難選鮞狀赤鐵礦的浮選研究現(xiàn)狀及展望

胡 暉（長沙有色冶金設(shè)計研究院有限公司，湖南長沙 410007）

難選鮞狀赤鐵礦的浮選研究現(xiàn)狀及展望

胡 暉
（長沙有色冶金設(shè)計研究院有限公司，湖南長沙 410007）

鮞狀赤鐵礦嵌布粒度極細(xì)，且與菱鐵礦、鮞綠泥石和含磷礦物共生或相互包裹，因此該種礦石的分選很困難，鮞狀赤鐵礦是目前國內(nèi)外公認(rèn)的最難選鐵礦石類型之一。文章分析了鮞狀赤鐵礦利用存在的問題，探討了鮞狀赤鐵礦的選礦工藝的研究進(jìn)展，并提出了該類礦石的研究方向。

鮞狀赤鐵礦；選礦工藝；反浮選

鮞狀赤鐵礦常與菱鐵礦、鮞綠泥石相互包裹，有用礦物和脈石礦物間的物理化學(xué)性質(zhì)差異小，且鐵礦物的細(xì)小晶體被螢石、方解石、白云石、磷輝石和重晶石等非金屬礦物包裹，因此造成鮞狀赤鐵礦嵌布粒度細(xì)、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，一直被認(rèn)為是世界選礦難題［1～5］。目前針對難選的鮞狀赤鐵礦已經(jīng)做了大量的研究，但無論是強磁-重選，還是采用強磁-反浮選工藝流程，在鐵精礦品位為62%的條件下，其回收率均達(dá)不到55%。另外，許多鮞狀赤鐵礦含磷高，這使得這部分礦更為難選［6～8］。不過，由于鮞狀赤鐵礦在我國的儲量較大，作為儲備資源，我國許多技術(shù)人員都對此做了大量的選礦研究，并取得了較大進(jìn)展，但還是沒有找到一種經(jīng)濟(jì)、有效的選礦方法，使得這部分礦仍然沒有在工業(yè)生產(chǎn)中得到利用。本論文主要針對我國現(xiàn)階段鮞狀赤鐵礦的浮選工藝流程現(xiàn)狀進(jìn)行評述及展望。

1 工藝流程

目前國內(nèi)選礦技術(shù)研究人員主要采用五種工藝流程來研究鮞狀赤鐵礦：磁化焙燒-磁選-陰離子反浮選流程、階段磨礦-陰離子反浮選流程、陰離子反浮選流程、強磁選-陰離子反浮選流程、選擇性絮凝-脫泥-陰離子反浮選流程［9～11］。

1.1 磁化焙燒-磁選-陰離子反浮選流程

龍運波［12］等對重慶巫山某高磷鮞狀赤鐵礦進(jìn)行了研究，該礦主要以鮞狀赤褐鐵礦形式存在。原礦TFe為38.52%，含P為1.10%。采用常規(guī)的機(jī)械選礦方法難以獲得滿意的指標(biāo)，難以達(dá)到提鐵降磷的目的；采用焙燒-弱磁選-反浮選工藝流程，可以獲得鐵精礦產(chǎn)率46.16%、TFe 58.15%、含P為0.28%、鐵回收率69.37%的指標(biāo)。

長沙礦冶研究院王秋林［13］等對鄂西高磷鮞狀赤鐵礦進(jìn)行了焙燒-磁選-反浮選試驗研究，研究表明，采用還原磁化焙燒-弱磁選-陰離子反浮選流程是最現(xiàn)實的選別方案，可得產(chǎn)率56.20%、品位TFe為61.88%、回收率79.95%的鐵精礦，為開發(fā)同類或類似復(fù)雜難選鐵礦提供參考、借鑒作用。

楊大兵［14］等對貴州某赤鐵礦提鐵降鉀技術(shù)進(jìn)行了研究，分析了貴州清鎮(zhèn)地區(qū)赤鐵礦為鮞狀赤鐵礦，主要脈石礦物為硅和鋁，采用重選、磁選和磁化焙燒-磁選-反浮選等工藝進(jìn)行了選礦試驗研究。試驗研究表明，磁化焙燒-磁選-浮選工藝可以獲得較好的指標(biāo)，精礦鐵品位61.27%，回收率87.39%，鉀含量降到了0.20%。

