湖南某低品位細粒磁鐵礦資源綜合利用試驗研究

徐 勇,王全亮,周虎強,戴艷萍,劉慧芳

(湖南有色金屬研究院,湖南長沙 410015)

湖南某低品位細粒磁鐵礦資源綜合利用試驗研究

徐 勇,王全亮,周虎強,戴艷萍,劉慧芳

(湖南有色金屬研究院,湖南長沙 410015)

根據湖南某低品位細粒磁鐵礦的礦石性質,在原礦全鐵含量為16.68%、磁性鐵含量為8.28%的條件下,采用階段磨礦、階段磁選工藝,獲得不同品位的鐵精礦產品。

磁鐵礦;低品位;細粒;階段磨礦;階段磁選

湖南某磁鐵礦鐵礦物品位低、嵌布粒度細,該鐵礦石資源一直未開發利用。隨著鋼鐵工業的快速發展和鐵礦石資源的日益減少,許多低品位鐵礦石正被逐步開發利用。本文研究了礦石的工藝礦物學性質并在此基礎上進行了選礦工藝研究,采用階段磨礦、階段磁選工藝,確定了獲得不同品級鐵精礦產品的試驗條件,為企業生產提供了依據。

1 礦石性質

1.1 礦物組成

試樣主要的金屬礦物為磁鐵礦、赤鐵礦;其次為褐鐵礦、黃鐵礦等;微量的磁黃鐵礦、毒砂等,其他金屬礦物、硫化物含量甚微。主要的脈石礦物是石英、角閃石、陽起石、透閃石等,其次為透輝石、綠泥石、絹云母、高嶺石等,微量的方解石、長石、(斜)黝簾石、電氣石、磷灰石等,試樣的化學多元素分析列于表1,試樣主要礦物組成及其相對含量列于表2。

表1 試樣化學多元素分析結果 %

1.2 物相分析

鐵是試樣中主要的元素,對試樣中鐵的賦存狀態進行了測定,試樣中鐵的物相分析結果列于表3。

1.3 主要礦物特征

1.3.1 金屬硫化物

表2 試樣主要礦物組成及其相對含量 %

試樣中的金屬硫化物主要是黃鐵礦(FeS2),其它如磁黃鐵礦、毒砂、閃鋅礦、方鉛礦等含量甚微,黃鐵礦主要呈他形粒狀,散粒狀分布于礦石中,嵌布粒度一般在0.01～0.07 mm之間。

表3 試樣鐵的物相分析結果 %

1.3.2 氧化鐵礦物

試樣中的氧化鐵礦物主要是磁鐵礦和赤鐵礦,少量褐鐵礦。磁鐵礦主要呈他形粒狀,浸染狀分布于礦石中,嵌布粒度不均勻,0.01～0.5 mm不等。一般在0.015～0.05 mm之間。赤鐵礦含量較少,呈不規則粒狀,或存在于磁鐵礦邊部,嵌布粒度相對較細,一般在0.03～0.07 mm之間。褐鐵礦含量甚微。

1.3.3 脈石礦物

脈石礦物主要是石英,其次為柱狀硅酸鹽礦物角閃石、透閃石、陽起石、輝石等,另有少量的方解石和片狀硅酸鹽礦物絹云母、綠泥石、粘土礦物等。它們是礦石的主要組成礦物,粒度從0.01～0.3 mm不等,構成礦石的脈石基底。

2 選礦試驗研究

2.1 選礦試驗方案的確定

根據試樣的礦石性質特征,試樣中的鐵主要以磁鐵礦的形式存在,礦石性質較為簡單。磁鐵礦中鐵的理論品位為72.4%,具有強磁性,可采用磁選方法對其回收,并且采用磁選方案具有工藝簡單,處理量大的優點。因此本次試驗確定的鐵的回收方案為磁選方案。試驗原則流程如圖1所示。

圖1 鐵精礦回收原則工藝流程圖

2.2 磨礦細度試驗

磨礦細度試驗工藝流程如圖1所示,試驗結果如圖2所示。從圖2試驗結果可知,磨礦細度越細,鐵精礦品位越高,鐵回收率則下降,綜合考慮,適宜的磨礦細度(-0.074 mm)為74.89%。

