摘要
某
低品位閃石型原生礦具有磁性鐵占比低、嵌布粒度極細(xì)、硅酸鐵含量高等特點(diǎn)，導(dǎo)致選礦比大、成本高、精礦品位提升困難，為了對(duì)該類(lèi)型鐵礦石進(jìn)行高效開(kāi)發(fā)利用，在工藝礦物學(xué)性質(zhì)研究的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了詳細(xì)的磨礦磁選條件試驗(yàn)研究。試驗(yàn)結(jié)果表明：采用細(xì)碎—干式拋尾—輥磨超細(xì)碎—濕式預(yù)選—粗精礦四段磨礦—四段弱磁選—淘洗磁選流程，獲得了產(chǎn)率21.98%、TFe 品位65.45%、鐵回收率49.91%的鐵精礦，為該閃石型磁鐵礦資源的開(kāi)發(fā)利用提供了技術(shù)依據(jù)。
作者及單位
侯向澤， 牛建昆
太鋼集團(tuán)嵐縣礦業(yè)有限公司
引用格式
侯向澤, 牛建昆. 某難選閃石型原生礦超細(xì)磨礦磁選工藝試驗(yàn)[J]. 現(xiàn)代礦業(yè), 2024(7):145-149.
正文
隨著易選鐵礦石資源的逐漸減少，越來(lái)越多的微細(xì)粒嵌布難選鐵礦石被開(kāi)發(fā)利用。中國(guó)低品位微細(xì)粒嵌布鐵礦石資源豐富，分布廣，但因該類(lèi)型鐵礦石選礦難度大、精礦品位低、磨礦成本高，其利用率不高，因此，針對(duì)該類(lèi)礦石進(jìn)行低成本的超細(xì)磨礦和磁選工藝研究，對(duì)充分利用鐵礦石資源意義重大。為此，針對(duì)某典型微細(xì)粒嵌布閃石型原生礦石進(jìn)行了工藝礦物學(xué)分析及多段超細(xì)磨礦、弱磁選試驗(yàn)研究，以期獲得滿意的試驗(yàn)指標(biāo)，提高微細(xì)粒嵌布難選鐵礦石的開(kāi)發(fā)利用率。
1 原礦性質(zhì)
1.1 化學(xué)分析
原礦化學(xué)多元素分析及鐵物相分析結(jié)果見(jiàn)表1、表2。
由表1、表2可知，原礦中可供選礦回收的元素為鐵，全鐵品位28.82%，原礦屬原生酸性鐵礦石。原礦中的脈石組分主要是SiO2，其含量高達(dá)45.21%，次為Al2O3、CaO 和MgO，有害雜質(zhì)P 含量較低，S 含量0.10%，在選礦過(guò)程中需密切注意硫的富集趨勢(shì)。原礦中的鐵主要以磁鐵礦的形式存在，分布率為61.00%，少量鐵分布在假象赤鐵礦中，分布率為0.80%，其次賦存于赤(褐)鐵礦和硅酸鹽礦物中，分布率分別為9.54%和26.79%。綜合化學(xué)成分特點(diǎn)，該礦屬低磷含硫低品位原生酸性磁鐵礦石。
1.2 鐵礦物的嵌布特性分析
采用MLA 對(duì)礦樣中磁鐵礦的嵌布粒度進(jìn)行測(cè)定，測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表3。
由表3可知，原礦中磁鐵礦粒度分布屬不均勻細(xì)粒～微細(xì)粒嵌布范疇，+0.074 mm 粒級(jí)含量為62.11%。單純從嵌布粒度來(lái)看，欲使90%左右的磁鐵礦獲得解離，選擇-0.026 mm95%的磨礦細(xì)度較為適宜。同時(shí)，脈石礦物的條帶構(gòu)造以及鐵閃石的針柱狀屬性等均有利于磨礦過(guò)程中磁鐵礦的解離，因此，實(shí)際選礦過(guò)程中可適當(dāng)放粗磨礦細(xì)度。
2 階段磨礦—磁選試驗(yàn)
2.1 預(yù)選試驗(yàn)
預(yù)選是提高選礦入磨品位及降低選礦成本比較有效的方法。由于試樣的磁性鐵含量低，選礦比較高，導(dǎo)致噸精礦成本較高。采用細(xì)碎干拋和高壓輥磨濕式預(yù)選技術(shù)，可以降低磨選選比及加工成本。