針對國內(nèi)量大難處理的鮞狀赤鐵礦，用廉價煤做還原劑，通過添加劑還原磁化焙燒-反浮選分選，從長遠(yuǎn)來看，新工藝是未來鮞狀赤鐵礦開發(fā)利用的有效途徑，但是這種方法存在焙燒溫度高和能耗高等不利因素，需在以后的開發(fā)中解決。

1.2 階段磨礦-陰離子反浮選流程

牛福生［15］等為更好地開發(fā)利用張家口地區(qū)的鮞狀赤鐵礦資源，采用階段磨選的強磁-反浮選工藝流程，對該地區(qū)有代表性的宣鋼龍煙鐵礦鮞狀赤鐵礦石進(jìn)行了選礦試驗。試驗結(jié)果表明，以SLon脈動高梯度磁選機(jī)為強磁選設(shè)備，以NaOH、淀粉、CaO和TS為反浮選藥劑，在一段為-0.074 mm 65%、二段為-0.074 mm 95%的磨礦細(xì)度下，經(jīng)過2次強磁選和一粗一精反浮選，可以獲得較好的分選指標(biāo)，精礦鐵品位為62.34%、鐵回收率為53.07%。

鄭貴山［16］等分析了鮞狀赤鐵礦難選的原因，針對鮞狀赤鐵礦粒度特征，分析了各種選礦方法脫磷和提鐵的效果。結(jié)合已有的研究成果，對重選、強磁選、浮選等方法的選礦效果作了預(yù)期。針對該礦磨礦容易泥化的特征，指出了階段磨礦和陰離子反浮選是最經(jīng)濟(jì)有效的提鐵降磷的方法，具有節(jié)能和高效的特點。對于認(rèn)識和開發(fā)利用鮞狀赤鐵礦具有參考價值，為以后的開發(fā)奠定基礎(chǔ)。

盡管采用階段磨礦-反浮選獲得鐵精礦質(zhì)量較好，但由于礦石磨礦粒度細(xì)，此時細(xì)顆粒巨大的表面積產(chǎn)生的電荷、范德華力等參與競爭，顯著降低了脈石和目的礦物的物理、表面性質(zhì)差距，造成分離精度下降，試驗為了獲得好的分選指標(biāo)，不得不加大藥劑的用量，無形之中造成了資源的浪費。

1.3 陰離子反浮選流程

劉萬峰［17］等對某難選含磷鮞狀赤鐵礦的浮選工藝進(jìn)行了系統(tǒng)的試驗研究，最終確定了適合該鮞狀赤鐵礦的浮選工藝流程。試驗獲得了較好的選別指標(biāo)，浮選鐵精礦的鐵回收率為64.60%，浮選精礦鐵品位為54.2l%，含磷0.28%。

龐玉榮［18］等介紹了某鮞狀赤鐵礦礦石的性質(zhì)和浮選試驗研究結(jié)果，礦石全鐵含量為43.25%，浮選試驗結(jié)果說明，在不進(jìn)行預(yù)先脫泥的情況下，采用經(jīng)過優(yōu)化的藥劑制度，以油酸和煤油混合物為捕收劑進(jìn)行反浮選。鐵精礦品位和回收率分別達(dá)到了57%和76%以上。

我國梅山冶金集團(tuán)公司對鐵精礦脫磷工作十分重視，多次進(jìn)行鐵精礦反浮選脫磷小型試驗。北京科技大學(xué)以5801為捕收劑，水玻璃為抑制劑，處理鐵品位為53.24%、含磷為0.33%的鐵精礦，取得了含磷0.15%、鐵的回收率94.25%的較好分選指標(biāo)。梅山鐵礦與馬鞍山礦山研究院采用浮選（脫硫）-磁選-反浮選（脫磷）工藝流程處理梅山高磷磁鐵礦，取得了較好的工業(yè)試驗指標(biāo)，可將磷含量降至0.25%以下。試驗以H907為捕收劑、水玻璃為抑制劑，浮選作業(yè)鐵回收率可達(dá)96.45%［19，20］。

