包鋼選廠反浮選尾礦中鐵與稀土的回收試驗

姬俊梅

(包鋼礦山研究院)

1 試樣性質

磁選鐵精礦反浮選尾礦取自包鋼選礦廠生產線，經自然干燥、碾碎、混勻、縮分制得試驗試樣。

試樣－0.074 mm占96%。鐵礦物以磁鐵礦為主，占礦物總量的29.77%，其次為赤鐵礦，占礦物總量的8.43%;稀土礦物占礦物總量的12.02%，主要包括氟碳鈰礦物和獨居石礦物;脈石礦物以螢石、碳酸鹽礦物為主，分別占礦物總量的22.51%和10.61%，其次為鈉輝石、鈉閃石、磷灰石、石英、長石、云母、重晶石等。

鐵礦物以微細粒為主，大多在0.01～0.04 mm之間，呈浸染狀或包裹體形式與螢石、稀土礦物、鈉輝石、鈉閃石等緊密共生;稀土礦物大多數呈微細粒包裹在螢石、鈉輝石、鈉閃石、鐵礦物內部，粒度大多在0.03 mm以下;螢石一般呈浸染狀，粒度在0.01～0.03 mm之間，與鐵礦物、稀土礦物緊密共生，有時也作為包裹體嵌布在鐵礦物集合體內;鈉輝石、鈉閃石與鐵礦物和稀土礦物共生關系密切，在鈉輝石、鈉閃石顆粒間或集合體中常見微細粒鐵礦物，同時也可作為包裹體嵌布在鐵礦物內部。

試樣主要化學成分分析結果見表1。

表1 試樣主要化學成分分析結果 %

由表1可以看出，試樣中具有回收利用價值的礦物有鐵礦物和稀土礦物，鐵礦物中主要為磁性鐵礦物。

2 選礦工藝方案的確定

試驗參照包鋼選礦廠現有流程擬定了磁選選鐵—浮選回收稀土的原則流程。由于試樣中稀土礦物和鐵礦物粒度微細，且稀土礦物與鐵礦物以及與脈石礦物緊密共生，因此，分選前必須細磨。從降低磨礦能耗的角度考慮，確定了階段磨礦階段弱磁選鐵的鐵回收工藝;試樣及中間鐵精礦的細磨產生了大量的微細泥，微細泥處理不當必然影響稀土的浮選，因此，對選鐵尾礦進行了選擇性絮凝—浮選和控制分散—浮選工藝效果對比試驗，結果表明，控制分散—浮選工藝無論從稀土選別指標上還是操作穩定性上均優于選擇性絮凝—浮選工藝。因此最終確定了階段磨礦階段弱磁選鐵—控制分散—浮選選稀土的試驗流程。

3 試驗結果與討論

3.1 選鐵試驗

3.1.1 一段磨礦細度試驗

HZMB is going to put ________, ___________, and _________ within ______ hour.

