微細(xì)粒貧錳礦選礦回收工藝研究

曾克新,蟻梅春,陳讓懷

(1.湖南特種金屬材料廠,湖南 長(zhǎng)沙 410006;2.福建省連城錳礦,福建 連城 366215;3.長(zhǎng)沙礦冶研究院,湖南 長(zhǎng)沙 410012)

微細(xì)粒貧錳礦選礦回收工藝研究

曾克新1,蟻梅春2,陳讓懷3

(1.湖南特種金屬材料廠,湖南 長(zhǎng)沙 410006;2.福建省連城錳礦,福建 連城 366215;3.長(zhǎng)沙礦冶研究院,湖南 長(zhǎng)沙 410012)

采用磁選、浮選工藝流程對(duì)連城錳礦微細(xì)粒錳礦泥進(jìn)行了選礦回收工藝研究。試驗(yàn)結(jié)果表明:含錳6.83%的微細(xì)粒錳礦泥采用單一磁選選別獲得了精礦錳品位22.49%,錳回收率64.12%的選別指標(biāo)。采用磁選-浮選工藝選別,獲得了精礦錳品位40.15%,錳回收率43.14%的選別指標(biāo)。

微細(xì)粒錳;磁選;浮選;回收

福建省連城錳礦是一座具有50多年開采歷史的礦山,一直以氧化錳為唯一的開采對(duì)象。其錳礦床具有“上富下貧”的特點(diǎn),經(jīng)過多年的開采,現(xiàn)全礦保有的氧化錳資源不僅在數(shù)量上發(fā)生了很大的變化,而更主要的是錳品位越來越低,含粉率高,原有的選礦工藝和設(shè)備已較難適應(yīng)處理貧氧化錳礦石的需要[1]。近年來,隨著選礦工藝技術(shù)的進(jìn)步和設(shè)備性能的提高,連城錳礦蘭橋選廠經(jīng)過多次技術(shù)改造,采用洗礦—跳汰—中磁選的聯(lián)合工藝流程可有效回收細(xì)粒級(jí)以上錳,但大量的微細(xì)粒錳礦泥仍然流失。因此,加強(qiáng)對(duì)微細(xì)粒錳礦泥的回收是十分必要的。

1 礦石性質(zhì)

福建省連城錳礦蘭橋礦區(qū)以淋濾型錳礦石為主。錳礦物主要有硬錳礦、軟錳礦和錳土。脈石礦物有石英、高嶺土、絹云母、蛋白石、石髓、褐鐵礦等。礦石多為粉末狀、土狀和塊狀產(chǎn)出[2]。原礦多元素分析和錳的化學(xué)物相分析結(jié)果分別列于表1～2。

表1 原礦多元素分析結(jié)果 (質(zhì)量分?jǐn)?shù))/ %

表2 原礦中錳的化學(xué)物相分析結(jié)果 / %

硬錳礦:呈黑色和鋼灰色,硬度較大,多為致密塊狀、膠狀、粒狀或針狀集合體,往往與錳礦組成環(huán)帶構(gòu)造,兩者緊密共生。軟錳礦:呈黑色、鋼灰色,與硬錳礦共生呈鑲嵌關(guān)系,并往往呈氧化殘余或塊狀嵌布于錳土中。錳土:主要分布在淋濾礦中,是硬錳礦劇烈風(fēng)化后之產(chǎn)物,呈黑褐或灰褐土狀集合體,也有的為粉末狀,含泥雜質(zhì)較高,品位較低,多為貧錳礦。

2 選礦試驗(yàn)

2.1 試樣粒度組成

試驗(yàn)以生產(chǎn)中尚未回收利用的微細(xì)粒級(jí)溢流樣(產(chǎn)率31.60%)為研究對(duì)象。對(duì)微細(xì)粒級(jí)溢流樣進(jìn)行粒度和組成分析,分析結(jié)果列于表3。從結(jié)果看出:溢流樣中,主要為微細(xì)粒級(jí),-0.074mm產(chǎn)率占91.04%,錳分布率為88.30%。這部分礦,現(xiàn)生產(chǎn)采用濕式中磁不能有效回收而流失。

2.2 單一磁選流程試驗(yàn)

2.2.1 單一磁選條件試驗(yàn)

1) 磁場(chǎng)強(qiáng)度條件試驗(yàn)

表3 溢流樣粒度組成分析結(jié)果

固定礦漿濃度15%,齒板間隙2.0mm。在磁場(chǎng)強(qiáng)度557～1273kA/m的范圍內(nèi)進(jìn)行的條件試驗(yàn)結(jié)果列于表4。