圖2 磨礦細度條件試驗結果

2.3 粗選磁場強度的確定

粗選磁場強度試驗工藝流程如圖1所示,試驗結果如圖3所示。從圖3試驗結果可知,粗選磁場強度的高低對鐵精礦的品位和回收率均有影響,適宜的粗選磁場強度為95.5 kA/m。

2.4 粗精礦再磨試驗

鐵精礦鐵品位只有42%～50%,品位達不到要求。通過鏡下觀察發現,磁選粗精礦中鐵礦物粒度較細,氧化鐵礦物粒度一般在0.015～0.05 mm之間,解離率如圖4所示。磁鐵礦連生體主要與脈石礦物呈毗連連生,部分細粒者被脈石包裹或半包裹連生,大部分脈石礦物均與磁鐵礦連生,鐵粗精礦中鐵單體解離度不夠,這是導致磁選精礦品位不高的主要原因,因此需對粗精礦進一步磨礦。鐵粗精礦再磨精選試驗流程如圖5所示。試驗結果如圖6所示,鐵粗精礦再磨單體解離度結果如圖7所示。

圖3 粗選磁場強度試驗結果

圖4 磨礦細度與單體解離度結果

圖5 再磨試驗工藝流程圖

圖6 鐵粗精礦再磨磨礦細度試驗結果

圖7 鐵粗精礦再磨單體解離度結果

2.5 掃選試驗

在上述條件試驗中,鐵粗選后尾礦及鐵粗精礦經過再磨精選后尾礦的TFe均不低,把這些尾礦合并為總磁選尾礦,其TFe品位約5%～7%,總磁選尾礦增加一次掃選,目的是保證鐵的回收率,同時確定是否有增加掃選的必要,從掃選試驗可知,掃選精礦作業產率為0.37%,全鐵品位達到15.33%,產率極低,因此回收率極低,考慮到工業生產時簡便性,確定不增加掃選作用。

2.6 產品檢測

對試樣采用一段磨礦細度為75%,磁場強度為95.5 kA/m進行磁選粗選,磁選粗精礦進行再磨,不同的再磨磨礦細度在磁場強度為63.7 kA/m條件下進行磁選精選所獲得的鐵精礦產品進行了檢測分析,分析結果列于表4。

3 結 語

1.該鐵礦樣礦石性質相對簡單,其鐵品位低,含鐵16.68%,其主要的化學成分是SiO2、Fe、Al2O3,其次為MgO、CaO等。磁鐵礦礦物相對含量為17%,其主要的金屬礦物為磁鐵礦、赤鐵礦;主要的脈石礦物為石英、角閃石、陽起石、透閃石等。鐵礦物的嵌布粒度不均勻,0.01～0.5 mm不等,一般在0.015～0.05 mm之間,粒度較細。

表4 鐵精礦產品檢測分析結果 %

2.經選礦試驗表明:對該試樣采用一段磨礦細度-0.074 mm為75%,磁場強度為95.5 kA/m進行磁選粗選,磁選粗精礦進行再磨,通過控制粗精礦再磨的磨礦細度,在磁場強度為63.7 kA/m條件下進行磁選精選方案對磁鐵礦進行回收,可以獲得TFe品位在61%～65%的鐵精礦產品,鐵回收率約為72%,為企業開發該礦鐵資源提供了依據。

[1] 許時.礦石可選性研究[M].北京:冶金工業出版社,1995.

[2] 王淀佐.資源加工學[M].長沙:中南工業大學出版社,2003.

Experimental Study on Synthesis Recovery of Iron from a Low-grade Fine Particle Magnetite Ore in Hunan

XU Yong,WANGQuan-liang,ZHOU Hu-qiang,DAI Yan-ping,LIU Hui-fang
(Hunan Research Institute of Nonferrous Metals,Changsha410015,China)

According to the mineralogical characteristics of the low-grade fine particle magnetite ore in Hunan,different grade of iron concentrate products were obtained by the process of stage grinding and stage magnetic separation under the condition of the run-of-mine ore of total iron 16.68%,magnetic iron 8.28%.

magnetite ore;low-grade;fine particle;stage grinding;stage magnetic separation

TD952

A

1003-5540(2010)06-0007-03

徐勇(1962-),男,高級工程師,主要從事資源綜合利用研究工作。

2010-09-17