某磁鐵礦尾礦中鏡鐵礦回收試驗研究

鐘森林，張超達，吳城材，陳俊明，周慶紅，陳 龍，謝寶華

（稀有金屬分離與綜合利用國家重點實驗室，廣東省資源綜合利用研究所，廣州粵有研礦物資源科技有限公司 ，廣東 廣州 510650）

1 引言

鐵礦在選礦過程中產(chǎn)生大量的尾礦，其中還含有可回收利用的資源，為避免資源的浪費，開展尾礦回收研究意義重大［1］。某磁鐵礦選廠尾礦中全鐵品位8.20%，其中鏡鐵礦鐵含量1.88%，鏡鐵礦一直沒有得到綜合回收，造成資源的浪費。為此，開展了采用SSS-I高梯度磁選機為主體設(shè)備回收鏡鐵礦的試驗研究［2］，通過試驗的研究，為綜合回收磁鐵礦尾礦中的資源以及提高選廠經(jīng)濟指標提供技術(shù)依據(jù)。

2 試驗

根據(jù)該礦的礦石性質(zhì)，采用SSS-I高梯度磁選機作為粗選設(shè)備預先選除大量的尾礦，獲得的粗精礦進行分級，分別得到大于0.074mm粗精礦（以下簡稱為“粗粒粗精礦”）和小于0.074mm粗精礦（以下簡稱為“細粒粗精礦”），細粒級粗精礦用SSS-I高梯度磁選機精選，磁性物即為鏡鐵礦，非磁性物和粗粒粗精礦用搖床回收鏡鐵礦。試驗目標：鐵精礦品位大于60%，總回收率大于18%。

2.1 試樣礦物組成

試樣為現(xiàn)磁鐵礦生產(chǎn)的尾礦，其TFe品位為8.20%。經(jīng)工藝礦物學研究表明，試樣中有用鐵礦物主要為鏡鐵礦，其次為少量褐鐵礦和黃鐵礦；脈石礦物主要含石英、長石、綠泥石、角閃石、云母和綠簾石等。試樣粒度組成見表1，鐵物相分析結(jié)果見表2。

由表1可知，試料中+0.074mm粒級產(chǎn)率51.08%，F(xiàn)e品位6.83%，金屬占有率為42.72%；-0.074mm的部分Fe品位達9.58%，金屬占有率57.28%。

由表2表明，試樣中鏡鐵礦的占有率為22.95%，屬可回收鐵礦物；占有率共13.44%的褐鐵礦和黃鐵礦屬較難利用礦物，硅酸鐵里的鐵為工業(yè)不可用鐵，所以硅酸鐵回收意義不大。

表1 試樣粒度組成

表2 鐵物相分析結(jié)果

2.2 鐵礦物單體解離度測定

鐵礦物解離度的測定結(jié)果列于表3。由表3可知，試樣中鐵礦物的總體解離度達到81.01%；其中-0.074 mm粒級鐵礦物解離度可達96.00%；而+0.074 mm粒級單體解離度稍低，尤其是+0.32mm粒級礦物，單體解離度只有42.13%。

表3 鐵礦物解離度測定的結(jié)果

3 試驗結(jié)果與討論

根據(jù)鏡鐵礦和脈石礦物的比磁化系數(shù)的差別，可采用磁選法進行分選，本著能拋早拋，高效節(jié)能的原則。結(jié)合現(xiàn)場現(xiàn)有設(shè)備，以及為了簡化工藝及設(shè)備投資，減少循環(huán)負荷，提高分選效率，試驗研究采用磁選—重選的聯(lián)合工藝［3-4］。

根據(jù)鐵礦物的解離情況，采用SSS-I高梯度磁選機為粗選設(shè)備預選丟去大量尾礦，獲得的粗精礦粗細分級入選，細粒級粗精礦用SSS-I高梯度磁機精選。SSS-1高梯度磁選機具有雙脈動、組合介質(zhì)、合理的傳動方式及氣－水聯(lián)合卸礦等技術(shù)特點［5-6］，圖1為回收鏡鐵礦的試驗流程。

