某細粒鐵粗精礦提純試驗研究

劉慧芳

(湖南有色金屬研究院,湖南長沙 410015)

某細粒鐵粗精礦提純試驗研究

劉慧芳

(湖南有色金屬研究院,湖南長沙 410015)

介紹了某鐵粗精礦的工藝礦物學性質(zhì),根據(jù)試樣的礦石性質(zhì),確定采用硫浮選—磨礦—磁選工藝流程,獲得了全鐵66.25%、含硫0.50%的鐵精礦。

鐵粗精礦;浮選;磨礦;磁選

湖南某鎢選廠為了減少主流程的藥劑用量,在球磨之后采用弱磁選除去原礦中的磁鐵礦,由于磁鐵礦嵌布粒度極細多在37μm以下,在該廠現(xiàn)有的磨礦條件下,無法獲得合格的鐵精礦,為開發(fā)利用這部分鐵精礦資源,本文研究了該鐵粗精礦的工藝礦物學性質(zhì)并在此基礎上進行了選礦工藝研究,采用浮選—磨礦—磁選工藝,可獲得鐵精礦鐵品位66.25%,鐵回收率 84.44%的試驗指標,為企業(yè)生產(chǎn)提供了依據(jù)。

1 礦石性質(zhì)

1.1 礦物組成

試樣中主要的金屬礦物為磁鐵礦,少量赤鐵礦、磁黃鐵礦,微量褐鐵礦、黃鐵礦、銅鉛鋅硫化物;主要的脈石礦物是角閃石、螢石、透輝石、石榴子石、石英等,另有少量透閃石、陽起石、綠泥石、云母類、粘土類、方解石等,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(jié)果 %

1.2 物相分析

鐵是試樣中主要的元素,硫在試樣中含量達1.84%,對試樣中鐵、硫的賦存狀態(tài)進行了測定,試樣中鐵的物相分析結(jié)果列于表3,試樣中硫的物相分析結(jié)果列于表4。

表2 試樣主要礦物組成及其相對含量 %

表3 試樣鐵的物相分析結(jié)果 %

表4 試樣硫的物相分析結(jié)果 %

1.3 粒度分析

對試樣進行粒度篩分測定,篩分分析結(jié)果列于表5。

1.4 主要礦物特征

1.4.1 硫化物

試樣中的硫化物主要是磁黃鐵礦,其他甚少,包括黃鐵礦、毒砂、方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦等;磁黃鐵礦粒度主要在0.01～0.045 mm之間,部分細粒者常見被脈石礦物包裹,或與之毗連連生。其他硫化物多與磁黃鐵礦連生,單體甚少。磁黃鐵礦(包括硫化物之間的結(jié)合體)單體解離率約為70%。

表5 試樣篩分分析結(jié)果 %

1.4.2 氧化鐵礦物

試樣中的氧化鐵礦物主要是磁鐵礦,約占試樣總量的60%,另有少量赤鐵礦、褐鐵礦,約占試樣總量的2%;試樣為選廠磁選粗精礦,粒度較細,氧化鐵礦物粒度一般在0.015～0.05 mm之間,解離率在70%以上,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,少量與磁黃鐵礦連生。赤鐵礦解離率約55%,連生體主要與磁鐵礦毗連連生,分布于磁鐵礦邊部;褐鐵礦含量甚少,為磁鐵礦、赤鐵礦水化、氧化的產(chǎn)物,主要呈披膜狀分布于磁鐵礦、赤鐵礦邊部。

1.4.3 脈石礦物

試樣中的脈石礦物主要是角閃石、螢石、透輝石、石榴子石、石英等,另有一些透閃石、陽起石、綠泥石、云母類、粘土類、方解石等,粒度不均勻,從0.001～0.09 mm不等,其中粗粒者常見其內(nèi)部包裹有一些細粒的磁鐵礦、磁黃鐵礦等磁性礦物。脈石礦物總的解離率在60%以上。

2 選礦提純試驗研究

2.1 選礦試驗方案的確定

根據(jù)試樣的礦石性質(zhì)特征,試樣中的鐵主要以磁鐵礦的形式存在,磁鐵礦的嵌布粒度極細,只有采用超細磨才有可能使磁鐵礦和脈石礦物單體解離,考慮到磁黃鐵礦嵌布粒度較粗,磁鐵礦中脫除磁黃鐵礦一般采用先浮后磁的方案,因此本次試驗確定的鐵粗精礦提純的回收方案為浮選-磁選方案。試驗原則流程如圖1所示。

2.2 浮選脫硫試驗

由于原礦硫含量較高,為獲得合格的鐵精礦,按確定的原則流程首先進行浮選硫條件試驗。

2.2.1 硫酸用量條件試驗

選礦尾礦中的磁黃鐵礦有一定程度的氧化,在酸性條件下磁黃鐵礦的可浮性較好,因此首先進行了硫酸用量試驗,以調(diào)節(jié)浮選礦漿pH值,硫酸用量條件試驗工藝流程及藥劑用量如圖2所示,試驗結(jié)果如圖3所示。

