白云鄂博氧化矿选矿工艺优化试验研究与应用

宋素芬，王化军

(1.包钢(集团)公司选矿厂，内蒙古包头 014010;2.北京科技大学土木与环境工程学院，北京 100083)

白云鄂博氧化矿选矿工艺优化试验研究与应用

宋素芬1，2，王化军2

(1.包钢(集团)公司选矿厂，内蒙古包头 014010;2.北京科技大学土木与环境工程学院，北京 100083)

在白云鄂博氧化矿石工艺矿物学特征分析基础上，结合白云鄂博氧化矿选矿工艺流程中中磁－强磁选工艺现状，通过中磁给矿与强磁精矿性质分析和强磁精矿反浮选试验研究，提出了优化中磁－强磁选工艺的方案与建议，经实验室试验研究，有效地提高了浮选给矿品位及最终浮选精矿品位。

氧化矿;强磁精矿;中磁－强磁选;反浮精矿;选矿工艺;试验研究

1 引言

包头白云鄂博矿是一个世界瞩目的大型铁、稀土、铌和萤石的多金属共生矿床，中贫氧化矿(以下简称氧化矿)占整个矿床储量的50%，其不仅含有多种有用矿物，而且含有多种有害杂质。由于矿石类型多，铁品位低，矿物成份复杂，共生关系密切，嵌布粒度细而不均，有用矿物和脉石矿物可选性差异小，给选矿带来较大难度［1－2］，因此，作为处理氧化矿流程中的一道重要选别作业，优化中磁－强磁选工艺已成为目前选矿厂必须解决的技术难题之一。针对白云鄂博氧化矿石工艺矿物学特征，在目前工艺研究现状［3－6］的基础上，重点对中磁－强磁选工艺和强磁精矿反浮选方案进行试验研究，探索提高精矿品位的途径。

2 氧化矿工艺矿物学特征

选矿厂近年来处理的氧化矿主要以萤石型、钠辉石型为主，夹杂有钠闪石、白云石型、黑云母型的矿石。样品取自选矿厂流程考察3米分级机平均试样，基本上代表了氧化矿的特征，如表1、2、3、4所示。

表1 氧化矿原矿多元素分析结果(质量分数)(%)

表2 氧化矿原矿矿物组成(质量分数)(%)

表3 氧化矿原矿铁物相分析结果(质量分数)(%)

表4 矿铁矿物单体解离度测定结果(磨矿粒度－200目78%)(质量分数)(%)

原矿铁矿物中，磁铁矿、赤铁矿占原矿总矿物量的44.32%，脉石矿物主要有萤石、角闪石、辉石、白云石、方解石、石英、长石等，原矿铁矿物单体解离度测定结果表明:铁矿物主要与萤石、硅酸盐矿物共生。

3 氧化矿生产过程现状与分析

氧化矿采用三段二闭路连续磨矿，通过两段弱磁选，弱磁尾矿的处理采用中磁－强磁，弱磁、中磁、强磁精矿合并进行反浮选，反浮选精矿作为最终精矿输出。具体工艺流程见图1。该工艺最终精矿品位能达到65.2%左右。

图1 氧化矿弱磁－强磁选－反浮选工艺流程

经多次流程考察表明:强磁精矿与中磁精矿产率在10%左右，品位为35%左右，与产率在30%左右、品位为61%左右氧化矿永磁精矿混合经过精矿大井浓缩进入反浮选作业，势必大大降低浮选给矿品位，而且最终浮选尾矿品位达30%，与强磁精矿与中磁精矿品位相差5%，所以有必要对中磁－强磁作业进行优化，进而提高浮选作业入选品位。

4 中磁－强磁选工艺优化试验研究

中磁给矿、强精是从生产现场所取，并在试验室进行反浮选试验。

4.1 中磁给矿性质分析

中磁给矿多元素分析、铁物相分析、单体解离度、筛析结果见表5、表6、表7、表8。

表5 中磁给矿多元素分析(%)

表6 中磁给矿铁物相分析(%)

表7 中磁给矿单体解离度(%)

表8 中磁给矿筛析结果(%)

由表5、表6、表7、表8可知:中磁给矿铁品位TFe18.70%、有害杂质有F、SiO2、P、K2O、Na2O分别为5.58%、7.6%、1.23%、0.504%、0.904%，中磁给矿中85.60%的铁赋存在磁性矿中和氧化矿中，是需要回收的矿物，中磁给矿粒度在－0.074 mm占90%的条件下有85.31%的铁矿物单体解离，中磁给矿中+0.074mm与－10u粒级含量低，品位低。

4.2 强磁精矿性质分析

强磁精矿多元素分析见表9，强磁精矿筛析结果见表10，强磁精矿筛析后不同粒级矿物多元素分析见表11。

表9 Slon－2000强磁精矿多元素分析(%)

