吉林硅藻土磁选除铁工艺研究

马圣尧，周岳远，李小静

吉林硅藻土磁选除铁工艺研究

马圣尧，周岳远，李小静

（长沙矿冶研究院，湖南 长沙 410012）

针对吉林临江硅藻土含Fe2O3较高的问题，本文采用磁选工艺对硅藻土进行除铁。在最佳条件下，Fe2O3含量为2.02%的硅藻土，除铁后得到Fe2O3含量低于0.9%的硅藻土。

硅藻土；磁选；高梯度；除铁

Abstract: Aimed at the view of high Fe2O3content in Jilin diatomite, this paper used magnetic separation technology for ironremoval of diatomite. In the best condition,the diatomite with Fe2O3content of 2.02% was produced to the diatomite with Fe2O3content of less than 0.9% after iron-removal.

Key words: diatomite; magnetic separation; high gradient; iron-removal

我国硅藻土资源丰富，主要集中在华东及东北地区，其中规模较大、工作做得较多的有吉林、浙江、云南、山东、四川等省，分布虽广，但优质土仅集中于吉林长白地区，其他矿床大多数为3、4级土，由于杂质含量高，不能直接深加工利用[1]。

吉林省东部临江地区的硅藻土资源以质量优良、储量巨大、开采条件极佳闻名于世，现已成为我国硅藻土矿石的重要产地。Fe2O3是硅藻土中的主要有害杂质，临江硅藻土矿中绝大多数矿体Fe2O3含量普遍偏高，导致原矿无法有效利用，只能作尾矿废弃，不仅浪费了宝贵的资源，又使矿山的废弃物大量堆积，影响了当地的生态环境。因此，探索经济有效的除铁工艺，合理利用高铁硅藻土，具有重要的现实意义[2]。

本文主要是通过磁选对硅藻土进行除铁，在不影响硅藻土原矿结构的情况下，制定了磁选工艺。

1 矿石性质

临江地区硅藻土矿物主要由硅藻、粘土矿物及碎屑矿物等组成。矿石主要矿物成分为硅藻蛋白石，呈微晶状胶质硅。硅藻间含有的粘土矿物有蒙脱石、伊利石、高岭石和少量的绿泥石等；同时含有少量碎屑矿物有石英和钠长石、拉长石、正长石、黑云母等。

硅藻土矿石化学成分主要由SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO等组成，原矿组分(%)为：SiO257.67、Al2O311.40、Fe2O32.02、MgO 1.90、CaO 0.85，按照厂家要求希望将Fe2O3的含量降到1%左右，比便进行下一步的加工利用。

2 试验

2.1 试验样品

原矿样品由吉林临江北峰提供，粒度已经磨到-200目90%，原矿经化验分析Fe2O3的含量为2.02%。

2.2 分选设备

2.2.1 分选设备

分选设备共3种：①CRIMMφ200×300的电磁高梯度磁选机(背景场强1.4T)；②CRIMMφ200× 400的永磁高梯度磁选机(背景场强为0.8T)；③φ500的电磁平环强磁选机(分选场强为1.8T)。

2.2.2 设备分选原理

CRIMM系列电磁高梯度磁选机是在销装螺线管线圈内，放置装有一定数量导磁不锈钢毛(或钢板网)的分选罐，线圈励磁后，使导磁不锈钢毛磁化，其表面产生高度不均匀的磁场，即高梯度的磁化磁场，顺磁性物料通过分选罐中的钢毛时，将受到一个与外加磁场和磁场梯度的乘积成比例的磁场力，吸附在钢毛表面，而非磁性物直接通过磁场，经过非磁性物阀门和管道，流入非磁性产品槽中。当钢毛捕收的弱磁性物达到一定程度时(由工艺要求决定)，停止给矿。断开励磁电源、冲洗磁性物，磁性物经过磁性物阀门和管道，流入磁性产品槽中。然后进行第二次作业，如此循环，周而复始。其外观和主机结构如图1所示。

