白云鄂博氧化礦選礦工藝優(yōu)化試驗(yàn)研究與應(yīng)用

宋素芬，王化軍

(1.包鋼(集團(tuán))公司選礦廠，內(nèi)蒙古包頭 014010;2.北京科技大學(xué)土木與環(huán)境工程學(xué)院，北京 100083)

白云鄂博氧化礦選礦工藝優(yōu)化試驗(yàn)研究與應(yīng)用

宋素芬1，2，王化軍2

(1.包鋼(集團(tuán))公司選礦廠，內(nèi)蒙古包頭 014010;2.北京科技大學(xué)土木與環(huán)境工程學(xué)院，北京 100083)

在白云鄂博氧化礦石工藝礦物學(xué)特征分析基礎(chǔ)上，結(jié)合白云鄂博氧化礦選礦工藝流程中中磁－強(qiáng)磁選工藝現(xiàn)狀，通過中磁給礦與強(qiáng)磁精礦性質(zhì)分析和強(qiáng)磁精礦反浮選試驗(yàn)研究，提出了優(yōu)化中磁－強(qiáng)磁選工藝的方案與建議，經(jīng)實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)研究，有效地提高了浮選給礦品位及最終浮選精礦品位。

氧化礦;強(qiáng)磁精礦;中磁－強(qiáng)磁選;反浮精礦;選礦工藝;試驗(yàn)研究

1 引言

包頭白云鄂博礦是一個(gè)世界矚目的大型鐵、稀土、鈮和螢石的多金屬共生礦床，中貧氧化礦(以下簡稱氧化礦)占整個(gè)礦床儲量的50%，其不僅含有多種有用礦物，而且含有多種有害雜質(zhì)。由于礦石類型多，鐵品位低，礦物成份復(fù)雜，共生關(guān)系密切，嵌布粒度細(xì)而不均，有用礦物和脈石礦物可選性差異小，給選礦帶來較大難度［1－2］，因此，作為處理氧化礦流程中的一道重要選別作業(yè)，優(yōu)化中磁－強(qiáng)磁選工藝已成為目前選礦廠必須解決的技術(shù)難題之一。針對白云鄂博氧化礦石工藝礦物學(xué)特征，在目前工藝研究現(xiàn)狀［3－6］的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)對中磁－強(qiáng)磁選工藝和強(qiáng)磁精礦反浮選方案進(jìn)行試驗(yàn)研究，探索提高精礦品位的途徑。

2 氧化礦工藝礦物學(xué)特征

選礦廠近年來處理的氧化礦主要以螢石型、鈉輝石型為主，夾雜有鈉閃石、白云石型、黑云母型的礦石。樣品取自選礦廠流程考察3米分級機(jī)平均試樣，基本上代表了氧化礦的特征，如表1、2、3、4所示。

表1 氧化礦原礦多元素分析結(jié)果(質(zhì)量分?jǐn)?shù))(%)

表2 氧化礦原礦礦物組成(質(zhì)量分?jǐn)?shù))(%)

表3 氧化礦原礦鐵物相分析結(jié)果(質(zhì)量分?jǐn)?shù))(%)

表4 礦鐵礦物單體解離度測定結(jié)果(磨礦粒度－200目78%)(質(zhì)量分?jǐn)?shù))(%)

原礦鐵礦物中，磁鐵礦、赤鐵礦占原礦總礦物量的44.32%，脈石礦物主要有螢石、角閃石、輝石、白云石、方解石、石英、長石等，原礦鐵礦物單體解離度測定結(jié)果表明:鐵礦物主要與螢石、硅酸鹽礦物共生。

3 氧化礦生產(chǎn)過程現(xiàn)狀與分析

氧化礦采用三段二閉路連續(xù)磨礦，通過兩段弱磁選，弱磁尾礦的處理采用中磁－強(qiáng)磁，弱磁、中磁、強(qiáng)磁精礦合并進(jìn)行反浮選，反浮選精礦作為最終精礦輸出。具體工藝流程見圖1。該工藝最終精礦品位能達(dá)到65.2%左右。

圖1 氧化礦弱磁－強(qiáng)磁選－反浮選工藝流程

經(jīng)多次流程考察表明:強(qiáng)磁精礦與中磁精礦產(chǎn)率在10%左右，品位為35%左右，與產(chǎn)率在30%左右、品位為61%左右氧化礦永磁精礦混合經(jīng)過精礦大井濃縮進(jìn)入反浮選作業(yè)，勢必大大降低浮選給礦品位，而且最終浮選尾礦品位達(dá)30%，與強(qiáng)磁精礦與中磁精礦品位相差5%，所以有必要對中磁－強(qiáng)磁作業(yè)進(jìn)行優(yōu)化，進(jìn)而提高浮選作業(yè)入選品位。

4 中磁－強(qiáng)磁選工藝優(yōu)化試驗(yàn)研究

中磁給礦、強(qiáng)精是從生產(chǎn)現(xiàn)場所取，并在試驗(yàn)室進(jìn)行反浮選試驗(yàn)。

4.1 中磁給礦性質(zhì)分析

中磁給礦多元素分析、鐵物相分析、單體解離度、篩析結(jié)果見表5、表6、表7、表8。

表5 中磁給礦多元素分析(%)

表6 中磁給礦鐵物相分析(%)

表7 中磁給礦單體解離度(%)

表8 中磁給礦篩析結(jié)果(%)

