廣西某寧鄉(xiāng)式赤鐵礦石選礦試驗

鄧宇靜　陳小雁　蘭　健

(1.廣西有色金屬集團(tuán)栗木礦業(yè)有限公司；2.廣西冶金研究院有限公司)

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廣西某寧鄉(xiāng)式赤鐵礦石選礦試驗

鄧宇靜1陳小雁2蘭健2

(1.廣西有色金屬集團(tuán)栗木礦業(yè)有限公司；2.廣西冶金研究院有限公司)

摘要廣西某寧鄉(xiāng)式鮞狀赤鐵礦石鐵品位為42.64%，脈石礦物主要為石英、長石等，礦石鮞粒較細(xì)，需要細(xì)磨才能單體解離。為給該礦石開發(fā)利用提供依據(jù)，進(jìn)行了選礦試驗。焙燒—弱磁選、一段搖床重選、一段強(qiáng)磁選、選擇性絮凝、1粗2精3掃浮選工藝對比試驗表明，強(qiáng)磁選指標(biāo)較優(yōu)。采用三階段磨礦—階段選別的最佳強(qiáng)磁選工藝流程，能夠得到鐵品位53.29%、鐵回收率85.67%的鐵精礦。在磁選精礦磨礦細(xì)度為-0.037 mm，氫氧化鈉用量為1 750 g/t(pH=9.5)，三聚磷酸鈉用量為700 g/t，木薯淀粉用量為1 000 g/t，可得到較好的絮凝效果。全流程試驗可得到鐵品位57.32%，鐵回收率81.46%的最終鐵精礦。

關(guān)鍵詞鮞狀赤鐵礦分磨分選強(qiáng)磁選絮凝

廣西某寧鄉(xiāng)式鮞狀赤鐵礦石中鐵礦物主要呈微細(xì)粒嵌布，屬于難選鐵礦石。為給該礦石開發(fā)利用提供依據(jù)，進(jìn)行了選礦試驗。

1　礦石性質(zhì)

1.1礦石化學(xué)多元素分析

對礦石進(jìn)行化學(xué)多元素分析，結(jié)果見表1。

表1　礦石化學(xué)多元素分析結(jié)果 %

從表1可以看出，礦石全鐵品位42.64%，主要雜質(zhì)為SiO2，其次為Al2O3和CaO，有害元素P含量較高。

1.2礦石礦物組成

礦石礦物組成列于表2。

表2　礦石礦物組成分析結(jié)果 %

從表2可知，礦石中主要金屬礦物為赤鐵礦和褐鐵礦，磁赤鐵礦少量；脈石礦物主要是石英，長石、磷灰石及黏土礦物少量。

1.3礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

礦石呈暗紅色、棕紅色塊狀，主要由膠體鮞粒和膠結(jié)物組成，呈隱晶質(zhì)或微晶粒狀，鮞粒分有核(一般為石英、長石或磷灰石)和無核。鮞粒多數(shù)具有環(huán)帶，環(huán)帶和膠結(jié)物以赤鐵礦為主，成分復(fù)雜，鮞粒一般較軟，粒度在0.04～0.4mm。有時赤鐵礦鮞粒分散嵌布于細(xì)粒石英顆粒間，有時在赤鐵礦的鮞粒間、膠結(jié)物中分散嵌布有細(xì)粒石英、長石；在赤鐵礦的膠結(jié)物中，有時可見細(xì)脈狀菱鐵礦、鐵白云石等穿插。部分赤鐵礦風(fēng)化后轉(zhuǎn)變?yōu)楹骤F礦，鮞粒狀的晶形保持不變。

2　試驗方案確定

為了確定適合該礦石的選礦工藝，分別采用焙燒—弱磁選、一段搖床重選、一段強(qiáng)磁選、選擇性絮凝、1粗2精3掃浮選5種工藝進(jìn)行選礦效果對比，試驗結(jié)果見表3。

從表3可以看出：采用焙燒—弱磁選、重選、強(qiáng)磁選獲得的精礦鐵品位相近，焙燒—弱磁選和強(qiáng)磁選獲得的精礦鐵回收率相近，均比重選精礦鐵回收率高約10個百分點(diǎn)，欲通過選擇性絮凝分離，獲得高品位鐵精礦，需要多段細(xì)磨多段絮凝分離，藥劑及磨礦費(fèi)用較高，不經(jīng)濟(jì)，浮選的指標(biāo)最差。從技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果比較，強(qiáng)磁選是較優(yōu)的方法。

3　試驗結(jié)果及討論

3.1強(qiáng)磁選工藝流程的確定

礦石中貧、富鮞粒粒度不同，鐵品位不同，欲獲得較高品位鐵精礦所需的磨礦細(xì)度也不同，不適宜一段磨細(xì)至所需細(xì)度，應(yīng)采用階段磨礦—階段選別流程，在保證高回收率的前提下，盡量提高精礦品位。

