河北某浮锌尾矿回收铁工艺试验

张庆博 石 亮

(河北钢铁集团涞源有色金属有限公司)

河北某浮锌尾矿回收铁工艺试验

张庆博 石 亮

(河北钢铁集团涞源有色金属有限公司)

河北某锌原矿含铁9.45%，其中磁性铁占总铁的61.48%，在锌优先浮选后，为高效回收浮锌尾矿中的铁资源，通过矿石性质分析，决定采用1次磁选—精矿再磨—2次磁选的工艺流程回收，最终获得了铁品位为63.17%、铁回收率为65.66%的铁精矿，对其他同类矿山具有参考借鉴意义。

浮锌尾矿 磁选 磨矿 铁精矿

尾矿资源是金属和非金属矿山废弃物中数量最大、综合利用价值最高的一种资源。很多尾矿因矿物加工处理技术等方面原因，有较多可以利用的金属未能回收利用[1-2]，若随意堆弃或直接回填将造成资源和经济上的浪费[3-4]。综合回收尾矿中的有价元素既符合国家发展循环经济和节能减排、低碳的产业政策，又能减少土地的占用、保护环境，给企业带来可观的经济效益。为此，以河北某锌浮选尾矿为原矿进行了铁回收试验研究，最终获得了满意的试验指标。

1 矿石性质

经矿石物质成分研究结果表明，原矿的主要有用矿物为铅锌矿石、铁锌矿石、闪锌矿石、磁铁矿石、方铅矿石、辉钼矿石等；脉石矿物为透辉石、透闪石、绿泥石、蛇纹石、石英、方解石等；主要组分为Fe、Pb、Zn，伴生组分为Mo、Cu、Au、Ag等。对原矿进行化学多元素及铁物相分析，其结果见表1、表2，对浮锌尾矿进行铁物相分析，其结果见表3。

表1 原矿化学多元素分析结果 %

成分TFeZnSiO2Al2O3CaOMgO含量9.456.2031.623.5611.5719.40成分K2ONa2OCuPbSP含量1.500.300.0510.435.130.007成分AsCdCoMoAgTiO2含量<0.010.0350.00230.01947.00.10

注：Ag含量单位为g/t。

由表1可知，该原矿中主要可回收的有价元素是铁，含量为9.45%，该矿的主要脉石矿物为二氧化硅。

表2 原矿铁物相分析结果 %

铁物相铁含量铁分布率磁性铁中的铁5.8161.48赤(褐)铁中的铁1.9620.74硅酸铁中的铁0.727.62菱铁矿中的铁0.202.12硫铁矿中的铁0.768.04全铁9.45100.00

由表2可知，原矿中的铁主要以磁铁矿、赤(褐)铁矿以及硅酸铁矿的形式存在。其中磁铁矿中的铁占全铁的61.48%，赤(褐)铁矿中的铁占全铁的20.74%，硅酸铁矿中的铁仅占全铁的7.62%。理论上，其中的磁铁矿、赤(褐)铁矿可以采用磁选法进行回收，硫铁矿含量较少，不用考虑回收铁精粉中硫超标的问题。

表3 浮锌尾矿铁物相分析结果 %

铁物相铁含量铁分布率磁性铁中的铁5.8961.35赤(褐)铁中的铁1.8619.38硅酸铁中的铁0.828.54菱铁矿中的铁0.171.77硫铁矿中的铁0.868.96全铁9.60100.00

由表3可知，浮锌尾矿铁物相分析结果与原矿铁物相分析结果相比较没有明显变化，下一步对尾矿中的磁性铁进行回收试验。

2 试验研究

由浮锌尾矿的铁物相分析结果可知，尾矿中铁矿物主要以磁铁矿和赤(褐)铁矿为主，占到总铁的80.73%。综合该矿性质，试验针对锌浮选的闭路尾矿进行磁选试验，主要目的是回收原矿中的磁性铁。通过现场实际测量，锌浮选的磨矿细度为-0.074mm85.0%，通过磁场强度试验，确定合适的场强。