圖1 鐵粗精礦提純原則工藝流程圖

圖2 浮選硫粗選工藝流程圖

圖3 硫酸用量對鐵粗精礦的硫品位與回收率的影響

從圖3試驗結(jié)果可知,適宜的硫酸用量為8 000 g/t,此時pH值為5左右。

2.2.2 硫酸銅用量條件試驗

其他試驗條件不變,硫酸銅用量為變量,試驗流程圖如圖2所示,試驗結(jié)果如圖4所示。從圖4試驗結(jié)果可知,硫酸銅用量在150 g/t時,指標較好,適宜的硫酸銅用量為150 g/t。

圖4 硫酸銅用量對鐵粗精礦的硫品位與回收率的影響

2.2.3 硫化鈉用量條件試驗

其他試驗條件不變,硫化鈉用量為變量,試驗流程圖如圖2所示,試驗結(jié)果如圖5所示。從圖5試驗結(jié)果可知,適宜的硫化鈉用量為100 g/t。

圖5 硫化鈉用量對鐵粗精礦的硫品位與回收率的影響

2.2.4 捕收劑用量條件試驗

捕收劑按常規(guī)以丁基黃藥為主,加入一定量的丁胺黑藥,丁基黃藥和丁胺黑藥比例為3∶1。以捕收劑用量為變量,其他試驗條件不變,試驗流程圖如圖2所示,試驗結(jié)果如圖6所示。從圖6試驗結(jié)果可知,適宜的捕收劑用量為100 g/t。

圖6 捕收劑用量對鐵粗精礦的硫品位與回收率的影響

2.3 鐵磁選試驗

2.3.1 磨礦細度試驗

經(jīng)脫硫浮選的硫尾礦需磨礦后才能磁選回收高品位的鐵精礦,磨礦細度試驗工藝流程如圖7所示,試驗結(jié)果如圖8所示。從圖8試驗結(jié)果可知,磨礦細度對鐵精礦品位起著決定性的作用,磨礦細度越細,鐵精礦品位越高,鐵回收率下降但下降幅度不大,綜合考慮,適宜的磨礦細度(-0.037 mm)為95.31%。

圖7 硫尾礦磁選回收鐵精礦原則工藝流程圖

圖8 磨礦細度對鐵精礦的鐵品位與回收率的影響

2.3.2 粗選磁場強度的確定

粗選磁場強度試驗工藝流程如圖7所示,試驗結(jié)果如圖9所示。從圖9試驗結(jié)果可知,粗選磁場強度的高低對鐵精礦的品位和回收率影響不大,適宜的粗選磁場強度為95.5 kA/m。

圖9 磁場強度對鐵精礦的鐵品位與回收率的影響

2.4 全流程閉路試驗

鐵粗精礦提純閉路全流程試驗的工藝流程及藥劑用量如圖10所示,試驗結(jié)果列于表6。

圖10 鐵粗精礦提純?nèi)鞒淘囼灩に嚵鞒虉D

表6 鐵粗精礦提純?nèi)鞒淘囼灲Y(jié)果 %

從表6結(jié)果可知,鐵粗精礦經(jīng)過浮選脫硫、細磨、磁選處理后,可獲得全鐵66.25%、硫0.50%的鐵精礦,鐵精礦全鐵回收率84.44%。

2.5 產(chǎn)品檢測

對全流程閉路試驗所得鐵精礦進行了產(chǎn)品檢測,產(chǎn)品化學元素分析結(jié)果列于表7,產(chǎn)品篩水析結(jié)果列于表8,鐵精礦產(chǎn)品沉降曲線如圖11所示。

表7 鐵精礦產(chǎn)品檢測分析結(jié)果 %

表8 鐵精礦產(chǎn)品篩水析結(jié)果 %

圖11 鐵精礦的沉降曲線

3 結(jié) 語

1.該鐵粗精礦中主要的金屬礦物為磁鐵礦,少量赤鐵礦、磁黃鐵礦,微量褐鐵礦、黃鐵礦、銅鉛鋅硫化物,主要的脈石礦物是角閃石、螢石、透輝石、石榴子石、石英等。鐵粗精礦中氧化鐵礦物嵌布粒度極細,主要氧化鐵礦物粒度一般為0.015～0.05 mm,因此只有在細磨條件下才能獲得高品位鐵精礦。

2.經(jīng)選礦試驗表明:經(jīng)過浮選脫硫—磨礦—磁選工藝流程可獲得全鐵含量66.25%、含硫0.5%的鐵精礦,鐵精礦回收率84.44%。試驗指標穩(wěn)定,重現(xiàn)性好。

[1] 許時.礦石可選性研究[M].北京:冶金工業(yè)出版社,1995.

[2] 王淀佐.資源加工學[M].長沙:中南工業(yè)大學出版社,2003.

[3] 王全亮,周虎強.某尾礦綜合回收硫、鐵資源試驗研究[J].湖南有色金屬,2009,25(3):15-18.

Experimental Study on Purification of a Fine Particle Iron Crude Concentrate

LIU Hui-fang
(Hunan Research Institute of Nonferrous Metals,Changsha410015,China)

This paper describes mineralogical composition of the iron crude concentrate.According to the characteristics,by the process of sulfur flotation—grinding—magnetic separation,an iron concentrate of 66.25%Fe with sulfur content of 0.5%can be obtained.

iron crude concentrate;flotation;regrinding;magnetic separation

TD952

A

1003-5540(2012)01-0017-04

劉慧芳(1983-),女,助理工程師,主要從事資源綜合利用研究工作。

2012-01-11