含銀鐵錳氧化礦石選礦工藝研究

廖 璐，李紅立，任大鵬

(內蒙古自治區礦產實驗研究所，內蒙古 呼和浩特 010031)

品位低、嵌布粒度細、共伴生組分多的難選鐵錳礦石的選礦技術研究對開發利用低品位鐵錳礦資源有重要意義[1-5]。目前，國內外關于鐵錳共生氧化礦石的綜合利用研究較少。內蒙古某地有大量鐵錳礦石，其工業類型屬低磷、酸性氧化礦石。針對此礦石特性進行選礦工藝研究，可以為綜合回收礦石中的有用組分提供適宜工藝流程。

1 礦石性質

內蒙古某鐵錳礦石主要化學成分見表1。礦石中可供回收的組分有鐵、錳、銀，其中鐵、錳含量中等，有害組分S、P、SiO2含量未超標。

表1 原礦主要化學成分分析結果 %

*.單位為g/t。

礦石鐵、錳物相分析結果見表2、3。可以看出，礦石中，鐵主要以赤(褐)鐵礦形式存在，錳主要以氧化錳形式存在。

表2 鐵物相分析結果

表3 錳物相分析結果

巖礦鑒定結果表明，礦石礦物主要為赤鐵礦、硬錳礦、軟錳礦，脈石礦物主要為石英、長石、少量方解石。赤鐵礦粒徑0.01～0.1 mm，呈星散浸染狀分布。硬錳礦隱晶質集合體呈同心環帶狀膠狀結構，集合體粒徑>2 mm，部分顯晶質呈細針狀、網格狀集合體，星散浸染狀分布。軟錳礦粒徑0.01～0.1 mm，呈星散狀分布。

礦石中的共(伴)生銀主要以輝銀礦形式存在：單體多呈樹枝狀或毛發狀，少量呈薄膜狀，局部偶見致密塊狀；集合體多呈浸染狀或細脈狀，與硬錳礦一起沿裂隙分布，粒徑在0.038～0.25 mm之間。

2 試驗方法與設備

根據物相分析及巖礦鑒定結果，礦石中主要回收的礦物為赤鐵礦、硬錳礦及軟錳礦，都為弱磁性礦物，且磁性相近[6]，較難通過單一磁選方法實現鐵、錳分離。赤鐵礦和含錳礦物在浮選性上存在差異，據此，在探索試驗基礎上，確定采用浮選鐵-磁選錳工藝分選鐵礦物和錳礦物。

浮選設備為RK/FD 1.5L單槽浮選機，磁選設備為XRS-400x300電磁濕法鼓式磁選機。精礦和尾礦脫水設備為DL-5C型盤式真空過濾機，干燥設備為101-3型電熱鼓風恒溫干燥箱。

3 試驗結果與討論

3.1 鐵礦物的浮選

采用浮選工藝分選赤鐵礦。用檸檬酸作抑制劑，可以抑制石英、長石等脈石礦物，也可抑制氧化錳礦物[7-8]。用碳酸鈉作pH調整劑，氧化石蠟皂作捕收劑，2#油作起泡劑。

3.1.1磨礦細度對浮選鐵的影響

試驗條件：碳酸鈉用量2 kg/t，水玻璃用量2.5 kg/t，氧化石蠟皂用量600 g/t，2#油用量30 g/t。磨礦細度對鐵礦物浮選效果的影響試驗結果見表4。

表4 磨礦細度對鐵礦物浮選的影響

由表4看出：隨礦物粒度-74 μm占比增大，鐵、錳礦物解離度提高，∑Fe回收率升高，鐵粗精礦中錳品位降低；礦石粒度為-74 μm超過85%以后，∑Fe回收率趨于穩定?？紤]到磨礦成本，確定礦石細度以-74 μm占85%為宜，此時鐵、錳分離效果較好。