2.1 磁场强度试验

采用φ350 mm鼓式磁选机对浮选闭路尾矿分别在不同磁场强度的条件下进行磁选铁试验，试验流程见图1，试验结果见表4。

图1 浮锌尾矿选铁磁场强度试验流程

表4 浮锌尾矿选铁磁场强度试验结果

由表4可知，随着磁场强度增大，铁精矿产率增加，铁回收率提高，精矿铁品位下降，当磁场强度超过120 kA/m后，各项指标变化不大，因此磁场强度选择120 kA/m为宜。

2.2 铁粗精矿再磨试验

浮锌尾矿在磁场强度为120 kA/m时，经φ350 mm鼓式磁选机1次磁选，可得到产率为12.64%、铁品位为49.69%、铁回收率为68.87%的铁粗精矿，欲获得铁品位在62%以上的铁精矿需磨矿精选。采用φ50 mm磁选管进行了磨矿细度试验，磁场强度为120 kA/m。试验流程见图2，试验结果见表5。

图2 粗精矿再磨细度试验流程

由表5可知，随着磨矿细度的增加，精矿产率和铁回收率下降，精矿铁品位上升；当再磨细度为 -0.045 mm 96.5%时，精矿铁品位也未达到65%以上，考虑到生产成本和机械磨矿所能达到的细度，确定磨矿细度为-0.045 mm 82%。

2.3 浮锌尾矿磁选回收铁流程试验

根据以上所做条件试验的结果和铁矿选厂生产经验，推荐最终流程试验条件为第1段磁选磁场强度为120kA/m；磨矿细度为-0.045mm82.0%、2次磁选的磁场强度分别为120和103kA/m，磁选设备为φ350 mm鼓式磁选机。试验流程见图3，试验结果见表6。

表5 粗精矿再磨磨矿细度试验结果 %

磨矿细度(-0.045mm)产品名称产率全铁品位铁回收率75.5铁精矿77.9561.3396.25尾矿22.058.453.75粗精矿100.0049.67100.0082.0铁精矿75.2363.2395.73尾矿24.778.574.27粗精矿100.0049.69100.0088.5铁精矿74.6963.5195.42尾矿25.318.994.58粗精矿100.0049.71100.0096.5铁精矿73.9363.7694.86尾矿26.079.795.14粗精矿100.0049.69100.00

图3 浮锌尾矿选铁试验流程

表6 浮选尾矿选铁流程试验结果 %

由表6可知，浮锌尾矿经过1次磁选—精矿再磨—2次磁选流程，得到了产率为9.48%、铁品位为63.17%、铁回收率为65.66%的合格铁精矿。

3 结 论

(1)河北某浮锌尾矿中可利用回收的金属元素主要为铁，其铁含量为9.45%，杂质种类较少，含量较低；主要脉石成分为二氧化硅，对铁元素回收的影响较小，利于铁元素的回收。

(2)经浮锌尾矿铁物相分析结果表明，该浮锌尾矿中的铁元素主要以磁铁矿、赤(褐)铁矿以及硅酸铁矿的形式存在，可利用磁选法进行回收；对铁精粉质量有害的硫元素，主要以硫铁矿的形式存在，其含量低，对铁精粉质量影响不大，可不予考虑除去。

(3)浮锌尾矿经1次磁选—精矿再磨—2次磁选流程，当磨矿细度为-0.045mm82.0%时，可得到产率为9.48%、铁品位为63.17%、铁回收率为65.66%的铁精矿。

[1] 赵鹤飞，文书明，丰奇成，等.铅锌浮选尾矿回收铁试验研究[J].有色金属：选矿部分，2014(4):56-58.

[2] 王荣生，魏明安，陈国荣.某铁铜铅锌矿回收铁的选矿试验研究[J].矿冶，2010(2):15-17，23.

[3] 高拥军，刘永茂.有色多金属矿综合回收影响因素及解决途径[J].内蒙古煤炭经济，2002(1):94-95.

[4] 董燧珍.金堆城钼尾矿中铁的综合回收与提纯[J].矿产综合利用，2005(5):5-8.

2015-03-16)

张庆博(1987—)，男，助理工程师，074300 河北省保定市涞源县南山街68号。