某铜冶炼尾渣选铁试验研究

2022-12-06袁风香

现代矿业 2022年11期

袁风香

（中钢集团马鞍山矿山研究总院股份有限公司）

随着有色金属开发规模的扩大和开采历史的延长，尾矿堆积量逐年增加，不仅占用大量土地，存放不当还会对环境造成污染［1-2］。高效回收利用尾矿，不仅可以综合回收有用矿物资源，还可节省大量的尾矿堆存管理费用，减轻环保压力［3-4］。某铜尾矿是炼铜炉渣经粉磨、选矿后产生的废弃物，主要成分是铁硅酸盐和磁性氧化铁，铁橄榄石、磁铁矿及一些脉石组成的无定形玻璃体。对该铜尾渣中的磁性铁矿物采用预选—磨矿—弱磁选的选矿工艺进行回收，可应用于冶炼、建材、环保等领域，并有效解决大量尾矿长期堆存的问题［5-10］。

1 铜尾渣性质

某铜尾渣为粉末状，对其进行化学多元素及铁物相分析，结果见表1、表2，尾渣粒度组成检测结果见表3。

由表1可知，铜尾渣铁品位45.20%，尾渣中可利用的元素为铁和铜，其他元素含量较低，无利用价值；杂质S、P含量较低，对铁精矿质量无影响，碱性系数为0.218，为酸性铁矿物。尾渣中ZnO含量2.17%，锌含量较高，将影响铁精矿产品质量，K2O、Na2O、Al2O3含量较高，选别过程应注意他们的走向。由于尾渣为高温冶炼后的粉末，铜性质发生了变化，虽然铜含量达到国家利用标准，但提纯工艺复杂，故试验只对铁矿物进行回收。

由表2可知，矿石中的主要有用矿物为磁铁矿，其次为赤褐铁矿，磁铁矿之铁占71.68%，赤褐铁矿之铁占7.72%，两者合计为79.40%；菱铁矿在铁矿物之中的分布率较高，为16.24%，其他铁矿物含量较少。

由表3可知，尾渣成粉末状，粒度较细，-0.076 mm产率96.90%，-0.030 mm产率65.71%，可采用磁选机进行预先回收，然后采用磨矿、磁选或反浮选方法来提高铁精矿品位。

2 选铁试验

从尾渣性质分析结果可知，尾渣铁品位45.20%、磁性铁含量32.40%，样品细度-0.076 mm含量96.90%，尾渣铁品位较高且粒度较细，因此拟定采用尾渣—磁选预选—磨矿—弱磁选工艺流程。该流程的特点是通过磁选预先对铁矿物进行富集，提高入选铁精矿品位，减少进入球磨机的矿量，节约磨矿和后续作业选矿成本。

2.1 铜尾渣预选抛尾试验

将铜尾渣进行搅拌、打散，采用不同磁场强度的磁选机进行预选抛尾试验，试验结果见表4。

由表4可知，当磁场强度从79.6 kA/m提高到238.9 kA/m时，铁精矿品位从51.79%降低到50.47%，降低了1.32个百分点，铁回收率增加了5.61个百分点，尾矿铁品位仅降低0.50个百分点；综合考虑预选作业的精矿品位和回收率，选取磁场强度159.2 kA/m为宜，此条件下可获铁品位50.92%、铁回收率75.18%的铁精矿。

2.2 粗精矿不同磨矿细度磁选试验

将铁品位50.92%的预选粗精矿磨至不同细度，给入ϕ400 mm×300 mm湿式圆筒弱磁选机进行弱磁选别，试验流程为1粗1精，粗选、精选磁场强度分别为119.4 kA/m和79.6 kA/m，试验流程见图1，试验结果见表5。

由表5可知，磨矿细度的变化对选别指标影响较大，随着磨矿细度从-0.045 mm64.3%增加到-0.045 mm95%，铁精矿品位从51.70%提高到56.50%，铁回收率从96.98%下降到85.22%；进一步将磨矿细度提高到-0.030 mm95.0%时，铁精矿品位仅提幅0.25个百分点，铁回收率下降1.43个百分点，说明铁矿物嵌布细度极细，继续提高磨矿细度，也难以获取品位65%以上的铁精矿；综合考虑，选取磨矿细度-0.045 mm95.0%为宜。