關(guān)于江西某褐鐵礦選礦工藝的探討
江西省某地蘊(yùn)藏著豐富的鐵礦資源,目前的鐵礦資源超過300萬t,近100萬t為地下開采原礦,另外,還有10km長的此類鐵礦礦帶,且適于露天開采。由于長期以來只采用篩分洗礦工藝回收塊礦,因此,有大量鐵資源流失到尾礦,對該尾礦進(jìn)行綜合利用,不僅具有很高的開發(fā)價(jià)值,而且符合我國提倡的循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)政策。處理褐鐵礦方法:對富礦一般采用洗礦破碎篩分流程,對貧礦一般采用強(qiáng)磁選浮選流程。該礦在褐鐵礦新工藝的試驗(yàn)研究和新工藝生產(chǎn)實(shí)踐應(yīng)用上,先后做過許多研究工作。這里通過對鐵礦選礦試驗(yàn)研究和該褐鐵礦選礦生產(chǎn)的分析,以促進(jìn)褐鐵礦選礦工藝流程技術(shù)的發(fā)展。
1、礦石性質(zhì)
礦石中的礦物組成相對較簡單,主要金屬礦物有:褐鐵礦、赤鐵礦、磁鐵礦、軟錳礦、硬錳礦、黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦、銅藍(lán)、孔雀石等;脈石礦物有:蛋白石(玉髓)、石英、長石、粘土礦物、綠泥石、方解石、水云母(絹云母)、透閃石等。
氧化鐵礦物。鐵主要賦存于褐鐵礦及赤鐵礦中,以褐鐵礦占有絕對優(yōu)勢。粒度細(xì)小,多在0.04mm以下,試樣中廣泛分布,除了單體顆粒外,還常呈黏附態(tài)附著于其他礦物表面。
硫化物。試樣中的硫化物主要是黃鐵礦,多呈氧化殘余包裹于赤鐵礦、褐鐵礦中,單體少見,粒度多在0.04mm以下。
硬錳礦、軟錳礦。多與褐鐵礦、赤鐵礦混雜,鏡下不易辨識,粒度多在0.01~0.05mm之間。
2、選別流程及試驗(yàn)
2.1、磨礦-強(qiáng)磁-再磨反浮選流程試驗(yàn)
按照圖1的流程,首先確定本試驗(yàn)?zāi)サV粒度為85%-200目。然后,在場強(qiáng)為630kA/m下,采用SLON脈動(dòng)高梯度磁選機(jī)進(jìn)行強(qiáng)磁粗選,然后進(jìn)行一次掃選。掃選結(jié)果表明,尾礦品位下降,鐵精礦回收率提高。浮選作業(yè)的給礦為強(qiáng)磁粗、掃選混合精礦,并且對兩種捕收劑進(jìn)行了比較,采用陰離子捕收劑藥劑用量過大,且礦漿pH高,給精礦脫水帶來一定困難;而陽離子正好相反。所以,綜合考慮采用陽離子捕收劑。試驗(yàn)結(jié)果見表1。
2.2、搖床重選試驗(yàn)
將原礦磨至85%-200目,采用XZY1100mm×500mm刻槽搖床進(jìn)行重選,調(diào)整好沖程、沖次、床面斜角、水量和給礦量等,搖床試驗(yàn)結(jié)果見表2。和反浮選相比,搖床精礦品位高些,但尾礦品位也高,且具有較大產(chǎn)率的中礦。
2.3、磁化焙燒-磁選試驗(yàn)
取原礦與無煙煤混合,煤粉的比例為20%,在馬弗爐中進(jìn)行還原磁化焙燒,改變磁化焙燒溫度(850℃、900℃、950℃、1000℃)和時(shí)間(0.5h、1h、2h),將所得的產(chǎn)品磨至87%-200目,用磁選管分別進(jìn)行磁選(磁場強(qiáng)度為120kA/m)。同時(shí),還進(jìn)行了無煙煤和褐煤的對比試驗(yàn),結(jié)果表明,在相同條件下,褐煤效果明顯優(yōu)于無煙煤;對同一種煤,隨著煤粉用量的降低,鐵精礦全鐵含量降低;另外,采用無煙煤,磁化焙燒礦的全鐵含量和原礦沒有差別,而采用褐煤時(shí),磁化焙燒礦的全鐵含量比原礦提高了近10個(gè)百分點(diǎn),磁化焙燒后礦樣的重量也減少了20%上下。綜合考慮成本與指標(biāo),選用褐煤,煤粉用量為原礦的15%~20%為宜。比較所得精礦品位和回收率可知,以條件950℃、2h為最佳。試驗(yàn)結(jié)果見表3。磁化焙燒-磁選試驗(yàn)流程圖見圖2。
2.4、弱磁-強(qiáng)磁選試驗(yàn)
將原礦磨至-200目占85%,經(jīng)弱磁筒式磁選機(jī)(磁場強(qiáng)度80kA/m),選出其中的強(qiáng)磁性礦物作為弱磁選精礦再進(jìn)行強(qiáng)磁選,找到最佳磁場強(qiáng)度和給礦濃度分別為800kA/m和30%,試驗(yàn)結(jié)果見表4。弱磁-強(qiáng)磁選試驗(yàn)工藝流程圖見圖3。
3、結(jié)果分析
綜上所述,焙燒磁選法的指標(biāo)遠(yuǎn)高于其他方法。其他幾種方法比較,搖床的粗礦品位最高,但回收率低;弱磁-強(qiáng)磁-反浮選各方面指標(biāo)穩(wěn)定。因此,磁化焙燒是最理想的方法。
其他方法不夠理想的根本原因,在于礦石性質(zhì)。首先,該鐵礦是以褐鐵礦為主要礦石,但是褐鐵礦并不是具有固定化學(xué)成分的純礦物,而是若干幾種礦物的混合物,因此,褐鐵礦的含鐵量并不穩(wěn)定。其次,褐鐵礦容易過粉碎,而產(chǎn)生大量難以回收的高品位礦泥,不僅降低了回收率,而且在選礦過程中是干擾因素。尤其是浮選的不利條件,會(huì)吸附于礦粒表面,而縮小不同礦物可浮性差異;再次,該礦石所含各礦物的嵌布粒度均較細(xì),這就要求磨礦要細(xì),也給選別作業(yè)造成諸多不利因素。
4、結(jié)論
(1)以褐鐵礦為主要礦物的鐵礦石屬難選礦,對這種礦石磁化焙燒磁選是技術(shù)指標(biāo)最佳的選礦方法,可以兼顧品位和回收率。
(2)此褐鐵礦通過磁化焙燒-磁選工藝流程的分選,可獲得產(chǎn)率51.45%,全鐵含量64.83%,全鐵回收率78.77%的鐵精礦。各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到要求。而且,磁化焙燒-磁選工藝具有技術(shù)工藝合理、可靠,適應(yīng)性強(qiáng),易于在生產(chǎn)中實(shí)施的特點(diǎn)。
(3)從經(jīng)濟(jì)方面考慮,磁化焙燒成本高,只有當(dāng)?shù)赜辛畠r(jià)的煤炭資源時(shí)才可以考慮。一般情況下,則是有用集中方法的聯(lián)合流程,如:弱磁選-強(qiáng)磁選-正浮選、分級-重選-浮選等,這些流程雖然比較復(fù)雜,但是運(yùn)營成本都遠(yuǎn)低于磁化焙燒。
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