山東某鐵尾礦回收試驗研究

張文平 徐 超 蔡明明 陳艷波

(山東黃金礦業科技有限公司選冶實驗室分公司)

山東某鐵礦隨著礦山開采深度的增加及優質礦產資源的日益枯竭，礦石性質發生惡化，原有的選礦技術裝備和工藝流程已不能完全適應，致使一部分已解離的單體鐵礦物未能得到有效回收，造成選廠尾礦鐵品位偏高[1-3]。此部分鐵尾礦資源若隨意堆棄或直接回填，將造成資源和經濟上的浪費[4]。為了更好地開發利用尾礦資源，對目前選礦廠生產上應用的回收工藝技術和設備進行分析，找到切實可行的尾礦回收工藝是十分必要的[5-6]。

1 原礦性質

1.1 化學多元素及鐵物相分析

對山東某鐵尾礦進行主要化學成分分析、鐵物相分析，結果分別見表1和表2。

表1 鐵尾礦主要化學成分分析結果 %

由表1、表2可知，該鐵尾礦全鐵品位高達11.17%，鐵元素主要分布在硅酸鐵和褐鐵礦物中，其次為硫化鐵；可回收的褐鐵礦、菱鐵礦及磁鐵礦的總含量為5.10%，有較高的回收利用價值。

表2 鐵尾礦鐵物相分析結果%

1.2 粒度分析

為確定在各個粒級中鐵的分布情況，對鐵尾礦進行粒度組成分析，結果見表3。

表3 鐵尾礦粒度分析結果

由表3可知，+0.30 mm和-0.074 mm粒級中的全鐵品位較高，其分布率合計高達64.34%，實際分選工藝應著重考慮對這兩部分中的鐵進行回收。

2 試驗結果與討論

2.1 分級—螺旋溜槽重選試驗

為實現螺旋溜槽重選拋尾，采用分級—螺旋溜槽重選流程，試驗流程及條件見圖1，結果見表4。

圖1 分級—螺旋溜槽重選試驗流程

由表4可知，分級—螺旋溜槽重選效果不理想，細粒級直接重選，精礦鐵品位略高于尾礦鐵品位；粗粒再磨后重選，精礦鐵品位略高于尾礦，但尾礦全鐵品位為9.43%，中礦全鐵品位為10.69%，拋尾品位過高。因此，后續試驗采用磁選拋尾。

2.2 強磁選試驗2.2.1 粗選試驗

在脈動次數為150 r/min的條件下，將試樣進行強磁選試驗，試驗流程見圖2，試驗結果見表5。

圖2 磁選試驗流程

由表5可知，隨著磁場強度的提高，精鐵礦品位降低，鐵回收率提高；當磁場強度為560 kA/m時，精礦鐵品位為13.30%，鐵回收率為67.12%；繼續提高磁場強度，選別指標變化不大，因此確定磁場強度為560 kA/m。

表5 粗選磁場強度試驗結果

2.2.2 精選試驗

在磨礦細度為-0.074 mm 85%的條件下，進行精選磁場強度試驗，試驗流程見圖2，試驗結果見表6。

表6 精選磁場強度試驗結果

由表6可知，隨著磁場強度的提高，精礦鐵品位降低，鐵回收率升高；當磁場強度為480 kA/m時，分選指標最佳；因此，確定磁場強度為480 kA/m。

2.3 反浮選試驗

2.3.1 粗選捕收劑用量試驗

以強磁精選精礦作為反浮選給礦，在NaOH用量為1 800 g/t、苛性淀粉用量為800 g/t、CaO用量為600 g/t的條件下進行捕收劑用量試驗，試驗結果見表7。

由表7可知，隨著捕收劑用量的增加，精礦產率降低，鐵品位升高，鐵回收率降低；綜合考慮，確定捕收劑最佳用量為700 g/t。

2.3.2 開路試驗

在上述條件試驗的基礎上，在最佳試驗條件下進行開路試驗，試驗流程及條件見圖3，試驗結果見表8。

表7 反浮選粗選捕收劑用量試驗結果

圖3 開路試驗流程

2.3.3 閉路試驗

在開路試驗的基礎上進行閉路試驗，試驗流程及條件見圖4(各試驗藥劑用量在如圖所示范圍內試驗結果相當)，試驗結果見表9。

表9 閉路試驗結果%

由表9可知，閉路試驗可獲得產率為30.74%，鐵品位為52.26%，鐵回收率為72.63%的鐵精礦。

圖4 閉路試驗流程

2.4 強磁—反浮選流程

由強磁選和反浮選試驗結果，最終推薦鐵尾礦磁選—反浮選試驗流程，推薦流程及試驗條件見圖5，試驗結果見表10。

圖5 推薦磁選—反浮選試驗流程

2.5 產品多元素分析

最終精礦和尾礦的多元素分析結果見表11、表12。

表11 精礦多元素分析結果 %

表12 尾礦多元素分析結果%

由表11、表12可知，最終精礦中仍還有14.69%的SiO2成分，尾礦鐵品位為7.59%，達到了排尾要求。

3 結 論

(1)山東某鐵尾礦鐵物相分析表明，鐵主要分布于硅酸鐵和褐鐵礦中，其次為硫化鐵，其余鐵礦物中鐵分布率較低。

(2)采用螺旋溜槽直接重選、分級—再磨—螺旋溜槽重選均難以有效脫除礦泥，拋出合格尾礦。

(3)試驗采用強磁—磨礦—強磁—反浮選工藝，可獲得產率為7.94%、鐵品位為52.17%、鐵回收率為37.23%的鐵精礦，綜合拋尾鐵品位為7.59%。