2.1.1 粗粒干式預(yù)選試驗(yàn)
類(lèi)比工業(yè)生產(chǎn)細(xì)碎后的產(chǎn)品粒度性質(zhì)，將礦樣破碎至-30 mm 進(jìn)行磁滑輪粗粒干式拋尾試驗(yàn)，磁滑輪磁場(chǎng)強(qiáng)度為240 kA/m，礦樣干選試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4。
由表4可知，隨著磁滑輪皮帶轉(zhuǎn)速的升高，拋出的
尾礦產(chǎn)率增加，尾礦中磁性鐵的損失率提高，為了盡可能提高拋尾產(chǎn)率，磁滑輪干選皮帶速度選擇2.1 m/s，此時(shí)拋廢產(chǎn)率18.19%，精礦TFe 品位30.89%，尾礦中mFe品位2.99%，尾礦中磁性鐵損失率2.95%。
為了考查干式預(yù)選拋尾中磁性鐵損失的合理性，對(duì)礦樣在2.1 m/s 速度下拋出的尾礦進(jìn)行超細(xì)磨弱磁選再回收試驗(yàn)，磨礦細(xì)度為-0.010 mm95%，弱磁選磁場(chǎng)強(qiáng)度160 kA/m，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表5。
由表5可知，干拋尾礦再回收精礦產(chǎn)率為4.00%，精礦TFe 品位49.02%，mFe 品位48.05%，TFe 回收率10.22%，mFe 回收率僅為64.33%。由此可見(jiàn)，即使在超細(xì)磨礦的條件下，干拋尾礦再回收獲得的精礦品位較低，不能達(dá)到精礦質(zhì)量要求，可見(jiàn)干式預(yù)選拋出的磁性鐵是極細(xì)粒的貧連生體。
2.1.2 細(xì)粒濕式預(yù)選試驗(yàn)
將礦樣干式拋尾獲得的粗精礦細(xì)碎輥磨至-3 mm，采用弱磁濕式筒式磁選機(jī)進(jìn)行濕式預(yù)選拋尾試驗(yàn)，弱磁選磁場(chǎng)強(qiáng)度160 kA/m，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表6。
由表6 可知，干拋粗精礦輥磨超細(xì)碎后，再采用弱磁選進(jìn)行濕式預(yù)選，可拋出產(chǎn)率27.65%的粗粒尾礦，預(yù)選精礦TFe 品位35.68%，全鐵作業(yè)回收率83.68%，尾礦磁性鐵品位2.24%，磁性鐵作業(yè)損失率2.90%。
2.2 一段磨礦細(xì)度試驗(yàn)
對(duì)輥磨濕式預(yù)選獲得的粗精礦(簡(jiǎn)稱(chēng)預(yù)選精礦)采用XBM200×240型棒磨機(jī)進(jìn)行一段磨礦弱磁選試驗(yàn)，考查不同磨礦細(xì)度對(duì)分選指標(biāo)的影響。弱磁選磁場(chǎng)強(qiáng)度為160 kA/m，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表7。
由表7 可知，隨著磨礦細(xì)度-0.075 mm 含量從65%提高到85%，精礦TFe 品位從44.18%提高到47.27%，鐵回收率下降，尾礦鐵品位變化不大;繼續(xù)提高磨礦細(xì)度為-0.075 mm90%，精礦TFe 品位提升至47.50%，提升效果不明顯;綜合考慮實(shí)際生產(chǎn)一段磨機(jī)最佳磨礦細(xì)度，一段磨礦細(xì)度選擇-0.075 mm85%。
2.3 二段磨礦細(xì)度試驗(yàn)
采用CRIMM120 型立式攪拌磨機(jī)對(duì)一段粗精礦進(jìn)行第二段磨礦弱磁選試驗(yàn)，考查二段磨礦細(xì)度對(duì)分選指標(biāo)的影響。弱磁選磁場(chǎng)強(qiáng)度160 kA/m，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表8。