1.4 強磁選-陰離子反浮選流程

董怡斌［21］等通過強磁選-反浮選試驗，考察了自行研制的QD系列陰離子捕收劑對鄂西高磷鮞狀赤鐵礦的反浮選效果。試驗結(jié)果顯示：在-0.074 mm占90%的磨礦細(xì)度下，QD系列的3種捕收劑均可以從鐵品位為47.87%、P含量為0.78%的強磁選精礦獲得鐵品位大于52%、磷含量小于0.60%、作業(yè)鐵回收率大于53%的反浮選鐵精礦，其中QD-02和QD-03的作業(yè)鐵回收率大于70%，QD-01可將鐵精礦磷含量降至0.46%。試驗結(jié)果證明QD系列陰離子捕收劑是高磷鮞狀赤鐵礦的有效反浮選藥劑。

1.5 選擇性絮凝-脫泥-陰離子反浮選流程

張芹［22］等通過對湖北巴東鮞狀赤鐵礦進(jìn)行大量選礦試驗，確定選擇性絮凝-脫泥-陰離子反浮選為選礦原則流程。試驗結(jié)果表明，采用添加分散劑、G-DF絮凝劑選擇性絮凝脫泥、Ca2+活化含硅礦物、淀粉抑制鐵礦物、油酸為捕收劑陰離子反浮選的工藝方案，取得良好分選指標(biāo)。鐵精礦含鐵56.23%，含磷0.098%，鐵回收率75.28%。

林祥輝［23］等人根據(jù)鄂西鐵礦石的特點進(jìn)行了選礦藥劑以及相應(yīng)的浮選和絮凝選礦工藝的試驗研究，成功研制了RD-31捕收劑和DA-18選擇性絮凝劑，對含鐵為42.05%、含磷為0.98%的鐵礦采用磁選-選擇性聚團(tuán)脫泥-反浮選工藝進(jìn)行分選研究，結(jié)果表明，能獲得含鐵為56.29%、鐵回收率59.21%、含磷為0.109%的鐵精礦，為目前國內(nèi)選別該類型礦石所能達(dá)到的較好指標(biāo)。

從國內(nèi)對鮞狀赤鐵礦的浮選試驗研究可以看出：浮選用于脫硅，可以取得比較好的分選效果，但由于鮞狀赤鐵礦本身的礦石結(jié)構(gòu)性質(zhì)，如赤鐵礦嵌布粒度極細(xì)、原生及次生礦泥含量大、磨礦過程中易于泥化等，嚴(yán)重影響浮選指標(biāo)，單一浮選作業(yè)處理鮞狀赤鐵礦效果欠佳，且獲得鐵精礦磷的含量過高，一般需和其它分選作業(yè)聯(lián)合選別。

2 結(jié) 論

1.反浮選可以取得比較好的分選效果，但由于鐵礦嵌布粒度極細(xì)，磨礦過程中易于泥化，從而影響浮選指標(biāo)，加大了浮選藥劑的用量，單一浮選作業(yè)處理鮞狀赤鐵礦效果欠佳，獲得鐵精礦磷的含量過高。2.目前采用單一浮選流程不能從根本上解決這類高磷的鮞狀赤鐵礦的利用問題。為此，對于浮選應(yīng)該從以下三方面尋求突破：（1）尋求回收低品位、微細(xì)粒和分選復(fù)雜共生難選礦物的有效浮選方法；（2）開發(fā)新型高效浮選藥劑、浮選工藝、浮選設(shè)備和自動控制系統(tǒng)；（3）擴(kuò)大浮選與水冶、火冶的聯(lián)合應(yīng)用范圍。

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Research Status and Prospect of Difficult Selective Oolitic Hematite in Floatation

HU Hui
（Changsha Engineering＆Research Institute Ltd.of NonferrousMetallurgy，Changsha 410007，China）

The beneficiation andmetallurgy of oolitic hematite are very difficultbecause of the fine dissemination and intergrowth with phosphorus-containing mineral or encapsulated each other.Oolitic hematite is one of the most difficult separation iron ores.The paper analyzed the existent questions of utilizing oolitic hematite，probed the floatation research development of the new technics and new benneficiation reagent of a oolitic hematite and supported the studying direction of this kind ore.

oolitic hematite；dressing technic；reverse flotation

TD98

A

1003-5540（2016）01-0027-03

2015-12-10

胡 暉（1982-），男，工程師，主要從事有色金屬選礦工藝研究與設(shè)計工作。