 从表 1 可以看 出，矿石中可 回收的主要组分是 铁 ，其 品位为 4 7 ． 2 8 ％，可 回收 的次要 组分是 锌 、 铜 、铅 ，其品位分别 为 1 ． 3 4 ％、0 ． 1 7 ％、0 ． 0 9 ％；需 要选矿排除的主要组分是 S i O 、Mg O、C a O、A 1 O ， 、 N a O、K O；有害杂质中磷的含量为0 ． 0 7 ％，对选矿 产品质量影 响不大 ；矿石的氧化度T F e ／ F e O ⋯ 为 1 ． 8 9 小于 2 ． 7 ；矿石的碱性 系数 C a O Mg O ／ S i O 2 A 1 0 l 2 ]为 0 ． 5 8 ％。综合以上分析 ，该矿石属低磷 高硫偏酸性的原生磁铁矿石 ，通过选矿可望获得合 格铁精矿和可综合回收利用的硫精矿 。 1 ． 2 矿物组成及其嵌布特征 表 2 原矿的矿物组成 Ta b l e 2 T h e mi n e r a l s c o n t a i n s o f／ t i n o f -mi n e o r e ％ 矿物 磁铁矿 菱铁矿黄铁矿黄铜矿闪锌矿透辉石 尖晶石 其它 收稿 日期 2 0 0 8 1 2 2 5 作者简介 牛艳萍 1 9 8 1 一 ， 女 ， 黑龙江富锦人 ， 硕士 ， 助理工程师 。 磁铁矿是选矿 回收的主要对象 ，多呈半 自形或 他形粒状产 出，粒度一般为 0 ． 0 5 ～ 0 ． 2 mm；黄铁矿分 布广泛 ，与磁铁矿的嵌布关系复杂 ，磁铁矿包裹黄 铁矿的现象较多 ，通过磨矿不容易解离，在一定程 度上会影响铁精矿的质量。 此外 ，黄铜矿 、闪锌矿呈不规则的粒状分布在 脉石、磁铁矿、黄铁矿的粒间，粒度一般 0 ．0 ． 7 5 ra m； 方铅矿含量较少。 。 1 ． 3 铁、硫的分布情况 考察 铁 、硫 元素 在矿石 各粒 级 中分布情 况 ， 为 确 定 磨 矿 细 度 提 供 参 考 依 据 。 试 验 结 果 见 表 3 。 从表 3 可 以看出 ，铁和硫在一 7 4 1． z m级别中均 占 到 7 0 ％以上 ，且在一 4 3 1x m级别中接近 5 0 ％，说明 铁 、硫矿物主要分布在细粒级 中，工艺流程可不考 虑预先分级作业 。 2 4 有 色金属 选矿部 分 2 0 0 9年第 2期 表 3 磨矿试样各级别中铁、 硫的分布情况 T a b l e 3 I r o n a n d s u l p h u r d i s t r i b u t i n g i n d i f f e r e n t s i z e i n g r i n d i n g ％ 为了确定粗选的药剂制度 ，进行试验确定各种 药 剂用 量 。较适 宜 的粗选 药剂 制度 为 松醇 油 4 0 g ／ t 、硫酸铜 1 2 0 t 、丁基黄药 8 0 、硫酸 6 0 0 g ／ t 。 2 ． 3 扫选试验 为了进一步降低浮选尾矿 中硫的品位和提高铁 的回收率，增加扫选试验 ，其 中扫选精矿与粗选精 矿合并作为硫精矿产品。 通过试验 ，确定较合适 的药剂制度为松醇油 3 0 、丁基黄药 3 0 、硫酸铜 3 0 t 。 2 浮选试验 3 磁选试验 由于原矿 中硫化矿物含量较高 ，考虑到对其综 合回收利用 ，按先浮选回收硫化矿物 、后磁选 回收 磁铁矿的工艺流程方案实施。 2 ． 1 磨矿细度试验 磨矿细度试验流程见图 1 。 试样 球 磨 - 7 4 t z m含 搅拌 2 mi n 硫酸 5 o o g ／ t 3 rai n p H 枣 黄药 1 5 0 g ／ t ； 3 m i n p H 松醇油 6 0 g ／ t 2 m i n 粗 、 ， 选 左右 精矿 尾矿 图 1 磨矿细度试验流程 F i g ．1 Th e flo ws h e e t o f g r i n d i ng f i n e n e s s t e s t 对扫选尾矿进行弱磁选 回收磁铁矿 ，弱磁选采 用X C R S 一 7 4 4 0 0鼓 型湿 式弱 磁选 机 ，磁 选场 强 6 3 ． 6 6 k Mm，矿浆浓度 2 5 ％～ 3 0 ％，试验流程见图 2 ， 结果见表 5 。 - 7 4 试样 硫精矿 铁精矿 尾矿 图 2 浮选磁选流程 F i g ．2 T h e fl o ws h e e t o f fl o t a t i o n -ma g n e t i c s e pa r a t i o n 表 4 磨矿细度试验结果分析 表 5 磁选试验结果 Ta b l e 4 T h e a n a l y s 1 s r e s u l t o f me s h o f gri n d i n g t e s t％Ta bl e 5 T h e r e s u I t o f ma g n e t i c s e p a r a t i o n t e s t ％ 表 4结果表明，一 7 4 1x m占9 0 ％时 ，粗精矿的硫 品位 7 ． 3 9 ％、硫 的回收率 6 ． 7 8 ％，铁 品位 2 0 ． 3 4 ％、 回收率 2 ． 1 7 ％，效果较其它条件好。 2 ． 2 粗选试验 表 5可 以看 出 ，经过 磁选可获得铁 品位 6 5 ．9 0 ％、回收率 7 8 ．4 3 ％的铁精矿，含硫 1 ．2 3 ％。 