由表8可知，隨著二段磨礦細(xì)度的增加，精礦TFe品位提高，鐵回收率小幅下降，尾礦TFe 品位變化不大;參考實(shí)際生產(chǎn)磨機(jī)磨礦效率，二段磨礦細(xì)度選擇-0.045 mm95%，可獲得精礦TFe 品位54.41%、作業(yè)鐵回收率93.26%的指標(biāo)。
2.4 三段磨礦細(xì)度試驗(yàn)
采用CRIMM120 型立式攪拌磨機(jī)對(duì)第二段精礦進(jìn)行三段磨礦弱磁選試驗(yàn)，弱磁選磁場(chǎng)強(qiáng)度160 kA/m，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表9。
由表9可知，隨著三段磨礦細(xì)度的增加，精礦TFe品位小幅提高，鐵回收率小幅下降，尾礦TFe 品位變化不大;參考實(shí)際生產(chǎn)磨機(jī)磨礦效率，三段磨礦細(xì)度選擇-0.038 mm95%，可獲得精礦TFe 品位59.84%、鐵作業(yè)回收率95.30%的指標(biāo)。
2.5 四段磨礦細(xì)度試驗(yàn)
鑒于磨礦細(xì)度提升至-0.038 mm95%，精礦全鐵品位在60.00%左右，仍比較低，需進(jìn)一步超細(xì)磨礦，繼續(xù)提升磨礦細(xì)度和磁選品位。試驗(yàn)采用CRIMM120 型立式攪拌磨機(jī)對(duì)三段精礦進(jìn)行第四段磨礦弱磁選試驗(yàn)。弱磁選磁場(chǎng)強(qiáng)度160 kA/m，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表10。
由表10 可知，隨著磨礦細(xì)度的提高，精礦TFe 品位提高，鐵回收率小幅下降，尾礦TFe品位變化不大;當(dāng)磨礦細(xì)度提高到-0.030 mm98.3%時(shí)，精礦TFe品位提升幅度較小，但尾礦TFe 品位升高較為明顯，故磨礦細(xì)度選擇-0.030 mm97.8%，可獲得精礦TFe 品位63.68%、鐵作業(yè)回收率97.53%的指標(biāo)。
2.6 淘洗磁選提鐵降雜試驗(yàn)
由于四段磨礦弱磁選均不能得到全鐵品位大于65.00%的合格鐵精礦，采用淘洗磁選工藝對(duì)弱磁精礦繼續(xù)進(jìn)行提鐵降雜。淘洗磁選相對(duì)于反
浮選提鐵降硅工藝不但運(yùn)行成本低，且沒(méi)有化學(xué)藥劑影響水質(zhì)，是磁鐵礦選廠普遍使用的提鐵降雜工藝。淘洗磁選試驗(yàn)主要進(jìn)行淘洗機(jī)上升水速、循環(huán)磁場(chǎng)、固定磁場(chǎng)與補(bǔ)償磁場(chǎng)等條件試驗(yàn)。
2.6.1 淘洗磁選上升水速試驗(yàn)
對(duì)四段磨礦弱磁選精礦進(jìn)行淘洗磁選提鐵降硅試驗(yàn)，考查上升水速對(duì)試驗(yàn)指標(biāo)的影響，固定磁場(chǎng)強(qiáng)度為96 kA/m，補(bǔ)償磁場(chǎng)強(qiáng)度為96 kA/m，循環(huán)磁場(chǎng)強(qiáng)度為80 kA/m，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表11。
由表11可知，隨著上升水速的增加，尾礦產(chǎn)率小幅增加，尾礦TFe 品位升高，精礦TFe 品位提高幅度不大，鐵作業(yè)回收率略有下降;綜合考慮，上升水速選擇2.5 cm/s為宜。
2.6.2 循環(huán)磁場(chǎng)強(qiáng)度試驗(yàn)
