低品位褐鐵礦選礦試驗(yàn)研究

海南某紅鐵礦，儲(chǔ)量大，完全裸露于地表，極易露天開(kāi)采，但礦石品位低，有用成分嵌布粒度微細(xì)，選冶困難，迄今未獲得開(kāi)采。

對(duì)低品位褐鐵礦的選礦，國(guó)內(nèi)外積累了許多成熟技術(shù)，包括：①單一重選工藝；②單一浮選工藝，包括正浮選和反浮選；③選擇性絮凝浮選借助淀粉、腐植酸鹽等對(duì)褐鐵礦的選擇性絮凝作用，再通過(guò)脫泥或反浮選去除硅酸鹽礦物等。隨著褐鐵礦選礦工藝研究的發(fā)展，出現(xiàn)了眾多類型的聯(lián)合流程，包括強(qiáng)磁選-正浮選-強(qiáng)磁選流程，強(qiáng)磁選-胺反浮選流程，還原焙燒-磁選-浸出流程等。針對(duì)海南某地褐鐵礦礦石特性，采用原礦破碎-風(fēng)選-強(qiáng)磁選-焙燒-弱磁選流程，獲得了鐵精礦TFe品位59.7%、回收率69%的指標(biāo)。

1、原礦性質(zhì)分析

1.1、工藝礦物學(xué)研究

礦石化學(xué)成分及鐵物相分析分別見(jiàn)表1、表2。

由礦石的理化性質(zhì)分析結(jié)果可以看出：該礦石主要鐵礦物為赤、褐鐵礦，少量的硅酸鐵、碳酸鐵、硫化鐵和磁性鐵。礦石選礦是去除硅酸鹽和碳酸鹽，降低有害元素磷。

2、選礦試驗(yàn)

2.1、風(fēng)選試驗(yàn)

由于褐鐵礦多數(shù)含有大量礦泥，破碎磨礦過(guò)程中容易泥化，因此對(duì)褐鐵礦先采用風(fēng)選，除去一部分中容易泥化，因此對(duì)褐鐵礦先采用風(fēng)選，除去一部分粉塵和礦泥。

在粗選試驗(yàn)中，先將原礦破碎至2mm，對(duì)影響分選指標(biāo)的工藝因素：風(fēng)量、風(fēng)壓、加料時(shí)間進(jìn)行了條件試驗(yàn)。

2.1.1、風(fēng)量試驗(yàn)

試驗(yàn)中風(fēng)壓定為1900Pa；加料時(shí)間60S；風(fēng)量分別定為14、15、16、17m3/min。試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖1。

由圖1看出，若風(fēng)量太小，褐鐵礦無(wú)法被有效地吹起，鐵品位和鐵回收率都不高，風(fēng)選效果不好；風(fēng)量太大，褐鐵礦大量被吹跑了，鐵品位和鐵回收率也不高。從試驗(yàn)結(jié)果看出風(fēng)量在16m3/min效果較好，確定采用16m3/min風(fēng)量。

2.1.2、風(fēng)壓試驗(yàn)

由圖2看出，風(fēng)壓太小，壓力不夠，導(dǎo)致鐵品位和鐵回收率都不高。從試驗(yàn)結(jié)果看出，風(fēng)壓應(yīng)以1900Pa為好。

2.1.3、加料時(shí)間試驗(yàn)

加料時(shí)間是風(fēng)選的重要影響因素，時(shí)間太短，導(dǎo)致風(fēng)選不夠完全；時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，也不利于風(fēng)選的進(jìn)行。由試驗(yàn)結(jié)果看出，加料時(shí)間以60s較好。

2.2、強(qiáng)磁選試驗(yàn)

褐鐵礦磁性較弱，石英無(wú)磁性，因此對(duì)該礦石的選別可采用強(qiáng)磁選方案。

以風(fēng)選得到的精礦為對(duì)象進(jìn)行磨礦處理，然后對(duì)其進(jìn)行了不同磁場(chǎng)強(qiáng)度的條件試驗(yàn)研究。試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。

根據(jù)表3試驗(yàn)結(jié)果，確定該方案強(qiáng)磁選磁場(chǎng)強(qiáng)度為636.63kA/m。

2.3、焙燒-弱磁選試驗(yàn)

將強(qiáng)磁選的產(chǎn)品進(jìn)行焙燒試驗(yàn)，產(chǎn)品與還原劑混勻，在馬弗爐中進(jìn)行還原焙燒，焙燒產(chǎn)品進(jìn)行磨礦和弱磁選選別。焙燒條件有還原劑（粉煤）用量、焙燒溫度與焙燒時(shí)間，試驗(yàn)選定焙燒粉煤用量為給礦的10%左右，溫度為780℃，時(shí)間為50min，焙燒礦自然冷卻。

弱磁選條件試驗(yàn)做了磁場(chǎng)強(qiáng)度，磨礦細(xì)度試驗(yàn)，確定磨礦細(xì)度為-200目95%。試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖4。

由圖3結(jié)果可以看出，弱磁選磁場(chǎng)強(qiáng)度太低，鐵品位并不高，鐵回收率卻較高；若磁場(chǎng)強(qiáng)度太高，鐵品位下降，回收率上升，因此磁場(chǎng)強(qiáng)度確定為63.67ka/m。焙燒-弱磁選選別條件與指標(biāo)見(jiàn)圖5。

3、結(jié)語(yǔ)

（1）該礦石已嚴(yán)重風(fēng)化的低品位難選礦石，且含泥量大，解離過(guò)程中會(huì)形成大量沙塵，易泥化，難以沉淀，風(fēng)力分選低品位褐鐵礦能使目前的褐鐵礦分選技術(shù)工藝簡(jiǎn)單化，降低選礦成本，提高了資源利用率，最大限度的避免了環(huán)境污染，而且干態(tài)的風(fēng)選收集物在運(yùn)輸過(guò)程中也更加方便。我國(guó)目前很大儲(chǔ)量的低品位難選褐鐵礦，若能成功的運(yùn)用該法分選，將產(chǎn)生極大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。該方法更加適合在缺水的地方采用，在我國(guó)有更強(qiáng)的實(shí)用性。該技術(shù)關(guān)鍵是控制合適的粒度范圍，使雜質(zhì)與有用成分能夠有效分離。

（2）褐鐵礦為難選礦石，礦石中上有用礦物和脈石礦物之間存在較大磁性差異，通過(guò)強(qiáng)磁選（H=636.62kA/m）方法可得到較理想的分選指標(biāo)。

（3）風(fēng)選后的精礦通過(guò)磨礦進(jìn)行強(qiáng)磁選，然后進(jìn)行焙燒和弱磁選的工藝流程，可以獲得鐵礦品位59.7%、回收率69%的精礦產(chǎn)品。

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