某貧赤鐵礦選礦試驗研究

鐵礦是一個準備建設的大型鐵礦，有關研究院所和高等學校對該礦貧赤鐵礦石進行了工藝礦物學和選礦流程研究，并取得了一批試驗成果。贛州有色冶金研究所針對此類礦石采用自行研制的SLon型立環(huán)脈動高梯度磁選機，進行了進一步提高選礦回收率指標及簡化流程的試驗研究。現(xiàn)介紹試驗研究方案及流程，并對結果作一淺析。

1、礦石性質

某鐵礦屬鞍山式沉積變質型鐵礦，其礦石特點是貧礦多，嵌布粒度細。處于地表或近地表的礦石，由于長期經(jīng)受氧化作用，磁鐵礦已部分或絕大部分變成赤鐵礦，這不僅改變了礦物成分，也改變了礦物的工藝性質，從而使礦石的礦物組成，嵌布關系，物理和化學性質更為復雜，成為鐵礦石中較為難選的礦石類型。

礦石中鐵礦物主要是假象赤鐵礦，半假象赤鐵礦（原生赤鐵礦很少），磁鐵礦及少量褐鐵礦，脈石礦物主要為石英。有用元素主要是鐵，有害雜質硫，磷及砷含量均很低。因此在選礦過程中既不需要考慮綜合回收，也不存在排除有害雜質的問題。

礦石中鐵礦物的細粒不均勻嵌布，脈石礦物粒度稍粗。在磨礦過程中難以全部單體解離，當磨礦細度為-0.055mm占80%時，鐵礦物僅解離了86.28%，因此需細磨。由于鐵礦物嵌布粒度不均勻，細磨時易造成鐵礦物過粉碎，增加了選別難度：例如磨至-0.076mm占60%時，-10μm部分占4.50%；-0.055mm占90%時，-10μm部分占42.41%。可見，必須采用階段磨選流程。

原礦多元素分析及礦物定量分析結果分別見表1及表2。

2、試驗研究及結果

2.1、試驗方案

根據(jù)試料的礦石性質及經(jīng)過預選試驗的探討結果，確定采用原礦破碎至-2mm，采用兩段磨礦—兩段磁選（弱磁、SLon型強磁）—浮選（或重選）流程試驗。試驗原則流程見圖1。

2.2、磁—浮流程試驗及其結果

磁-浮選礦流程進行了兩個方案，為Ⅰ、Ⅱ流程，主要區(qū)別在于第一段、第二段的磨礦細度不同。方案Ⅰ流程，第一段磨礦細度-0.076mm占59.66%，第二段磨礦細度-0.055mm占90.01%；方案Ⅱ流程，第一段磨礦細度-0.076mm占64.00%，第二段磨礦細度-0.055mm占85.96%。

浮選均采用正浮選，調整劑為硫酸，捕收劑為石油磺酸鈉。浮選閉路試驗流程為一次粗選、一次掃選、兩次精選，第一次精選尾礦預先分級，+0.055mm粒級磨礦后與-0.055mm粒級合并返回浮選粗選作業(yè)，第二次精選尾礦返回浮選第一次精選作業(yè)。試驗綜合結果見表3。

2.3、磁—重選流程試驗及結果

磁—重試驗流程的磁選同磁-浮試驗Ⅰ流程的磁選，弱磁選得精礦1。重選采用螺旋溜槽選別獲得精礦2，螺旋溜槽的中礦及尾礦混合進入離心選礦機選別，流程為一次粗選、一次精選，獲得精礦3。試驗綜合結果見表4。

3、結果與討論

3.1、磨礦細度

磁-浮方案Ⅰ、方案Ⅱ流程結果表明，第一段強磁尾礦的產(chǎn)率、品位和回收率隨著磨礦細度的增加而增加，當磨礦細度從-0.076mm占59.66%增加到-0.076mm占64%時，其產(chǎn)率從28.19%增加到31.13%，品位從6.96%增加到7.34%，回收率從6.49%增加到7.80%，為保證一段精礦回收率，第一段磨礦細度采用-0.076mm占60%為宜。第二段強磁尾礦的產(chǎn)率，品位和回收率隨磨礦細度的變化影響不大，但考慮到浮選作業(yè)對鐵礦物單體解離的要求，為保證浮選精礦品位，第二段磨礦細度采用-0.076mm占90%為宜。

3.2、磁選作業(yè)

流程中，一、二段強磁選可拋棄產(chǎn)率為55%的貧尾礦，大大減少了浮選作業(yè)的入選量（產(chǎn)率僅為32%左右），并提高了浮選給礦品位（含鐵54%左右）。強磁選作業(yè)還有分級脫泥作用，減少了礦泥對浮選作業(yè)的干擾，使浮選過程穩(wěn)定，有利于浮選指標的提高。

3.3、微細粒級的回收

SLon型立環(huán)脈動高梯度強磁選機具有有效地選別微細級物料的特點，故適應于細磨了的該貧赤鐵礦石的選別，由表5粒級回收率可知，對-0.010~+0.05mm級加盟的鐵回收率為75.89%，分選效率較高。強磁精礦品位高，為下一段浮選作業(yè)創(chuàng)造了較好的條件。

3.4、浮選流程結構

浮選試驗采用正浮選，浮選藥劑制度簡單，選別效果較好。為了避免鐵礦物連生體對浮選鐵精礦品位的影響，閉路試驗時將精選尾礦預先分級，+0.055mm磨礦后與-0.055mm粒級產(chǎn)品合并返回浮選粗選作業(yè)。精選尾礦的回路，在生產(chǎn)上可以考慮返至第二段磨礦分級前。

3.5、重選設備的選用

磁-重流程中的重選作業(yè)可采用的重選設備，有6S搖床、螺旋溜槽、離心選礦機等，搖床雖有分選效率高的特點，但受臺時處理量小，占地面積大等所局限，在一些有色金屬礦山是主要的有效重選設備之一，但對大型鐵礦山，由于搖床臺時處理能力小的局限就難以采用，而螺旋槽具有單位占地面積小，處理量大及省水、省電并節(jié)省基建投資和生產(chǎn)費用的特點，故可考慮螺旋溜槽作為重選設備。離心選礦機作為精選設備，其精選效果好，對微細?；厥沼欣?，故重選作業(yè)流程為了兼顧處理能力和精礦品位，采用螺旋溜槽—離心選礦機相組合的重選流程是適宜的，精礦品位達到62.57%~64.30，但精礦品位與浮選相比偏低，有待進一步研究。

4、結論

SLon型立環(huán)脈動高梯度強磁選機能有效地選別細磨了的該貧赤鐵礦石，適宜于在選別流程中的應用。流程中二段弱磁單獨選出精礦一、二段強磁拋尾，使進入浮選作業(yè)的礦量大為減少，對每噸原礦的藥劑用量有較大幅度的降低。兩段磨礦—兩段磁選（弱磁、SLon型強磁）-浮選的選礦流程符合早收、早丟的原則，有利于提高選別指標，節(jié)約能源和降低生產(chǎn)成本，試驗流程及結果經(jīng)擴大試驗驗證后可作為建廠設計依據(jù)。

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