提高某铁矿选矿指标的试验研究

2021-09-08彭芬兰张汉平

昆明冶金高等专科学校学报 2021年3期

关键词：铁精矿磁场强度原矿

彭芬兰，张汉平

(昆明冶金高等专科学校冶金与矿业学院，云南昆明 650033)

铁是我国主要黑色金属资源之一，在生活的各个领域均有着广泛的应用。铁矿主要分为硫化铁矿和氧化铁矿，产于泰国某地的铁矿主要金属矿物有磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿以及针铁矿，主要脉石矿物为石英、氧化镁、三氧化二铝等。

1 原矿性质

对原矿进行筛分分析，筛分分析结果如表1所示。

表1 原矿筛分分析结果Tab.1 Results of screening analysis of raw ore

由表1可知：

1)原矿含铁品位相对较高，为58.85%；

2)原矿中 +5 mm 部分产率为76.70%，含铁品位已经达到61.19%，铁金属量为79.74%，+5 mm 部分已经达到了铁精矿的品位要求。

3)-5 mm 部分产率为23.30%，含铁品位为51.34%，铁金属量为20.26%。

因此此次试验只针对原矿中 -5 mm 的粒级作研究分析。

1.2 原矿光谱分析结果(表2)

表2 原矿光谱分析结果Tab.2 Results of spectral analysis of raw ore

1.3 原矿化学多元素分析结果(表3)

表3 原矿化学多元素分析结果Tab.3 Results of chemical multi-element analysis of primary ore

1.4 原矿铁物相分析结果(表4)

表4 原矿铁物相分析结果Tab.4 Results of phase analysis of raw ore %

1.5 原矿分析结果

1)原矿含铁品位为51.34%，二氧化硅质量分数为8.69%，硫、磷、砷质量分数相对较低。

2)原矿主要含铁矿物为赤褐铁矿、针铁矿，其次为磁铁矿；脉石矿物主要为石英、高岭石等。

2 选矿试验研究

方案讨论：由于原矿含铁品位为51.34%，其他杂质元素质量分数相对较低，试验的目的为：在保证回收率的同时，提高铁精矿的品位。拟定的试验方案如下：原矿通过磨矿后，先采用弱磁选工艺回收原矿中的强磁性矿物磁铁矿；然后再采用强磁选工艺回收矿石中的弱磁性矿物褐铁矿及针铁矿。

2.1 原矿弱磁选工艺中磨矿细度条件试验研究

为了使矿物得到有效的单体解离，原矿通过磨矿后，使矿石中目的矿物进行有效解离。采用弱磁选工艺，对原矿中的磁铁矿进行选别，试验流程见图1，结果见表5。

图1 弱磁选磨矿细度条件试验流程Fig.1 Flow of grinding fineness condition test for weak magnetic separation

表5 原矿磨矿细度条件试验结果表Tab.5 Test results of grinding fineness conditions of raw ore

从表5中的试验结果可以看出：随着磨矿细度变细，弱磁精矿品位随之提高，但铁回收率随之降低。综合考虑，该矿的弱磁选磨矿细度定为 -74 μm,占60%。

2.2 原矿弱磁选工艺中弱磁选磁场强度条件试验研究

在磨矿细度定为 -74 μm 占60%的条件下，对弱磁选工艺的磁场强度进行条件试验，试验流程见图2，结果见表6。

图2 弱磁选磁场强度条件试验流程Fig.2 Flow of condition test for intensity of weak magnetic separation magnetic field

从表6中的试验结果可以看出：随着弱磁选的磁场强度的增加，弱磁精矿品位随之降低，但铁回收率随之增加。综合考虑，该矿的弱磁选的磁场强度定为 0.2 T；该矿在磨矿细度为 -74 μm 占60%，磁场强度为 0.2 T 的弱磁选工艺可得铁精矿产率为4.46%，铁品位为65.22%，回收率为5.67%。

表6 原矿弱磁选磁场强度条件试验结果Tab.6 Experimental results of weak magnetic separation field intensity for raw ore

2.3 弱磁尾矿“强磁再选”磁场强度条件试验研究

弱磁选尾矿“强磁再选”磁场强度条件试验流程见图3，结果见表7。

图3 弱磁选尾矿“强磁再选”磁场强度条件试验流程Fig.3 Flow chart of “strong magnetic reconcentration” magnetic field intensity condition test for weak magnetic separation tailings

表7 弱磁选尾矿“强磁再选”磁场强度条件试验结果Tab.7 Experimental results of “strong magnetic reconcentration”magnetic field intensity condition for weak magnetic separation tailings

从表中的试验结果可以看出：在弱磁选尾矿采用“强磁再选”工艺中，随着强磁选的磁场强度的增加，强磁精矿品位略有降低，但铁回收率随之增加。综合考虑，弱磁选尾矿“强磁再选”的磁场强度定为 1.2 T。

对原矿 -5 mm 部分的矿样通过“磨矿—弱磁选—强磁选”联合工艺的试验结果见表8 。

表8 合并后的试验结果Tab.8 Results of combined trials %

-5 mm 部分的矿样采用“磨矿—弱磁选—强磁选”最终可得铁精矿产率为73.59%，铁品位为56.77%，回收率为81.31%。-5 mm 部分的矿样采用“磨矿-弱磁选-强磁再选”工艺。

2.4 试验小结

1)原矿样中 -5 mm 部分原矿品位铁为51.34%，SiO2为8.69%，硫、磷、砷相对较低。

2)在磨矿细度为 -74 μm 60%时，磁场强度为 0.2 T 时通过弱磁选可得铁精矿1：产率为4.46%，铁品位65.22%，回收率为5.67%；

3)弱磁选尾矿采用强磁选工艺再选，可得铁精矿2：产率为69.13%，铁品位56.23%，回收率为75.65%；

4)-5 mm 部分的矿样采用“磨矿—弱磁选—强磁选”最终可得铁精矿产率为73.59%，铁品位为56.77%，回收率为81.31%。

3 产品考查

对于 -5 mm 部分矿样通过“磨矿—弱磁选—强磁选”的工艺流程，可得到2个铁精矿，即为弱磁选精矿和强磁选精矿，分别对这2个产品进行考查，结果见表9、10。

表9 弱磁选精矿化学多元素分析Tab.9 Chemical multi-element analysis of weak magnetic separation concentrate

4 强磁精矿脱硅试验研究

从表10可以看出，强磁选精矿中二氧化硅及三氧化二铝质量分数为4.21%，4.81%，相对较高，对该产品采用反浮选工艺进行脱硅及铝，降低该产品中的二氧化硅、三氧化二铝含量，提高该产品的品质；在试验中进行的大量详细的条件试验，最终确定流程为“一粗两扫两精”的浮选工艺，药剂条件为：六偏磷酸钠：100+50+30 g/t；十八胺：600+300+200。通过反浮选流程，强磁选精矿脱硅试验结果见表11。