由表9可知:Slon－2000强磁精矿铁品位Tfe36.98%、有害杂质SiO2含量为10.74%、Na2O含量为1.47%，有害杂质SiO2、Na2O含量分别比中磁给矿中SiO2、Na2O含量提高3.14%、0.566%，说明有害杂质SiO2、Na2O在强磁作业中得到了富集。

表10 Slon－2000强磁精矿筛析结果(%)

表11 强磁精矿筛析后不同粒级矿物多元素分析(%)

由表10与表11可知:强磁精矿+0.074mm粒级含量较高，－10u粒级含量低，二者共性是铁品位低，杂质含量高。

4.3 强磁精矿反浮选试验

强磁反浮选精矿多元素分析见表12。

表12 强磁精矿反浮选试验指标

由表12可知:浮选精矿为Tfe 47.65%，浮精收率为75.35%。

反浮精矿多元素分析、铁物相分析、单体解离度见表13、表14、表15。

表13 强磁反浮选精矿多元素分析(%)

表14 强磁反浮精矿铁物相分析(%)

表15 强磁反浮精矿单体解离度(%)

由表13、表14、表15看知:Slon－2000强磁反浮精矿铁品位Tfe47.65%、强磁反浮精矿中92.44%的铁赋存在磁性矿和氧化矿中，Slon－2000强磁反浮精矿在－0.074 mm占89%的磨矿粒度条件下有89.25%的铁矿物单体解离。有害杂质SiO2含量为14.17%、Na2O含量为1.68%，得到进一步富集。

筛析结果及筛析后不同粒级矿物多元素分析结果见表16、表17。

表16 强磁反浮精矿筛析结果(%)

表17 反浮精矿筛析后不同粒级矿物多元素分析(%)

由表16、17可知:随着粒级变细，TFe品位在提高，杂质含量在降低，当筛析达到－20 u以下时TFe品位在降低，杂质含量在提高。

5 结论

(1)从中磁给矿与强磁精矿筛析结果可以看出:+0.074mm粒级含量铁品位低、杂质含量高，尤其是强磁精矿这部分粒级含量占19%，品位只有15.7%，所以考虑通过细筛作业将这部分去除，这样理想状态下强精品位会达到41.97%，从而提高浮选给矿品位及最终浮精品位。

(2)中磁给矿中－10u含量较低，铁品位低，虽然强磁精矿中这部分含量只有1.5%，但由于铁品位较低，杂质含量高，特别是从强磁反浮精矿筛析结果看出:这部分粒级品位较低，再加上微细粒对浮选产生不良影响，所以应采用有效分级设施将这部分去除。

(3)SiO2、Na2O含量在强磁精矿与强磁反浮精矿中富集，通过控制筛上产品产率的方法，将一部分含铁硅酸盐、萤石等矿物抛掉，筛下产品进行反浮－正浮选别的小型试验，正浮精矿品位达到62.5%以上。

［1］熊大和.SLon立环脉动梯度磁选机分选红矿研究与应用［J］.金属矿山，2005，(08):24－29.

［2］段建军，姜立峰，贾艳.白云鄂博矿选铌的工艺研究［J］.包钢科技，2009，(S1):28－31.

［3］周凌嘉，赵通林，陈中航等.磁选柱在本溪钢铁集团选矿厂的应用［J］.金属矿山，2008，(07):100－102.

［4］杨福海.立环脉动高梯度磁选机的应用研究与生产实践［J］.科技传播，2011，(05):42－45.

［5］陈志友，陈秋虎.强磁选和重选联合回收尾矿和冶炼尾渣中铁的研究［J］.金属矿山，2009，(09):182－184.

［6］董干国，刘桂芝，刘林.BF－T浮选机在铁精矿提铁降杂工艺中的应用［J］.矿冶，2005，14(4): 20－22.

Experimental Research and Application on Beneficiation Process Optimization of Bayan Obo Oxidized Ore

SONG Su－fen1，2，WANG Hua－jun2
(1.Ore－dressing Plant of Steel Union Co.Ltd.of Baotou Steel(Group)Corp，Baotou，Neimenggu 014010，China; 2.Civil＆Environment Engineering School;University of Science and Technology Beijing，Beijing 100083，China)

Based on process mineralogy characteristics analysis of oxidized ore at Bayan Obo，combined with the intermediatehigh intensity magnetic separation technical character in Bayan Obo oxidized ore beneficiation process，some programs and recommendations about optimization of intermediate－high intensity magnetic separation process are put forward after the character analysis of medium－magnetic feed and strong magnetic concentrate and the experimental research on anti－flotation of strong magnetic concentrate.The flotation feed grade and final flotation concentrate grade have been improved effectively after laboratory test.

oxidized ore;strong magnetic concentrate;intermediate－high intensity magnetic separation;anti－flotation concentrates;beneficiation process;experimental research

TD924

:A

:1009－3842(2012)04－0018－04

2012－04－07

宋素芬(1972－)，女，内蒙古包头人，高级工程师，主要从事选矿技术及研究工作。E－mail:btssf@163.com