一段磨礦細度試驗采用1次粗選流程，弱磁選磁場強度為119.2 kA/m，試驗結果見圖1。

圖1 一段磨礦細度對鐵粗精礦指標的影響

從圖1可以看出，隨著磨礦細度的提高，鐵粗精礦鐵品位升高，鐵回收率降低。綜合考慮，確定一段磨礦細度為－500目占86.60%，對應的鐵粗精礦品位為56.00%。

3.1.2 二段磨礦細度試驗

為了進一步提高鐵精礦鐵品位，因此進行了鐵粗精礦再磨再選試驗，試驗采用1次精選流程，弱磁精選1磁場強度為99.5 kA/m，試驗結果見圖2。

圖2 二段磨礦細度對鐵精礦1指標的影響

從圖2可以看出，隨著磨礦細度的提高，鐵精礦1鐵品位升高，鐵回收率降低。綜合考慮，確定二段磨礦細度為－500目占93.20%，對應的鐵精礦1鐵品位為62.40%。

3.1.3 三段磨礦細度試驗

為了獲得更高品位的鐵精礦，因此進行了鐵精礦1再磨再選試驗，試驗采用1次精選流程，弱磁精選2磁場強度為79.6 kA/m，試驗結果見圖3。

圖3 三段磨礦細度對鐵精礦2指標的影響

從圖3可以看出，進一步提高磨礦細度，鐵精礦2鐵品位升高，鐵回收率降低。綜合考慮，確定三段磨礦細度為－500目占96.80%，對應的鐵精礦2鐵品位為64.40%。

3.2 浮稀土粗選試驗

稀土粗選試驗流程見圖4。

3.2.1 水玻璃用量試驗

水玻璃用量試驗復合捕收劑BGH用量為3.0 kg/t，分散劑XJ為0.4 kg/t，試驗結果見圖5。

從圖5可以看出，隨著水玻璃用量的增加，稀土粗精礦REO品位先升后降，REO回收率呈先慢后快的下降趨勢。綜合考慮，確定稀土粗選水玻璃用量為3.0 kg/t。

3.2.2 XJ用量試驗

XJ用量試驗水玻璃用量為3.0 kg/t，BGH為3.0 kg/t，試驗結果見圖6。

圖6 分散劑XJ用量對稀土粗精礦指標的影響

從圖6可以看出，隨著XJ用量的增加，稀土粗精礦REO品位上升，REO回收率先維持在高位，后顯著下降。綜合考慮，確定稀土粗選XJ用量為0.3 kg/t。

3.2.3 BGH用量試驗

BGH用量試驗水玻璃用量為3.0 kg/t，XJ為0.3 kg/t，試驗結果見圖7。

圖7 捕收劑用量對稀土粗精礦指標的影響

從圖7可以看出，隨著BGH用量的增加，稀土粗精礦REO品位下降，REO回收率呈先快后慢的上升趨勢。綜合考慮，確定稀土粗選BGH用量為3.5 kg/t。

3.3 閉路試驗

在條件試驗和開路試驗基礎上擬定了圖8所示的閉路試驗流程，試驗結果見表2。

圖8 閉路試驗流程

表2 閉路試驗結果 %

從表2可以看出，采用圖8所示的閉路試驗流程處理該試樣，最終獲得了REO品位為58.12%、 REO回收率為64.74%的稀土精礦和鐵品位為64.47%、鐵回收率為56.51%的鐵精礦。

4 結論

(1)包鋼選礦廠弱磁選精礦反浮選尾礦鐵和稀土品位均較高，但其中有用礦物粒度細微，嵌布關系復雜，且受反浮選藥劑作用，因而鐵和稀土分離回收難度極大。

(2)試驗采用3段階段磨礦—弱磁選選鐵、1粗3精浮選選稀土、第3段精選尾礦閉路返回流程處理，最終獲得了REO品位為58.12%、REO回收率為64.74%、含鐵5.70%的稀土精礦和鐵品位為64.47%、鐵回收率為56.51%、稀土 REO品位為1.65%的鐵精礦，鐵與稀土分離富集效果良好。

［1］ 包鋼選礦廠技術部.尾礦采用細磨—弱磁選工藝工業生產考查報告［R］.包頭:包鋼選礦廠，2007.

［2］ 張 永，馬鵬起，車麗萍，等.包鋼尾礦回收稀土的試驗研究［J］.稀土，2010，31(2):93-96.

［3］ 余永富.我國稀土礦選礦技術及其發展［J］.西部探礦工程，2000，63(2):1-4.

［4］ 張麗清.趙玲燕.周華鋒.等.包鋼選礦廠尾礦中稀土與鐵共提取［J］.過程工程學報，2012，12(2):218-221.

［5］ 曾永杰，孫 平，趙德貴.從白云鄂博磁鐵礦石中回收稀土的實踐探討［J］.包鋼科技，2005，31(4):25-27.

［6］ 趙瑞超，張邦文，布林朝克，等.從稀土尾礦中回收稀土的試驗研究［J］.內蒙古科技大學學報，2012(1):9-13.