新疆某鐵礦選礦試驗研究

毛瀚波++張恩福++王超

摘 要：為了更好地應用新疆地區的鐵礦石，獲取優質的原材料，對該礦進行了礦石性質研究和試驗。研究結果表明，該礦礦石中包含的金屬礦物有磁鐵礦、赤鐵礦和褐鐵礦。該試驗采用的是磁選-反浮選工藝，磨礦細度為0.051 mm的磁選精礦用陰離子油酸反浮選，最終得到精礦品位65%以上的混合精礦。

關鍵詞：磁選；反浮選；選礦；精礦品味

中圖分類號：TD92 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.12.062

新疆地區的礦石組成礦物比較簡單，在顯微鏡下觀察已發現的礦物成分有十幾種。其中，可供工業利用的礦物成分主要有磁鐵礦、假象赤鐵礦、微細鱗片狀赤鐵礦和褐鐵礦，有害雜質礦物成分為黃鐵礦等；而脈石礦物是由細粒狀石英等幾種礦物組成的。

1 礦石性質

試驗礦樣的光譜半定量分析和原礦物相分析詳見表1和表2.

表1 深部礦樣原礦光譜半定量分析結果（%）

元素 Fe2O3 SiO2 Al2O3 CaO MgO P2O5 Na2O

含量 40.8 46.3 4.51 3.52 1.71 0.890 0.779

元素 SO3 TiO2 K2O MnO SrO ZrO2 Y2O3

含量 0.713 0.309 0.255 0.132 0.038 6 0.008 8 0.004 4

表2 原礦鐵物相分析結果（%）

礦物名稱 全鐵 磁性鐵 碳酸鐵 赤鐵礦 褐鐵礦 黃鐵礦 硅酸鐵

鐵含量 30.82 21.84 2.58 5.05 0.88 0.25 0.22

鐵分配率 100.00 70.86 8.37 16.39 2.86 0.81 0.71

由上述分析結果可知，該礦礦石中主要含有磁鐵礦、赤鐵礦和褐鐵礦，其中還有少量的有害礦物——黃鐵礦等。

2 選礦條件試驗

2.1 pH值試驗

試驗條件：質量分數為30%；溫度為35 ℃；淀粉800 g/t；CaO400 g/t；油酸（160+60）g/t。不同pH值試驗結果如表3所示。

表3 不同pH值試驗結果

pH值 產品名稱 產率/% TFe品位/% 回收率/%

pH=7 精礦 79.65 66.82 84.01

尾礦 20.35 49.78 15.99

給礦 100.00 63.35 100.00

pH=11 精礦 75.84 68.53 81.83

尾礦 24.16 47.76 18.17

給礦 100.00 63.51 100.00

pH=12 精礦 72.39 69.16 79.01

尾礦 27.61 48.18 20.99

給礦 100.00 63.36 100.00

表3中的試驗結果表明，試驗礦樣適宜的pH值為11～12.

2.2 抑制劑用量試驗

試驗條件：NaOH1 300 g/t，pH=11.5；CaO500 g/t；油酸（240+170）g/t；（因回收率低增加捕收劑用量）；質量分數為30%；溫度34 ℃；抑制劑為玉米淀粉。試驗結果如表4所示。

從表4中可以看出，淀粉用量增加，精礦產率增加，鐵品位降低。兼顧精礦品位、鐵回收率，選擇抑制劑用量為1 200 g/t。

2.3 活化劑用量試驗

試驗條件：給礦質量分數為30%；溫度為35 ℃；NaOH1 300 g/t；淀粉1 200 g/t；CaO為變量；油酸（240+170）g/t。試驗結果詳見表5.

表4 抑制劑用量試驗結果

抑制劑用量/（g/t） 產品名稱 產率/% TFe品位/% 回收率/%

1 000 精礦 76.04 68.55 82.35

尾礦 23.96 46.62 17.65

給礦 100.00 63.30 100.00

1 200 精礦 83.74 68.02 89.93

尾礦 16.26 39.24 10.07

給礦 100.00 63.34 100.00

1 500 精礦 97.49 63.94 98.33

尾礦 2.51 42.23 1.67

給礦 100.00 63.40 100.00

表5 活化劑用量試驗結果

活化劑用量/（g/t） 產品名稱 產率/% TFe品位/% 回收率/%

400 精礦 85.37 67.29 90.70

尾礦 14.63 40.25 9.30

給礦 100.00 63.34 100.00

500 精礦 83.74 68.02 89.52

尾礦 16.24 41.02 10.48

給礦 100.00 63.63 100.00

650 精礦 83.67 67.30 88.93

尾礦 16.33 42.93 11.07

給礦 100.00 63.32 100.00

表5中的試驗數據表明，適宜的活化劑CaO用量為500 g/t。

2.4 捕收劑用量試驗

藥劑制度：NaOH1 300 g/t；淀粉1 200 g/t；CaO500 g/t；油酸為變量，其他條件同上。試驗結果詳見表6.

表6 捕收劑用量試驗結果

捕收劑用量/（g/t） 產品名稱 產率/% TFe品位/% 回收率/%

240+70 精礦 83.74 68.02 89.52

尾礦 16.26 41.02 10.49

給礦 100.00 63.63 100.00

260+130 精礦 80.10 68.61 86.70

尾礦 19.90 42.36 13.30

給礦 100.00 63.39 100.00

400+150 精礦 75.99 68.75 82.50

尾礦 24.01 46.23 17.50

給礦 100.00 63.34 100.00

由表6的試驗結果可知，合適的捕收劑用量應選擇（260+130）g/t。

3 開路流程試驗

從開路試驗結果中可以看出，鐵精礦經1次粗選、1次精選后，鐵品位已經達到了68.79%，回收率為84.74%.這表明，采用1次精選能夠保證鐵品位。開路第4次掃選精礦品位為33.15%，尾礦鐵品位為32.61%，兩者品位相近，所以，采用3次掃選即可。

4 結論

在試驗礦樣中，主要金屬礦物有磁鐵礦、赤鐵礦和褐鐵礦，而鐵礦物結晶顆粒很細，磁鐵礦平均粒徑為0.023 5 mm，赤鐵礦一般粒度變化在0.007～0.021 mm，部分赤鐵礦呈微細鱗片狀，在磨礦過程中，粗磨不能單體解離，細磨形成泥化，選礦難于回收。脈石礦物主要有石英、鈉長石、綠泥石和碳酸鹽礦物，屬于難選礦石。

通過對多個選礦工藝條件和流程試驗的分析，最終確定針對該礦礦石可采用磁選-反浮選流程。試驗在原礦鐵品位31.83%的基礎上，取得了精礦品位為67.70%、精礦產率為27.39%、回收率為60.16%的比較理想的選礦技術指標。

參考文獻

[1]張涇生，闕煊蘭.浮選藥劑[M].北京：冶金工業出版社，2008.

[2]王運敏，田嘉印，王化軍，等.中國黑色金屬礦選礦實踐[M].北京：科學出版社，2008.

〔編輯：白潔〕