表4 磁場(chǎng)強(qiáng)度條件試驗(yàn)結(jié)果

表4試驗(yàn)結(jié)果表明:精礦錳品位隨著磁場(chǎng)強(qiáng)度的提高而降低,精礦錳回收率隨著磁場(chǎng)強(qiáng)度的提高而提高。當(dāng)磁場(chǎng)強(qiáng)度大于1035kA/m時(shí),錳回收率提高的幅度較小,而錳品位有明顯的降低。因此,合適的磁場(chǎng)強(qiáng)度應(yīng)在796～1035kA/m為宜。

2) 齒板間隙條件試驗(yàn)

固定礦漿濃度15%,磁場(chǎng)強(qiáng)度796kA/m。分別采用1.5,2.0,2.7mm齒板進(jìn)行的齒板間隙條件試驗(yàn)結(jié)果列于表5。

表5試驗(yàn)結(jié)果表明:精礦錳品位隨著齒板間隙的增大而提高,精礦錳回收率隨著齒板間隙的增大而降低。為獲得較高品位的錳精礦,齒板間隙應(yīng)在2.0mm為宜。

3) 礦漿濃度條件試驗(yàn)

固定齒板間隙2.0mm,磁場(chǎng)強(qiáng)度796kA/m。在礦漿濃度7%～25%的范圍內(nèi)進(jìn)行的條件試驗(yàn)結(jié)果列于表6。

表5 齒板間隙條件試驗(yàn)結(jié)果

表6 礦漿濃度條件試驗(yàn)結(jié)果 %

表6試驗(yàn)結(jié)果表明:礦漿濃度對(duì)選別指標(biāo)有較大的影響。隨著礦漿濃度的降低,精礦錳品位提高,精礦錳回收率下降。當(dāng)?shù)V漿濃度為降至7%時(shí),錳精礦品位提高的幅度很小而精礦錳回收率有明顯的降低。因此,為有效回收微細(xì)粒錳應(yīng)在較高的給礦濃度選別。

2.2.2 單一磁選流程試驗(yàn)

根據(jù)條件試驗(yàn)結(jié)果,固定礦漿濃度15%,齒板間隙2.0mm。進(jìn)行了一粗一掃一精的強(qiáng)磁選流程試驗(yàn)。磁選流程試驗(yàn)結(jié)果列于表7。

表7 磁選流程試驗(yàn)結(jié)果 %

表7試驗(yàn)結(jié)果表明:采用一粗一精磁選流程選別可獲得錳品位大于30.86%的三級(jí)錳精礦,錳的回收率為42.83%;采用采用一粗一掃磁選流程選別可獲得錳品位22.49%的五級(jí)錳精礦,錳的回收率為64.12%。

磁選流程見圖1。

圖1 單一強(qiáng)磁選流程

2.3 磁選-浮選流程試驗(yàn)

2.3.1 浮選條件試驗(yàn)

對(duì)磁選粗精礦(浮選給礦)進(jìn)行了粒度組成分析,分析結(jié)果列于表8。

表8 磁選精礦粒度組成分析結(jié)果

從表8分析結(jié)果可以看出,各粒級(jí)分布不均,粗粒級(jí)產(chǎn)率低錳含量高,細(xì)粒級(jí)產(chǎn)率高錳含量低。-0.075 mm(-200目)占67.61%,浮選時(shí)需適當(dāng)細(xì)磨。

1) 磨礦細(xì)度條件試驗(yàn)

采用一次粗選流程,礦漿濃度20%,礦漿pH值4.5和捕收劑用量1000g/t,進(jìn)行的磨礦細(xì)度條件試驗(yàn)結(jié)果列于表9。

表9試驗(yàn)結(jié)果表明:當(dāng)未磨時(shí),浮選粗精礦品位和回收率均較低,是粗顆粒錳未浮起損失在尾礦中的緣故。當(dāng)磨礦細(xì)度達(dá)-0.075mm75%左右時(shí),錳精礦品位和回收率均有明顯的提高,隨著磨礦細(xì)度從-0.075mm75%至-0.075mm85%,錳精礦品位和回收率無明顯提高。因此,確定磨礦細(xì)度為-0.075mm75%左右為宜。

表9 磨礦細(xì)度條件試驗(yàn)結(jié)果 %

2) pH值條件試驗(yàn)

采用一次粗選流程,磨礦細(xì)度-0.075mm 75%,礦漿濃度20%和捕收劑用量1000g/t進(jìn)行的礦漿pH值條件試驗(yàn)結(jié)果列于表10。