CRIMM系列永磁高梯度磁选机磁极对中间配置了能控制一定液面的不锈钢分选箱，分选箱中装满分选介质堆，当分选箱进入磁体后，将给矿调浆后给入介质堆中。在水槽液位的阻力作用下，矿浆呈离散态匀速等降通过位于分选磁场中的介质堆，非磁性颗粒因不受磁力作用而进入下部非磁性产品排出(图2所示)。磁性颗粒则由于受磁力作用而吸附于介质表面，当分选箱介质堆内吸满磁性颗粒后，给浆阀将自动关闭，驱动气缸将分选箱推出磁场区，脱离磁场后，在上部冲洗水射流喷淋清洗的作用下磁性颗粒脱离分选介质堆，排入磁性产品料槽；冲洗干净的介质堆随即由气缸再拉回磁场区，重复以上的分选作业，实现了磁性颗粒与非磁性颗粒的分离[3]。

2.3 试验过程

根据试验样品情况，共安排了六组试验，分述如下：

试验1：从硅藻土原矿中缩分出1kg矿样加水配到浓度20%，经过一次电磁高梯度磁选机分选，得到精矿和尾矿(见图3)。

试验2：从原矿中缩分出1kg矿样加水配到浓度10%，经过一次分选介质为钢网的电磁高梯度磁选机，再将精矿经过一次分选介质为4#钢毛的电磁高梯度磁选机，得到精矿和尾矿(见图4)。

试验3：从原矿中缩分出1kg矿样加水配到浓度20%，经过一次分选介质为钢网的电磁高梯度磁选机，再将精矿经过一次分选介质为4#钢毛的电磁高梯度磁选机，得到精矿和尾矿。试验流程图同试验2。

试验4：从原矿中缩分出1kg矿样加水配到浓度20%并加分散剂，经过一次分选介质为钢网的电磁高梯度磁选机，再将精矿经过一次分选介质为4#钢毛的电磁高梯度磁选机，得到精矿和尾矿。试验流程图同试验2。

试验5：从硅藻土原矿中缩分出1kg矿样加水配到浓度20%，经过两次电磁平环强磁选机分选，得到精矿和尾矿(见图5)。

试验6：从硅藻土原矿中缩分出1kg矿样加水配到浓度20%，经过两次永磁和一次电磁高梯度磁选机分选，得到精矿和永磁尾矿，电磁尾矿(见图6)。

2.4 试验结果

试验结果如下页表所列。

图6 试验6工艺流程

3 试验结果分析与相关建议

(1) 原矿样品含铁较高(Fe2O3含量2.02%)，一次选别的精矿原矿的Fe2O3含量1.41%，因此应采用多段磁选才能达到较好效果，且原矿密度较低，粘度较高，加水较难化开。

(2) 通过这六组试验可以看出，除铁效果最好的浓度为10%的二次电磁高梯度，精矿Fe2O3含量0.86%，除铁率达到67.0%。

(3) 另外对浓度和是否加分散剂对试验结果做了比较试验，由试验2、3和4可以看出，浓度大小和是否加分散剂对试验的选别效果影响较小。

(4) 此次试验也只是单机上进行的简单探索试验，说明磁选对于硅藻土的除铁有一定效果。如需达到更好的分选效果，建议做系统的选矿工艺试验。

吉林临江北峰硅藻土磁选除铁的试验数据

[1]张凤君.硅藻土的加工与应用[M].北京:化学工业出版社,2006.

[2]陈景伟,张修吉.临朐硅藻土除铁工艺研究[J].矿产综合利用, 2005(4):18-21.

[3]李小静,周岳远,曹传辉,等.CRIMM型双箱往复式永磁高梯度磁选机研制及应用[J].非金属矿,2008(1):47-48.

Technology Research of Magnetic Separation on Iron-removal of Jilin Diatomite

MA Sheng-yao, ZHOU Yue-yuan, LI Xiao-jing
(Changsha Research Institute of Mining and Metallurgy, Changsha 410012, China)

P619.265;TD924

A

1007-9386(2012)03-0013-03

2011-12-21