赤鐵礦硬度比脈石低，磨礦時易產(chǎn)生過磨，采用階段磨礦可減少過磨。粗磨分選出富礦，富礦再磨后通過脫泥作業(yè)，可以獲得鐵品位較高的富礦泥，直接作為精礦。這樣可以減少磁選時礦泥的損失，也有利于提高泥砂分選效果。不同磨選工藝對比試驗流程見圖1，結(jié)果見表4。

表3　不同選礦工藝試驗結(jié)果 %

表4不同強(qiáng)磁選工藝流程試驗結(jié)果 %

工藝流程產(chǎn)品產(chǎn)率鐵品位鐵回收率流程1精礦59.0553.8176.28尾礦40.9524.1323.72給礦100.0041.66100.00流程2精礦56.8753.5572.88礦泥20.7711.125.53尾礦22.3640.3421.59給礦100.0041.78100.00流程3精礦67.0653.2985.67尾礦32.9418.1414.33給礦100.0041.71100.00

從表4可以看出，在精礦鐵品位相差不多的情況下，流程3的精礦鐵回收率比流程1高9.39個百分點(diǎn)、比流程2高12.79個百分點(diǎn)。證明流程3是適合該礦石性質(zhì)的工藝流程。

3.2強(qiáng)磁精礦選擇性絮凝精選條件的確定3.2.1磨礦細(xì)度條件試驗

赤鐵礦鮞粒鮞核為0.075～0.09mm，鮞環(huán)寬為0.01～0.03mm。要進(jìn)一步提高鐵精礦品位，需要細(xì)磨破壞鮞核，細(xì)磨之后，一般的物理選礦方法不能有效選別，選擇性絮凝是較好的精選工藝。在氫氧化鈉用量為1 500g/t、三聚磷酸鈉為400g/t、木薯淀粉為1 000g/t條件下進(jìn)行試驗，結(jié)果見表5。

從表5可以看出，隨著磨礦細(xì)度的提高，精礦鐵品位變化不明顯，鐵作業(yè)回收率逐漸降低。因此，絮凝磨礦細(xì)度確定為-37μm。

圖1　不同強(qiáng)磁選工藝流程

3.2.2氫氧化鈉用量試驗

pH值對選擇性絮凝效果影響較大。在三聚磷酸鈉用量為700g/t、木薯淀粉為1 000g/t條件下，進(jìn)行氫氧化鈉用量試驗，結(jié)果見表6。

從表6可以看出，隨著氫氧化鈉用量的增加，精礦鐵品位先提高后降低，鐵作業(yè)回收率先降低后提高。綜合考慮，確定氫氧化鈉用量為1 750g/t，此時pH=9.5。

3.2.3三聚磷酸鈉用量試驗

在氫氧化鈉用量為1.75kg/t、木薯淀粉為1 000g/t條件下進(jìn)行試驗，結(jié)果見表7。

表5　磨礦細(xì)度試驗結(jié)果

表6　氫氧化鈉用量試驗結(jié)果

從表7可以看出，隨著三聚磷酸鈉用量的增加，精礦鐵品位變化不明顯，鐵作業(yè)回收率逐漸降低。綜合考慮，確定三聚磷酸鈉用量為700g/t。

3.2.4木薯淀粉用量試驗

木薯淀粉是鐵礦石的絮凝劑，在適宜的pH值條件下，木薯淀粉與三聚磷酸鈉用量關(guān)系密切。木薯淀粉用量試驗固定三聚磷酸鈉用量為700g/t、氫氧化鈉為1 750g/t。試驗結(jié)果見表8。

表8　木薯淀粉用量試驗結(jié)果

從表8可以看出，隨著木薯淀粉用量的增加，精礦鐵品位變化不明顯，鐵作業(yè)回收率逐漸提高。絮凝劑用量對絮凝效果影響較明顯。綜合考慮，確定木薯淀粉用量為1 000g/t。

4　全流程試驗

在條件試驗的基礎(chǔ)上，按圖2進(jìn)行全流程試驗，結(jié)果見表9。

圖2　試驗全流程

表9　全流程試驗結(jié)果 %

5　結(jié)　論

(1)廣西某寧鄉(xiāng)式鮞狀赤鐵礦石鐵品位為42.64%，脈石礦物主要為石英、長石等，礦石鮞粒較細(xì)，需要細(xì)磨才能單體解離，細(xì)磨后用常規(guī)選礦方法很難實(shí)現(xiàn)有用礦物的分離。

(2)焙燒—弱磁選、一段搖床重選、一段強(qiáng)磁選、選擇性絮凝、1粗2精3掃浮選工藝對比試驗表明，強(qiáng)磁選指標(biāo)較優(yōu)。

(3)在磁選精礦磨礦細(xì)度為-0.037mm，氫氧化鈉用量為1 750g/t(pH=9.5)，三聚磷酸鈉用量為700g/t，木薯淀粉用量為1 000g/t，可得到較好的絮凝效果。全流程試驗可得到鐵品位57.32%，鐵回收率81.46%的最終鐵精礦。選擇性絮凝是提高鐵精礦品位的有效途徑。

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(收稿日期2016-05-05)

鄧宇靜(1972—)，男，副總經(jīng)理，高級工程師，542503 廣西省桂林市。