浮选磁选试验表明，该铁矿硫含量高 ，且嵌 布细 ，矿物成分复杂 ，仅通过浮选磁选很难获得 低硫铁精矿。因此，拟采用氧化焙烧降硫。 4焙 烧试 验 为了确定适宜的氧化焙烧工艺条件，对铁精矿 2 0 0 9年第 2期 牛艳萍等 多金属高硫磁铁矿的选矿试验研究 2 5 进行焙烧试验。结果表明 ，对焙烧影响最显著 的因 素是温度 ，确定较适宜的条件为 ，焙烧温度 7 0 0 ℃， 焙烧时间 l O m i n ，此时硫品位可降到 0 ． 1 3 ％。 表 6 Ta bl e 6 5 硫精矿分析 硫精矿经过磁性物分离后进行 x衍射分析，主 要矿物是黄铁矿 、闪锌矿 、黄铜矿 ，其多元素分析 结果见表6 。 浮选精矿的多元素分析结果 Mul t i e l e me n t a n a l y s i s r e s u l t o f flo t a t i o n c o nc e n t r a t e ％ 望 坌 兰 里 堕 里 含量 3 8 ．2 9 3 2 ．7 2 1 8 ．2 4 0 ．9 4 4 ．2 2 1 7 ．4 3 0 ． 1 5 1 22 5 1 5 5 5 5 0 0 ．7 0 0 ．4 1 0 ．3 7 1 6 ．0 4 0 ．6 4 1 2 5 3 据表 6的结果分析 ，通过浮选 以后 ，铜 、锌 、 F e O 含量比表 1中原矿 明显提高 ，铜 由原来的0 ． 1 7 ％ 富集到 0 ． 9 4 ％，锌由原来 的 1 ． 3 4 ％富集到4 ． 2 2 ％，按 理论值计算 ，硫精矿 中黄铜矿 含量可达2 ． 7 2 ％，闪 锌矿含量可达 6 ． 2 9 ％，黄铁矿含量达2 4 ． 3 2 ％，硫精 矿符合综合回收利用标准。 6结 论 1 该铁矿属含多金属硫化矿的高硫磁铁矿 ，含 硫 的金属矿物主要有黄铁矿 、黄铜矿 、闪锌矿和方 铅矿 。由于含硫高 ，且部分含硫矿物嵌布粒度细 ， 与磁铁矿呈连生体状态 ，脱硫较困难。 2 采用粗选一扫选一磁选工艺 ，磨矿至一 7 4 1x m 占 9 0 ％时 ，可获得 T F e为 6 5 ． 9 0 ％、回收率7 8 ． 4 3 ％、 含硫 1 ． 2 3 ％的铁精矿。 3 对铁精矿进行氧化焙烧 ，温度 7 0 0 C，焙烧 时 间 l O m i n ，可 使 铁精 矿 中硫 品位 从 1 ． 2 3 ％降 为 0 ． 1 3 ％，使铁精矿符合低硫要求。 参考文献 [ 1 ]谢广元．选矿学[ M] ．徐州 中国矿业大学出版社， 2 0 0 1 ． [ 2 ]许时． 矿石可选性试验研究 第 2版 [ M] ． 北京 冶金工业 出版社 ，2 0 0 6 ． S TUDY oN EXPERI M ENT oF M ULTI M ETAL HI GH S ULPHUR M AGNETI TE oRE N／ U Y a n p i n g 1 ,XU Ho n g f e n g r ． He i l o n g j i a n g Pr o v i n c e Ge o l o g y Or e T e s t a n d Ap p l i c a t i o n I n s t i t u t e , Ha e r b i n 1 5 0 0 3 6 , C h i n a ； 2 ， He i l o n g } i a n g Mi n i n g Gr o u p C o 。 ， Lt d , Ha e r b i n , 1 5 0 0 3 6 ； C h i n a ABS TRACT I n Q i n g h a i c e r t a i n p l a c e mu l t i me t a l a n d h i g h - s u l f u r m a g n e t i t e u s e f 1 0 t a t i o n m a g n e t i c s e p a r a t i o n - r o a s t i n g p r o c e s s ， o b t a i n i r o n c o n c e n t r a t e o f 6 5． 9 0 ％i r o n a n d 0 ． 1 3 ％s ul f ur wi t h a r e c o v e r y o f 78 ． 4 3 ％ ， a n d c o n c e n t r a t i n g c o p p e r - z i n c a n d o t h e r e l e me n t s o f n o n - f e o u s me t a l s i n s u l f i d e o r e ，g r a d e s o f c o p p e r a n d z i n c a r e 0． 9 4％ a n d 4． 2 2 ％ ， r e a c h i n g mi n e r a l p r o c e s s i ng i nd e x a n d c o mp r e he ns i v e r e c y c l i n g v a l u e ． Ke y wo r d s ma g n e t i t e ；fl o t a t i o n ；o r t h o g o n a l e x p e r i me n t s ；r o a s t i n g