圖1 鏡鐵礦回收工藝流程

3.1 粗選磁場強度條件試驗

根據(jù)圖1所示工藝流程，首先進行粗選設(shè)備（SSS-I高梯度磁選機）磁場強度條件試驗，試驗結(jié)果列于表4。

表4 粗選作業(yè)磁場強度試驗的結(jié)果

由表4可知，隨磁場強度增加，粗精礦Fe品位降低，回收率增加。從粗選條件試驗看，考慮到為精選作業(yè)創(chuàng)造有利條件，經(jīng)綜合考慮，選擇粗選作業(yè)的磁場強度為400kA/m，獲得粗精礦Fe品位34.03%，回收率31.69%。經(jīng)磁選粗選可拋棄產(chǎn)率為92.42%的尾礦，大大減少了下一步作業(yè)的處理量，節(jié)省選礦成本，并且有利于分選效率的提高。

3.2 粗精礦篩分分析結(jié)果

粗選（背景磁場強度400kA/m）粗精礦樣篩分分析見表5。粗精礦篩析結(jié)果表明，細粒粗精礦產(chǎn)率為54.39%, Fe品位42.62%，金屬占有率為68.12%。經(jīng)巖礦鑒定，粗粒粗精礦主要是云母和脈石，粗粒鏡鐵單體和鏡鐵礦的連生體，這部分用搖床回收鏡鐵礦。

表5 粗精礦樣篩分分析結(jié)果

3.3 精選試驗

粗精礦通過篩分分級，篩上為粗粒粗精礦，篩下為細粒粗精礦，按圖1所示的流程分別進行精選試驗。

3.3.1 細粒粗精礦精選磁場強度條件試驗

細粒粗精礦精選磁場強度試驗結(jié)果見表6。由表6結(jié)果可知，隨著精選磁場強度的提高，鏡鐵礦精礦鐵品位降低，但回收率增加。在精選磁場強度為240kA/m時，選礦效率最高。其值為19.84%，并可獲得鐵品位59.25%，作業(yè)回收率70.68%的鏡鐵礦精礦。

表6 細粒粗精礦精選磁場強度試驗結(jié)果

3.3.2 搖床試驗

粗粒粗精礦和細粒粗精礦精選尾礦分別進行搖床試驗，結(jié)果分別見表7、表8。

表7 細粒粗精礦精選尾礦搖床試驗結(jié)果

表8 粗粒粗精礦搖床試驗結(jié)果

搖床試驗結(jié)果表明，細粒粗精礦精選尾礦和粗粒粗精礦通過搖床試驗均能獲得鐵品位大于64.5%的鏡鐵礦精礦，其中細粒粗精礦精選尾礦的搖床精礦鐵品位為66.25%，回收率為44.16%；粗粒粗精礦的搖床精礦鐵品位為64.51%，回收率為34.90%。

3.4 全工藝流程試驗

由粗選條件和精選條件試驗結(jié)果確定各工藝參數(shù)，并如圖1所示工藝流程進行全流程試驗，試驗結(jié)果見表9。

表9 全工藝流程試驗的結(jié)果

由表9可知，在給礦TFe品位8.20%（其中含鏡鐵礦Fe品位1.88%）的條件下，全流程試驗可獲得：鐵品位 61.06%、回收率20.48%的綜合精礦，其中鏡鐵礦的回收率達到89.24%。回收的精礦為鏡鐵礦，根據(jù)精礦金屬量與原料中鏡鐵礦金屬量之比值。

4 結(jié)論

（1）工藝礦物學研究表明，該磁鐵礦尾礦中有用礦物主要為鏡鐵礦，采用SSS-I高梯度磁選機作為粗選設(shè)備預先拋棄大部分尾礦，獲得的粗精礦再經(jīng)分級，細粒級粗精礦用SSS-I高梯度磁選機精選，磁性物即為鏡鐵礦精礦，非磁性物和粗粒級粗精礦用搖床回收鏡鐵礦。

（2）在給礦TFe品位8.20%的條件下，獲得鏡鐵礦精礦Fe品位61.06%、回收率20.48%的指標，其中鏡鐵礦回收率達89.24%。

（3）該回收工藝簡單、可靠，分選效率高，可有效回收尾礦中的鏡鐵礦，提高選礦廠的技術(shù)經(jīng)濟指標。