阿根廷某含磷磁鐵礦石選礦試驗研究

邢喜峰(贊比亞謙比希銅冶煉有限公司，北京 100029)

阿根廷某含磷磁鐵礦石選礦試驗研究

邢喜峰(贊比亞謙比希銅冶煉有限公司，北京 100029)

隨著鐵資源稀缺日益嚴(yán)重，高磷磁鐵礦的選礦利用具有相當(dāng)?shù)慕?jīng)濟(jì)價值。本文針對阿根廷某含磷磁鐵礦石的高磷、高鐵、賦存粒度細(xì)等特點進(jìn)行了試驗研究，最終得出最為經(jīng)濟(jì)、合理的選別方式，對其他高磷磁鐵礦的選別具有借鑒意義。

高磷磁鐵礦; 降磷; 選礦

1 前言

近十幾年來，中國鋼鐵行業(yè)發(fā)展迅猛，超過50%的鐵礦石依賴從巴西、澳大利亞、南非等國進(jìn)口。隨著進(jìn)口礦價格的飛漲，國內(nèi)許多鋼鐵企業(yè)為平抑國外鐵礦石的價格，開始尋求更廣泛的鐵礦石來源以降低成本。據(jù)統(tǒng)計，我國高磷鐵礦資源儲量超過50億t，占我國鐵礦資源總量的10%左右，因其難選難冶的特點，一直作為一種“呆礦”沒有得到充分的開發(fā)利用[1]。但隨著鐵礦石礦價格的不斷上漲，以及基礎(chǔ)建設(shè)的不斷發(fā)展，大規(guī)模開發(fā)利用高磷鐵礦的時機(jī)越來越成熟。

阿根廷某鐵礦是一個中國企業(yè)收購的國外礦山，其為高鐵、高磷礦山，針對其高鐵、高磷、賦存粒度低等特點進(jìn)行了大量的試驗研究，以達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益最優(yōu)化。

2 礦樣及樣品制備

礦樣包括礦石樣、圍巖樣及基本元素分析樣和相對應(yīng)的巖礦鑒定標(biāo)本樣。礦石樣和圍巖樣組成的混合樣(下稱原礦)TFe 51.58%、MFe 46.09%、P 1.27%。原礦總重量為23 549.5kg，粒度組成見表1，原礦多元素分析結(jié)果見表2。

表1 原礦樣粒度組成

表2 原礦多元素分析結(jié)果 %

研究人員分別在礦石樣和圍巖樣中取樣，同時在29個巖礦鑒定標(biāo)本樣中取樣，作為原礦工藝礦物學(xué)研究樣品。

樣品制備是將原礦樣充分混勻并縮分出3 000kg左右測定原礦粒度組成，將剩余的原礦樣全部用篩孔直徑為100mm的篩子進(jìn)行篩分，將篩上產(chǎn)品及測定原礦粒度組成的原礦樣中大于100mm產(chǎn)品破碎至100～0mm；將全部100～0mm的原礦樣(包括測定原礦粒度組成的原礦樣中100～0mm的產(chǎn)品)混勻并縮分出8 000kg左右作為干式弱磁選拋廢條件試驗樣、干式弱磁選拋廢試驗測定給礦粒度組成樣及原礦相關(guān)分析樣，剩余的100～0mm原礦樣作為干式弱磁選拋廢生產(chǎn)粗精礦樣。

3 原礦礦物工藝學(xué)及試驗流程

該原礦石為致密塊狀磁鐵礦型鐵礦石，樣品分鐵礦石和圍巖兩種，鐵礦石為黑色塊狀構(gòu)造，圍巖為深淺不同的灰色，塊狀構(gòu)造和層狀構(gòu)造。

礦石結(jié)構(gòu)主要為粒狀結(jié)構(gòu)、碎屑結(jié)構(gòu)、脈狀結(jié)構(gòu)、鱗片變晶結(jié)構(gòu)等。

礦石中主要金屬礦物為磁鐵礦，少量赤鐵礦、黃鐵礦；主要脈石礦物為石英、黑云母、綠泥石、絹云母、白云母、鐵鋁蛇紋石、碳酸鹽、硅灰石等。

鐵礦石不同礦塊粒度粗細(xì)不同，其中磁鐵礦粗粒為0.1～0.3mm，細(xì)粒為0.04～0.1mm。赤鐵礦粒度多為0.01～0.05mm。

根據(jù)鐵礦石選別的經(jīng)驗，結(jié)合現(xiàn)場實際，確定試驗流程為：干式弱磁選拋廢試驗、階段磨選試驗、反浮選除磷試驗以及最終的連選試驗。為盡快解決生產(chǎn)存在的問題，重點開展干式弱磁選拋廢試驗、階段磨浮中的一段弱磁選試驗以及反浮選探索試驗。

