新疆某铁矿选矿试验研究

毛瀚波++张恩福++王超

摘 要：为了更好地应用新疆地区的铁矿石，获取优质的原材料，对该矿进行了矿石性质研究和试验。研究结果表明，该矿矿石中包含的金属矿物有磁铁矿、赤铁矿和褐铁矿。该试验采用的是磁选-反浮选工艺，磨矿细度为0.051 mm的磁选精矿用阴离子油酸反浮选，最终得到精矿品位65%以上的混合精矿。

关键词：磁选；反浮选；选矿；精矿品味

中图分类号：TD92 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.12.062

新疆地区的矿石组成矿物比较简单，在显微镜下观察已发现的矿物成分有十几种。其中，可供工业利用的矿物成分主要有磁铁矿、假象赤铁矿、微细鳞片状赤铁矿和褐铁矿，有害杂质矿物成分为黄铁矿等；而脉石矿物是由细粒状石英等几种矿物组成的。

1 矿石性质

试验矿样的光谱半定量分析和原矿物相分析详见表1和表2.

表1 深部矿样原矿光谱半定量分析结果（%）

元素 Fe2O3 SiO2 Al2O3 CaO MgO P2O5 Na2O

含量 40.8 46.3 4.51 3.52 1.71 0.890 0.779

元素 SO3 TiO2 K2O MnO SrO ZrO2 Y2O3

含量 0.713 0.309 0.255 0.132 0.038 6 0.008 8 0.004 4

表2 原矿铁物相分析结果（%）

矿物名称 全铁 磁性铁 碳酸铁 赤铁矿 褐铁矿 黄铁矿 硅酸铁

铁含量 30.82 21.84 2.58 5.05 0.88 0.25 0.22

铁分配率 100.00 70.86 8.37 16.39 2.86 0.81 0.71

由上述分析结果可知，该矿矿石中主要含有磁铁矿、赤铁矿和褐铁矿，其中还有少量的有害矿物——黄铁矿等。

2 选矿条件试验

2.1 pH值试验

试验条件：质量分数为30%；温度为35 ℃；淀粉800 g/t；CaO400 g/t；油酸（160+60）g/t。不同pH值试验结果如表3所示。

表3 不同pH值试验结果

pH值 产品名称 产率/% TFe品位/% 回收率/%

pH=7 精矿 79.65 66.82 84.01

尾矿 20.35 49.78 15.99

给矿 100.00 63.35 100.00

pH=11 精矿 75.84 68.53 81.83

尾矿 24.16 47.76 18.17

给矿 100.00 63.51 100.00

pH=12 精矿 72.39 69.16 79.01

尾矿 27.61 48.18 20.99

给矿 100.00 63.36 100.00

表3中的试验结果表明，试验矿样适宜的pH值为11～12.

2.2 抑制剂用量试验

试验条件：NaOH1 300 g/t，pH=11.5；CaO500 g/t；油酸（240+170）g/t；（因回收率低增加捕收剂用量）；质量分数为30%；温度34 ℃；抑制剂为玉米淀粉。试验结果如表4所示。

从表4中可以看出，淀粉用量增加，精矿产率增加，铁品位降低。兼顾精矿品位、铁回收率，选择抑制剂用量为1 200 g/t。

2.3 活化剂用量试验

试验条件：给矿质量分数为30%；温度为35 ℃；NaOH1 300 g/t；淀粉1 200 g/t；CaO为变量；油酸（240+170）g/t。试验结果详见表5.

表4 抑制剂用量试验结果

抑制剂用量/（g/t） 产品名称 产率/% TFe品位/% 回收率/%

1 000 精矿 76.04 68.55 82.35

尾矿 23.96 46.62 17.65

给矿 100.00 63.30 100.00

1 200 精矿 83.74 68.02 89.93

尾矿 16.26 39.24 10.07

给矿 100.00 63.34 100.00

1 500 精矿 97.49 63.94 98.33

尾矿 2.51 42.23 1.67

给矿 100.00 63.40 100.00

表5 活化剂用量试验结果

活化剂用量/（g/t） 产品名称 产率/% TFe品位/% 回收率/%

400 精矿 85.37 67.29 90.70

尾矿 14.63 40.25 9.30

给矿 100.00 63.34 100.00

500 精矿 83.74 68.02 89.52

尾矿 16.24 41.02 10.48

给矿 100.00 63.63 100.00

650 精矿 83.67 67.30 88.93

尾矿 16.33 42.93 11.07

给矿 100.00 63.32 100.00

表5中的试验数据表明，适宜的活化剂CaO用量为500 g/t。

2.4 捕收剂用量试验

药剂制度：NaOH1 300 g/t；淀粉1 200 g/t；CaO500 g/t；油酸为变量，其他条件同上。试验结果详见表6.

表6 捕收剂用量试验结果

捕收剂用量/（g/t） 产品名称 产率/% TFe品位/% 回收率/%

240+70 精矿 83.74 68.02 89.52

尾矿 16.26 41.02 10.49

给矿 100.00 63.63 100.00

260+130 精矿 80.10 68.61 86.70

尾矿 19.90 42.36 13.30

给矿 100.00 63.39 100.00

400+150 精矿 75.99 68.75 82.50

尾矿 24.01 46.23 17.50

给矿 100.00 63.34 100.00

由表6的试验结果可知，合适的捕收剂用量应选择（260+130）g/t。

3 开路流程试验

从开路试验结果中可以看出，铁精矿经1次粗选、1次精选后，铁品位已经达到了68.79%，回收率为84.74%.这表明，采用1次精选能够保证铁品位。开路第4次扫选精矿品位为33.15%，尾矿铁品位为32.61%，两者品位相近，所以，采用3次扫选即可。

4 结论

在试验矿样中，主要金属矿物有磁铁矿、赤铁矿和褐铁矿，而铁矿物结晶颗粒很细，磁铁矿平均粒径为0.023 5 mm，赤铁矿一般粒度变化在0.007～0.021 mm，部分赤铁矿呈微细鳞片状，在磨矿过程中，粗磨不能单体解离，细磨形成泥化，选矿难于回收。脉石矿物主要有石英、钠长石、绿泥石和碳酸盐矿物，属于难选矿石。

通过对多个选矿工艺条件和流程试验的分析，最终确定针对该矿矿石可采用磁选-反浮选流程。试验在原矿铁品位31.83%的基础上，取得了精矿品位为67.70%、精矿产率为27.39%、回收率为60.16%的比较理想的选矿技术指标。

参考文献

[1]张泾生，阙煊兰.浮选药剂[M].北京：冶金工业出版社，2008.

[2]王运敏，田嘉印，王化军，等.中国黑色金属矿选矿实践[M].北京：科学出版社，2008.

〔编辑：白洁〕