固定淘洗機(jī)上升水速2.5 cm/s，固定磁場(chǎng)和補(bǔ)償磁場(chǎng)強(qiáng)度均為96 kA/m，進(jìn)行循環(huán)磁場(chǎng)強(qiáng)度試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表12。
由表12 可知，當(dāng)循環(huán)磁場(chǎng)強(qiáng)度由51.2 kA/m 提高到80.0 kA/m 時(shí)，尾礦產(chǎn)率變化不明顯，尾礦TFe 品位小幅下降，精礦TFe 品位變化幅度不大;參考現(xiàn)場(chǎng)控制參數(shù)，循環(huán)磁場(chǎng)強(qiáng)度選擇80 kA/m為宜。
2.6.3 固定磁場(chǎng)及補(bǔ)償磁場(chǎng)強(qiáng)度試驗(yàn)
固定淘洗機(jī)上升水速2.5 cm/s、循環(huán)磁場(chǎng)強(qiáng)度分別為80，64 kA/m，進(jìn)行淘洗固定磁場(chǎng)與補(bǔ)償磁場(chǎng)強(qiáng)度試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表13。
由表13可知，相同的循環(huán)磁場(chǎng)強(qiáng)度條件下，降低固定磁場(chǎng)和補(bǔ)償磁場(chǎng)強(qiáng)度，尾礦產(chǎn)率升高，尾礦TFe品位升高，精礦鐵回收率下降;相同的固定磁場(chǎng)和補(bǔ)償磁場(chǎng)條件下，循環(huán)磁場(chǎng)強(qiáng)度高的尾礦產(chǎn)率略小，尾礦TFe 品位略低;綜合考慮，固定磁場(chǎng)和補(bǔ)償磁場(chǎng)選擇與現(xiàn)場(chǎng)相同的96 kA/m為宜。
3 全流程試驗(yàn)
在條件試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行全流程試驗(yàn)，試驗(yàn)數(shù)質(zhì)量流程見(jiàn)圖1。
由圖1 可見(jiàn)，全流程試驗(yàn)取得了精礦產(chǎn)率21.98%、TFe 品位65.45%、鐵回收率49.91%較為理想的試驗(yàn)指標(biāo)。
4 結(jié) 語(yǔ)
(1)某難選閃石型原生礦屬低磷含硫低品位原生酸性磁鐵礦石，礦石中磁鐵礦嵌布粒度微細(xì)，磨礦細(xì)度需達(dá)-0.026 mm95%以上，鐵礦物才能基本解離，需要超細(xì)磨后才能獲得較為理想鐵精礦指標(biāo)。
(2)試驗(yàn)結(jié)果表明，通過(guò)細(xì)碎—干式拋尾—輥磨超細(xì)碎—濕式預(yù)選—粗精礦四段磨礦—四段弱磁選—淘洗磁選流程，取得了精礦產(chǎn)率21.98%、精礦TFe 品位65.45%、鐵回收率49.91%較為理想的試驗(yàn)指標(biāo)，為該閃石型磁鐵礦資源的經(jīng)濟(jì)高效開(kāi)發(fā)提供了可行的選礦工藝流程。
參考文獻(xiàn)(略)
聲明：
“某難選閃石型原生礦超細(xì)磨礦磁選工藝試驗(yàn)” 該技術(shù)專(zhuān)利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究，如用于商業(yè)用途，請(qǐng)聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專(zhuān)利(論文)的發(fā)明人(作者)
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