4 干式弱磁選拋廢試驗

干式弱磁選給礦粒度組成見表3。干式弱磁選拋廢試驗采用CTDG1210型干式弱磁選機(jī)，筒體直徑φ1 200mm，給礦皮帶寬度為1m，筒體表面磁場強(qiáng)度為198.9～214.9kA/m。

4.1 干式弱磁選拋廢條件試驗

干式弱磁選拋廢條件試驗給礦粒度為100～0mm(粒度組成見表3)。

表3 干式弱磁選給礦粒度組成

每個條件試驗用樣1 000kg，進(jìn)行了給礦皮帶速度和給礦量試驗，試驗結(jié)果見表4和表5。

表4 皮帶速度試驗結(jié)果

表5 給礦量試驗結(jié)果

4.2 干式弱磁選粗精礦的生產(chǎn)

根據(jù)上述條件試驗結(jié)果，選擇排礦隔板與筒體中心水平距離700mm，給礦皮帶速度1.8m/s，給礦量350t/h，對全部原礦通過干式弱磁機(jī)選別，結(jié)果見表6。干式弱磁選粗精礦及尾礦粒度組成見表7和表8。

表6 干式弱磁選粗精礦生產(chǎn)試驗結(jié)果 %

表7 干式弱磁選粗精礦粒度組成

表8 干式弱磁選尾礦粒度組成

5 一段弱磁選試驗

對原礦進(jìn)行干式磁選后的干選精礦進(jìn)行破碎、縮分、取樣化驗，得出干選精礦鐵品位為58.15%。對干選精礦進(jìn)行一段磨礦細(xì)度及不同磁場強(qiáng)度試驗，試驗結(jié)果見表9、表10和表11。通過試驗結(jié)果分析，一段磨礦細(xì)度選擇-0.076mm占40%較為合理。

6 降磷探索試驗

將一段弱磁精礦經(jīng)礫磨、兩次磁選后的弱磁精礦作為本次浮選降磷探索試驗給礦。浮選給礦細(xì)度為-0.045mm占96.40%，TFe 68.13%，P 0.293%，浮選降磷探索試驗流程見圖1，試驗結(jié)果見表12、表13和表14。

由降磷浮選試驗結(jié)果可以看出，在礦漿溫度30～55℃，一粗二掃藥劑用量分別為Na2SiO3:3 000、750、250g/t; 2#捕收劑：400、100、100g/t時綜合效果最佳。

表9 一段磨礦細(xì)度試驗結(jié)果 %

表10 一段細(xì)度1～0mm磁場強(qiáng)度試驗結(jié)果

表11 一段細(xì)度-0.076mm占40%磁場強(qiáng)度試驗結(jié)果

7 結(jié)語

經(jīng)過上述試驗，可以得出以下結(jié)論。

(1)在該含磷鐵礦中，由于主要含磷礦物——磷灰石的賦存粒度較細(xì)，導(dǎo)致除磷難度加大、磨礦細(xì)度難以把握，必須采用階段磨浮、階段拋尾的方式逐步清除雜質(zhì)才能降低能耗、提高選礦效率。

圖1 降磷浮選一粗二掃試驗流程圖

(2)干選拋尾及一段弱磁磁選的結(jié)果都證明，由于該磁鐵礦的品質(zhì)較好，階段拋尾并不會對鐵的回收率造成太大影響，綜合經(jīng)濟(jì)效益考慮，在磨浮工序進(jìn)行階段磨浮應(yīng)具有積極意義。

(3)根據(jù)試驗結(jié)果可以看出：經(jīng)過調(diào)整之后的工藝不僅成功地將原礦中高達(dá)1.286%的P降低至0.061%，且保證了總鐵品位69.51%>65%、浮選回收率71.24%>68%的預(yù)期目標(biāo)。僅在反浮選階段P的去除率也高達(dá)85.46%，完成了試驗初期確定的目標(biāo)，為后續(xù)復(fù)產(chǎn)之后進(jìn)一步提高P的去除率奠定了基礎(chǔ)。

表12 捕收劑種類試驗結(jié)果 %

表13 采用淀粉作抑制劑的試驗結(jié)果 %

表14 降磷浮選一粗二掃試驗結(jié)果 %

[1] 畢學(xué)工，周進(jìn)東，黃治成,等.高磷鐵礦脫磷工藝現(xiàn)狀研究[J].河南冶金，2007，15(6):3-8.

Experimental study on a phosphorus-bearing magnetic iron ore in Argentina

With the lack of iron recourses more and more serious, the concentrating and utilization of high phosphorus-bearing magnetic iron ore has more economic value. According to the characteristics of high phosphorus-bearing, high iron and fine dissemination size of an iron ore in Argentina, the tests were done, and an economic and rational process was obtained. It provided reference for the processing of other high phosphorus-bearing magnetic iron ore.

high phosphorus-bearing magnetic iron ore; phosphorus reduction; mineral processing

TD913

A

邢喜峰(1982-)，男，吉林敦化人，選礦工程師，從事選礦廠生產(chǎn)管理工作。