3.1.2碳酸鈉用量對浮選鐵的影響

試驗條件：礦石粒度-74 μm占85%，水玻璃用量2.5 kg/t，氧化石蠟皂用量600 g/t，2#油用量30 g/t。碳酸鈉用量對鐵礦物浮選效果的影響試驗結果見表5。可以看出：隨碳酸鈉用量增加，∑Fe品位降低，鐵礦物回收率提高；碳酸鈉用量超過2.5 kg/t后，∑Fe回收率提高幅度不大。綜合考慮品位與回收率，確定碳酸鈉適宜用量為2.5 kg/t(pH=9.0)。

表5 碳酸鈉用量對鐵礦物浮選的影響

3.1.3檸檬酸用量對浮選鐵的影響

試驗條件：礦石粒度-74 μm占85%，碳酸鈉用量2.5 kg/t，氧化石蠟皂用量600 g/t，2#油用量30 g/t。檸檬酸用量對鐵浮選效果的影響試驗結果見表6?？梢钥闯觯S抑制劑檸檬酸用量增加，鐵粗精礦中∑Fe品位和回收率都升高，Mn品位和回收率降低。綜合考慮，確定檸檬酸用量以2.5 kg/t為最佳，此時鐵粗精礦中Mn含量較低，再增大檸檬酸用量對抑制錳效果影響不大。

表6 檸檬酸用量對鐵礦無浮選的影響

3.1.4氧化石蠟皂用量對浮選鐵的影響

試驗條件：礦石粒度-74 μm占85%，碳酸鈉用量2.5 kg/t，水玻璃用量3.0 kg/t，2#油用量30 g/t。氧化石蠟皂用量對鐵礦物浮選效果的影響試驗結果見表7?？梢钥闯觯弘S氧化石蠟皂用量增加，精礦中∑Fe品位略有降低，鐵礦物回收率有所提高；氧化石蠟皂用量超過800 g/t，鐵礦物回收率無明顯變化。因此，綜合考慮，確定氧化石蠟皂用量以800 g/t較為適宜。

表7 氧化石蠟皂用量對鐵礦物浮選的影響

3.1.5閉路試驗

依據最佳工藝參數進行開路試驗，在開路試驗基礎上進行閉路試驗。閉路試驗流程見圖1，試驗結果見表8。

圖1 閉路試驗流程

表8 鐵礦物浮選閉路試驗結果

*.單位為g/t。

由圖1和表8看出，在礦石粒度-74 μm占85%條件下，經一次粗選、一次精選、一次掃選，得到鐵精礦，∑Fe品位61.79%、回收率75.80%。

3.2 鐵浮選尾礦磁選錳

鐵浮選尾礦中Mn品位19.79%，采用磁選工藝回收錳。

鐵浮選尾礦經磁選機分選得到錳精礦和尾礦，磁場強度對磁選效果的影響試驗結果見表9?？梢钥闯觯S磁場強度增大，Mn回收率提高，但品位降低；磁場強度超過900 kA/m后，錳精礦回收率提高幅度較小。綜合考慮，確定磁場強度以900 kA/m為宜。

表9 磁場強度對錳礦物磁選的影響

*.錳精礦中Ag品位37.90 g/t；Ag回收率79.82%，對原礦回收率為60.91%。

4 結論

內蒙古某含銀鐵錳礦石主要可回收礦物為赤鐵礦、硬錳礦及軟錳礦，較難通過單一磁選方法實現鐵錳分離，采用先浮選鐵、再磁選錳工藝可有效回收鐵和錳。用碳酸鈉作pH調整劑，檸檬酸作錳抑制劑，氧化石蠟皂作捕收劑，2#油作起泡劑，原礦經一次粗選一次掃選一次精選，獲得∑Fe品位61.79%鐵精礦，鐵回收率為75.80%。鐵浮選尾礦在900 kA/m強磁場條件下磁選，得到Mn品位32.02%的錳精礦，錳回收率為80.63%。銀在鐵精礦和錳精礦中的總回收率為84.60%。