哈萨克斯坦某赤铁矿选矿试验

2018-08-17袁风香

现代矿业 2018年7期

袁风香

(1.中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司；2.华唯金属矿产资源高效循环利用国家工程研究中心有限公司；3.金属矿山安全与健康国家重点实验室)

哈萨克斯坦某铁矿石为低品位赤铁矿，其全铁品位为34.85%，需要选别富集才能作为炼铁的原料使用。针对该矿石特点，采用了目前比较成熟的强磁—反浮选工艺进行试验研究[1]，并获得了相对较为优秀的选别指标，该选别工艺是有效利用该类铁矿石的有效选矿方法之一。

1 试样性质

原矿化学多元素分析结果见表1，原矿铁物相分析结果见表2。

由表1可知，原矿全铁含量为34.85%，SiO2含量为15.53%，CaO含量为22.58%，S、P含量均为0.02%。

表1 化学多元素分析结果 %

表2 铁物相分析结果 %

由表2可知，磁性铁占有率为2.73%，赤褐铁占有率为89.41%，原矿为氧化矿，选矿工艺先考虑采用强磁—反浮选流程获得铁精矿。

2 原矿磨矿—强磁选试验研究

2.1 原矿磨矿细度试验

在磨矿浓度为67%，磨矿细度-0.076mm粒级含量分别为50%、60%、70%、80%、90%的条件下考查磨矿细度对选别效果的影响，同时进行相应的强磁选试验，试验流程见图1。强磁选采用SLon-750脉动高梯度强磁选机，磁场强度为637kA/m，磨矿细度试验结果见表3。

图1 磨矿细度试验流程

表3 磨矿细度试验结果 %

由表3可知，随着磨矿细度的提高，精矿产率及全铁回收率下降，精矿全铁含量有所提高，尾矿全铁含量也提高(但-0.076mm粒级含量≥80%时，尾矿全铁含量提高幅度明显)，当-0.076mm粒级含量≥70%时，精矿产率及全铁回收率下降速度加快，综合选矿指标，磨矿细度确定为-0.076mm80%。

2.2 强磁选试验

强磁选的影响因素主要有磁场强度、冲洗水大小、转盘速度等，SLon型脉动高梯度湿式强磁选机的影响因素还有冲程、脉动次数等，但最大的影响因素是磁场强度。

强磁粗选磁场强度试验采用SLon-750型脉动高梯度湿式强磁选机。将原矿磨至-0.076mm80%给入强磁选机，固定分选盘转速为2r/min，精矿冲洗水为5.2L/min，尾矿漂洗水为4.7L/min，改变磁场强度进行磁场强度试验，试验流程见图2，试验结果见表4。

图2 强磁粗选磁场强度试验流程

表4 强磁粗选磁场强度试验结果

由表4可知，随着磁场强度的提高，精矿产率增大，精矿全铁含量降低，尾矿全铁含量有所减小；当磁场强度大于717kA/m时，变化趋势减缓，综合各选矿指标，强磁粗选磁场强度以717kA/m适宜。原矿在磨矿细度为-0.076mm80%时，强磁选可获得产率为54.48%，全铁品位为47.36%，全铁回收率为74.03%的铁精矿，该精矿品位已达到反浮选的入浮品位，所以简单1次强磁选即可，获得的强磁湿选精矿进行反浮选试验，并生产一定数量的强磁湿选精矿。

3 浮选试验研究

3.1 浮选条件试验

强磁湿选精矿全铁品位高，脉石含量少，应采用反浮选方法去除脉石，为防止铁矿物损失，需在反浮选作业添加铁矿物抑制剂，故试验采用反浮选工艺[2]。

反浮选常用的捕收剂包括阴离子捕收剂、阳离子捕收剂。该试验进行了十二胺、Ge609、RA915、MD、SG等捕收剂的试验研究，试验确定采用阴离子捕收剂SG为此次试验捕收剂。pH调整剂采用NaOH，活化剂采用CaO，抑制剂采用淀粉。

3.2 浮选药剂用量试验

强磁湿选精矿以35%的浓度给入反浮选试验，浮选矿浆温度为30 ℃(加温)，捕收剂药剂温度为55 ℃(加温)。浮选药剂包括矿浆pH值调整剂、抑制剂、捕收剂，由于试验因素较多，试验采用正交表L9(34)来进行试验。以不同的NaOH、DF、CaO、SG用量为考察因素(依次为因素A、B、C、D)，每个因素取3个水平，试验流程见图3，试验因素水平见表5，试验结果见表6。

图3 反浮选验证试验流程

表5 反浮选粗选药剂用量正交试验L9(34)因素水平安排

表6 反浮选粗选药剂用量正交试验结果

注：β(TFe)、ε(TFe)分别为精矿全铁品位，精矿全铁回收率。

对表6试验结果进行极差分析，分析结果见表7。

由表7可知：①随着NaOH用量的增大，精矿产率、全铁含量与回收率先减小后增加，考虑到精矿品位，故NaOH用量选用水平2，即500 g/t；②随着DF用量的提高，精矿产率和回收率增大，全铁含量下降；水平2以后，变化速度趋缓且精矿产率和回收率略有減小，全铁含量略有提高，为保证精矿质量的稳定，DF用量取水平1较为合适，即800 g/t；③在水平1～2用量时，精矿产率与回收率随CaO用量的增大而减小，精矿全铁含量随之提高；在水平2～3用量时，精矿产率与全铁回收率随CaO用量的增大而提高，全铁含量则随之下降，为保证精矿质量，CaO用量取水平2较为合适，即400g/t；④随SG用量的提高，精矿产率及回收率随之下降，全铁含量随之提高，故SG用量取水平3，即800g/t。综合分析，试验适宜的药剂制度为NaOH用量500g/t，DF用量800g/t，CaO用量400g/t，SG用量800g/t。

表7 粗选药剂用量正交试验极差分析结果 %

3.3 验证试验

根据正交试验所得最佳药剂制度进行了验证试验。将强磁选精矿给入反浮选作业，固定NaOH用量500g/t，DF用量800g/t，CaO用量400g/t，SG用量800g/t。试验流程及试验条件见图4，试验结果见表8。

图4 反浮选验证试验流程

表8 验证试验结果 %

由表8可知，强磁湿选精矿经1次浮选粗选可获得产率为58.85%，全铁品位为59.85%，全铁回收率为74.37%的精矿，该精矿品位不是很高，可增加精选次数以获得高品位的铁精矿；尾矿品位为29.50%，该尾矿品位偏高，需增加扫选提高精矿回收率，降低尾矿品位。

3.4 开路试验流程

上述试验结果表明，1次粗选精矿质量不佳，须增加精选作业，精选作业增加活化剂CaO、捕收剂。粗选尾矿全铁含量高达29.50%，需要增加扫选作业，以进一步提高精矿全铁回收率。为保证浮选过程在碱性介质(pH>11)中进行，在扫选作业需补加适量的NaOH；由于中矿掉槽现象较为明显，在扫选作业须补加适量的捕收剂；为降低浮选尾矿品位，添加捕收剂的同时应加入抑制剂，并对其添加地点和药剂用量进行了简单的条件试验。试验结果表明，NaOH只需在扫选作业1、作业3添加，捕收剂和抑制剂加在扫选作业1较为合适，其添加量为DF400g/t，SG400g/t。

开路试验采用1粗1精3扫的浮选流程，试验流程及药剂用量见图5，试验结果见表9。