由表5、表6、表7、表8可知:中磁給礦鐵品位TFe18.70%、有害雜質(zhì)有F、SiO2、P、K2O、Na2O分別為5.58%、7.6%、1.23%、0.504%、0.904%，中磁給礦中85.60%的鐵賦存在磁性礦中和氧化礦中，是需要回收的礦物，中磁給礦粒度在－0.074 mm占90%的條件下有85.31%的鐵礦物單體解離，中磁給礦中+0.074mm與－10u粒級含量低，品位低。

4.2 強(qiáng)磁精礦性質(zhì)分析

強(qiáng)磁精礦多元素分析見表9，強(qiáng)磁精礦篩析結(jié)果見表10，強(qiáng)磁精礦篩析后不同粒級礦物多元素分析見表11。

表9 Slon－2000強(qiáng)磁精礦多元素分析(%)

由表9可知:Slon－2000強(qiáng)磁精礦鐵品位Tfe36.98%、有害雜質(zhì)SiO2含量為10.74%、Na2O含量為1.47%，有害雜質(zhì)SiO2、Na2O含量分別比中磁給礦中SiO2、Na2O含量提高3.14%、0.566%，說明有害雜質(zhì)SiO2、Na2O在強(qiáng)磁作業(yè)中得到了富集。

表10 Slon－2000強(qiáng)磁精礦篩析結(jié)果(%)

表11 強(qiáng)磁精礦篩析后不同粒級礦物多元素分析(%)

由表10與表11可知:強(qiáng)磁精礦+0.074mm粒級含量較高，－10u粒級含量低，二者共性是鐵品位低，雜質(zhì)含量高。

4.3 強(qiáng)磁精礦反浮選試驗(yàn)

強(qiáng)磁反浮選精礦多元素分析見表12。

表12 強(qiáng)磁精礦反浮選試驗(yàn)指標(biāo)

由表12可知:浮選精礦為Tfe 47.65%，浮精收率為75.35%。

反浮精礦多元素分析、鐵物相分析、單體解離度見表13、表14、表15。

表13 強(qiáng)磁反浮選精礦多元素分析(%)

表14 強(qiáng)磁反浮精礦鐵物相分析(%)

表15 強(qiáng)磁反浮精礦單體解離度(%)

由表13、表14、表15看知:Slon－2000強(qiáng)磁反浮精礦鐵品位Tfe47.65%、強(qiáng)磁反浮精礦中92.44%的鐵賦存在磁性礦和氧化礦中，Slon－2000強(qiáng)磁反浮精礦在－0.074 mm占89%的磨礦粒度條件下有89.25%的鐵礦物單體解離。有害雜質(zhì)SiO2含量為14.17%、Na2O含量為1.68%，得到進(jìn)一步富集。

篩析結(jié)果及篩析后不同粒級礦物多元素分析結(jié)果見表16、表17。

表16 強(qiáng)磁反浮精礦篩析結(jié)果(%)

表17 反浮精礦篩析后不同粒級礦物多元素分析(%)

由表16、17可知:隨著粒級變細(xì)，TFe品位在提高，雜質(zhì)含量在降低，當(dāng)篩析達(dá)到－20 u以下時(shí)TFe品位在降低，雜質(zhì)含量在提高。

5 結(jié)論

(1)從中磁給礦與強(qiáng)磁精礦篩析結(jié)果可以看出:+0.074mm粒級含量鐵品位低、雜質(zhì)含量高，尤其是強(qiáng)磁精礦這部分粒級含量占19%，品位只有15.7%，所以考慮通過細(xì)篩作業(yè)將這部分去除，這樣理想狀態(tài)下強(qiáng)精品位會達(dá)到41.97%，從而提高浮選給礦品位及最終浮精品位。

(2)中磁給礦中－10u含量較低，鐵品位低，雖然強(qiáng)磁精礦中這部分含量只有1.5%，但由于鐵品位較低，雜質(zhì)含量高，特別是從強(qiáng)磁反浮精礦篩析結(jié)果看出:這部分粒級品位較低，再加上微細(xì)粒對浮選產(chǎn)生不良影響，所以應(yīng)采用有效分級設(shè)施將這部分去除。

(3)SiO2、Na2O含量在強(qiáng)磁精礦與強(qiáng)磁反浮精礦中富集，通過控制篩上產(chǎn)品產(chǎn)率的方法，將一部分含鐵硅酸鹽、螢石等礦物拋掉，篩下產(chǎn)品進(jìn)行反浮－正浮選別的小型試驗(yàn)，正浮精礦品位達(dá)到62.5%以上。

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Experimental Research and Application on Beneficiation Process Optimization of Bayan Obo Oxidized Ore

SONG Su－fen1，2，WANG Hua－jun2
(1.Ore－dressing Plant of Steel Union Co.Ltd.of Baotou Steel(Group)Corp，Baotou，Neimenggu 014010，China; 2.Civil＆Environment Engineering School;University of Science and Technology Beijing，Beijing 100083，China)

Based on process mineralogy characteristics analysis of oxidized ore at Bayan Obo，combined with the intermediatehigh intensity magnetic separation technical character in Bayan Obo oxidized ore beneficiation process，some programs and recommendations about optimization of intermediate－h(huán)igh intensity magnetic separation process are put forward after the character analysis of medium－magnetic feed and strong magnetic concentrate and the experimental research on anti－flotation of strong magnetic concentrate.The flotation feed grade and final flotation concentrate grade have been improved effectively after laboratory test.

oxidized ore;strong magnetic concentrate;intermediate－h(huán)igh intensity magnetic separation;anti－flotation concentrates;beneficiation process;experimental research

TD924

:A

:1009－3842(2012)04－0018－04

2012－04－07

宋素芬(1972－)，女，內(nèi)蒙古包頭人，高級工程師，主要從事選礦技術(shù)及研究工作。E－mail:btssf@163.com