莫托沙拉赤铁矿选矿试验及工艺探索

2014-02-13吴文斌张士桥

冶金经济与管理 2014年1期

关键词：磁选机赤铁矿磁选

□吴文斌张士桥

莫托沙拉赤铁矿选矿试验及工艺探索

□吴文斌张士桥

通过对新疆和静莫托沙拉铁矿难选赤铁矿进行强磁选、反浮选和还原焙烧-磁选等选矿试验，探索和研究适合品位低、有害杂质高、难选赤铁矿的选矿工艺，提出对莫托沙拉铁矿石应采用还原焙烧-磁选的工艺方向。

难选赤铁矿；选矿试验；还原焙烧-磁选；工艺方向

一、前言

莫托沙拉铁矿隶属于新疆金特钢铁股份有限公司，是一个多金属矿床。全矿区累计探明铁矿石C＋D级储量4 035.21万吨，伴有铜、铅、锌、银等多种金属。铁矿物主要以赤铁矿为主，占77.40%，平均铁品位47.21%；赤铁贫矿占22.60%，平均铁品位36.77%。该矿属于赤-磁铁沉积型贫矿，原矿石中矿物种类近30种。主要金属矿物是赤铁矿和磁赤铁矿，含少量的褐铁矿、镜铁矿等；主要脉石矿物是石英、水白云母、绢云母、方解石、重晶石、白云石等。用WCFe-65型多用磁性分析仪测得该矿比磁化系数为46.38×10-6～69.92×10-6cm3/g，矿石矿物嵌布粒度很细，有用矿物的嵌布粒度一般为0.003～0.05mm。主要脉石矿物石英的嵌布粒度一般为0.01mm。原矿样品多元素分析见表1，主要矿物种类及相对含量见表2，原矿铁的赋存状态见表3。

表1 原矿多元素分析单位/%

表2 原矿中矿物种类及相对含量分析单位/%

表3 原矿中铁的化学物相分析结果单位/%

化学分析表明，矿石中主要有用成分为Fe，有害成分为S、P、Pb、Zn，主要杂质为SiO2。

由于莫托沙拉铁品位低、有害杂质高，一直没得到大量利用，每年仅有约10万吨原矿破碎后用于烧结配料，资源的利用率和利用效益非常低下。在此情况下，开展了对莫矿的选矿试验研究，通过反浮选，强磁选、焙烧-磁选等试验，以确定探索和研究适合于该矿的选矿工艺。

二、选矿试验及试验结果分析

1.强磁选试验

强磁选是赤铁矿的有效选别方法，用实验室XCSQ-50X70湿式强磁选机，取莫托沙拉富矿样品做一段强磁选试验，结果见表4。

表4 莫托沙拉铁矿强磁选试验结果单位/%

结果表明，精矿铁品位能提高到57.90%，但尾矿品位太高，产出率和回收率都很低，必须经过多道精选和扫选，才能达到较好的分选效果，如果用于工业生产，会大幅度增加建厂投资。

2.反浮选试验

浮选捕收剂使用十二胺，用淀粉抑制铁矿，用NaOH调pH为碱性，磨矿细度-200目达到91%，试验结果见表5。

表5 莫托沙拉铁矿反浮选试验结果单位/%

胺类阳离子捕收剂不但是浮选脉石的有效药剂，也是铅锌矿的有效捕收剂，用十二胺进行反浮选，可提高铁品位的同时，也能脱除Pb、Zn。从试验结果看，该捕收剂用于莫托沙拉铁矿效果不显著，铁品位仅能提高1个百分点左右。地质报告中描述，莫托沙拉铁矿中的脉石矿物不单纯是石英，还有长石、重晶石、方解石、萤石、玉髓等其他脉石矿物，而用十二胺进行反浮选，脉石矿物主要针对石英，因此，反浮选效果不理想。

3.还原焙烧-磁选试验

（1）磁选管试验

理论上讲，还原焙烧-磁选法处理赤铁矿是有效的工艺，但在新疆地区还无先例。试验采用实验室回转窑装置，用煤粉做还原剂，煤粉粒度0.5～1mm、灰分10.07%、挥发分25.6%、固定碳56.33%；矿石粒度为小于2 mm，每次装料446g，焙烧温度700℃，变化配煤量和焙烧时间，热焙烧矿投入水中淬冷，用磁选管对焙烧效果进行检查，磁场强度为1 600 Oe，焙烧条件见表6。

表6 还原焙烧条件试验

在表6的焙烧条件下，随着配煤比增高，焙烧时间延长，FeO升高。当配煤比大于5%时，FeO超过20%，适宜的配煤比为7%，焙烧时间45min比较合适。磁选管选别指标见表7。

表7 莫托沙拉铁矿焙烧矿磁性分析单位/%

焙烧后磁选铁精矿都达到60%以上，一般都在61%～62%之间。从表7中可以看出，焙烧矿中FeO低于20%时，尾矿品位在25%以上，说明还原度不够；FeO大于20%时，精矿品位变化不大，尾矿品位明显降低，产出率和回收率大幅度提高，说明还原效果好。对以上数据进行比较分析，综合考虑各项指标，本文认为9号试样焙烧效果好。13号试样铁精矿品位达到63.50%，是最好指标，主要原因是焙烧矿试样TFe达到54.95%，比其他各试样都高。

（2）磁选机试验

磁选管分选效果一般比磁选机试验结果理想，而磁选机试验结果更接近生产实际，于是对9号焙烧试样进行磁选机试验，由于实验室磁选机最大场强为1 400 Oe，无法提高到1 600 Oe，只能按此场强进行试验，试验结果见表8，铁精矿多元素分析见表9。

表8 焙烧矿磁选试验结果单位/%

表9 铁精矿多元素分析单位/%

磁选机试验结果表明，经过两段磁选，铁精矿品位60.2%，比磁选管试验结果61.9%低1.7个百分点，这个结果比较理想，如果工业生产中采用焙烧-磁选法处理赤铁矿要达到这样的结果，对原矿必须细磨，因为该矿石为显微磷片状结构，结晶粒度仅为0.01～0.03mm，非常细。试验过程中还发现磁团聚现象很严重，两段磁选间需加脱磁装置。