表10 礦漿pH值條件試驗(yàn)結(jié)果 %

表10試驗(yàn)結(jié)果表明:當(dāng)在礦漿pH值為3.0～9.0的范圍內(nèi)進(jìn)行浮選時(shí),隨著pH值的降低,浮選捕收劑的捕收力在逐漸減弱而選擇性在明顯增強(qiáng),說明藥劑在弱酸性礦漿中有良好的分選性,隨著酸度的進(jìn)一步增強(qiáng),將消耗較多的捕收劑。因此,合適的礦漿pH值應(yīng)為4.5左右為宜。

3) 捕收劑用量條件試驗(yàn)

采用一次粗選流程,磨礦細(xì)度-0.075mm 75%,礦漿濃度20%和礦漿pH值4.5進(jìn)行的捕收劑用量條件試驗(yàn)結(jié)果列于表11。

表11 捕收劑用量條件試驗(yàn)結(jié)果

表11試驗(yàn)結(jié)果表明:隨著捕收劑用量的增加,浮選產(chǎn)率增大,回收率有明顯提高,精礦品位逐漸降低的幅度較小。綜合分析認(rèn)為,合適的捕收劑用量應(yīng)為1000g/t左右為宜。

2.3.2 磁選—浮選流程試驗(yàn)

對(duì)微細(xì)粒級(jí)溢流樣進(jìn)行了磁選—浮選全流程閉路試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果見表12,試驗(yàn)工藝流程見圖2。

表12 強(qiáng)磁—浮選閉路試驗(yàn)結(jié)果 %

圖2 強(qiáng)磁—浮選閉路試驗(yàn)結(jié)果

表12試驗(yàn)結(jié)果表明:含錳6.85%的溢流樣經(jīng)磁選—浮選流程選別,獲得了錳精礦品位40.15%,回收率43.14%的選別指標(biāo)。

3 結(jié) 論

1) 針對(duì)生產(chǎn)中大量排棄的含錳6.85%的微細(xì)粒級(jí)錳礦泥,采用單一磁選流程選別獲得了錳品位22.49%的五級(jí)錳精礦,錳的回收率為64.12%。采用強(qiáng)磁—浮選流程獲得了錳品位40.15%的一級(jí)錳精礦,錳的回收率為43.14%。

2) 蘭橋區(qū)內(nèi)礦石屬淋濾型氧化錳礦,含鐵磷較低且放電性能較好。微細(xì)粒級(jí)錳礦泥通過選別獲得的錳精礦可作為電池錳粉原料或中低碳錳鐵原料。

[1] 郭天煌.連城錳礦氧化錳礦選礦工作回顧[J].中國(guó)錳業(yè), 2000,18(2):4-6.

[2] 楊各金.福建省連城錳礦蘭橋選廠工藝流程改造及生產(chǎn)實(shí)踐[J].中國(guó)錳業(yè),2008,26(3):44-46.

On Ore Dressing &Recycling Technology of Poor Manganese Ore in Micro Fine Grain

ZEN G Ke-xin1,YI Mei-chun2,CHEN Rang-huai3
(1. Hunan Special Metal Materials Factory,Changsha,Hunan410006, China;
2. Fujian Province Liancheng Manganese Mine,Liancheng,Fujian 366215,China;
3.Changsha Mining and Metallurgy Research Institute,Changsha,Hunan 410012,China)

Using the magnetic separation and thetechnical process,we have conducted the dressing recycling technical study to the manganese ore slime of Liancheng manganese ore in micro fine grain.The test result indicates that 6.83% of manganese ore slime of micro fine grain adopted in the sole magnetic of separation classification of the manganese has obtained the grade of 22.49% of the ore concentrate manganese,including 64.12% of manganese returns-ratio in classification targets.Using the magnetic separation-flotation process in craft classification,we meantime also obtained the grade of 40.15 % of the ore concentrate manganese,including the classification targets of 43.14 % of manganese returns-ratio.

Superfine size;Magnic dressing;Dressing in flowing;Recycle

TD924

A

1002-4336(2010)02-0015-04

2010-04-18

曾克新(1960-),男,湖南益陽(yáng)人,高級(jí)工程師,黨委書記,全國(guó)錳業(yè)技術(shù)委員會(huì)副主任,《中國(guó)錳業(yè)》編輯部編委會(huì)副主任,研究方向:錳制品的生產(chǎn)、技術(shù)、科研和管理工作。