云南某低品位难选磁铁矿选矿试验研究.pdf

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第2O卷第4期矿冶Vo1．20，No．42011年l2月MINING＆METALLURGYDecember2011文章编号：1005—7854(2011)04-0047-04云南某低品位难选磁铁矿选矿试验研究谢峰童雄吕晋芳(昆明理工大学国土资源学院，昆明650093)摘要：云南某铁矿石铁矿物主要以磁铁矿形式存在，但嵌布粒度较细，而且铁品位较低，为20．18％，有害元素硫超标，属较难选矿石。通过对该矿石原矿性质的研究，采用阶段磨矿一阶段选别一反浮选工艺处理该矿石，得到品位为64．15％、回收率为7O．67％、含硫0．26％的铁精矿，解决了该铁矿资源品位低、嵌布粒度细、含硫高的问题。关键词：低品位磁铁矿；弱磁选；脱硫中图分类号：TD951文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1005．7854．2011．04．011EXPERIMENTALRESEARCHONMINERALPROCESSINGTESTOFLOWGRADEMAGNETITEOREINYUNNANPROVINCEX／EFengTONGXiongLVfin-fang(FacultyofLandResourceEngineering，KunmingUniversityofScienceandTechnology，Kunming650093，China)ABSTRACT：TheironmineralsinYunnanironoreOccurmainlyinformofmagnetite，withfinedisseminatedpar—ticlesandlowgradeofiron(20．18％)．Theharmfulelementsulphurexceedsstandardrangeandcanbesortedasrefractoryore．ThroughstudyO13_mineraloreproperties，theprocessofstagegrinding—stageseparation—reversefloatationisproposedtoprocesstheoreandtheironconcentratewithirongradeof64．15％．recoveryrateof70．67％andsulfurgradeof0．26％isobtained，whichsolvestheproblemoflowgradeironresources，finedissem—inatedparticlesandhighsulfurgrade．KEYWORDS：low—grademagnetite；lowgradientmagneticseparation；desulfurize铁矿石作为一种不可再生的自然资源，是可耗续发展造成了严重的冲击。因此，复杂难选铁矿石竭的。据2005年1月美国内政部地质调查局公布，的工艺矿物学研究以及对复杂难选铁矿石的开发利全球铁矿石资源基础储量3700亿t，储量11500亿t；用已成为日益关注的焦点¨。按含铁量计算，基础储量1800亿t，储量800亿t。磁选是处理铁矿石的主要选矿方法。按磁选法近10年来，全球铁矿石产量每年在10亿t以上，选别磁铁矿石的规模来说，磁选法在我国、前苏联、2005年全球粗钢产量11．29亿t，消耗铁矿石超过美国、加拿大、瑞典和挪威等国家占有重要地位。13亿t。按此计算，世界铁矿石资源仅可供开采约我国铁精矿产量中磁选铁精矿产量占3／4，处理贫120年⋯。今年来，大量进口优质铁矿石以及国际磁铁矿石的选矿技术及工艺十分重要。磁铁矿石选铁矿资源价格大幅度的上涨，对我国铁矿山的可持矿仅用弱磁选机就可以使铁精矿品位有较大的提高，但是，要得到高质量的铁精矿也不容易。1949收稿日期：2011-06-09年到20世纪末，虽然经过不断努力，通过细磨、多段作者简介：谢峰，硕士研究生，主要从事矿物加工和资源综合利用等方面的研究。磁选、细筛、脱泥等相结合的工艺，我国磁铁矿石的通讯作者：童雄，教授，博士生导师，博士后，主要从事矿物加工铁精矿品位一般在63％～66％(4l。和资源综合利用等方面的研究。E-mail：xiongtong2000@yahoo．coin云南某磁铁矿石铁品位极低，而且有用矿物嵌 矿冶布粒度细，硫含量超标，属低品位难选矿石，长期以50(K)来没有得到很好的开发。为了很好地利用这部分矿4(N】f】■罄绿垂泥石硅产，本文作者的课题组特对该矿石进行选矿试验研3000究，并得到了较好的选别指标。强2(m01矿石性质1000试验矿样取自云南某地区，原矿主要化学成分JLJ1一Jj‘]lJ[-．JJ～～L～．01O2030405r)60分析、铁矿物物相分析、x一衍射分析结果分别见表20／(。)1、表2和图1。图1原矿x-衍射分析结果表1原矿化学成分分析结果Fig．1XRDpatternofmaterialTable1Chemicalcompositionofmaterial成分TFeCuPAsSCI磨矿细度对选矿指标的影响非常大，不同的磨鱼量：!：：!：：：矿细度其产品有不同的粒度组成，从而影响矿物的含量／％7．436．7238．560．870．179．56单体解离度和可选性。对于粗颗粒嵌布的铁矿石来说，粗磨就能使矿物达到单体解离，节约了磨矿成由表1分析可知，该矿石中可供选矿回收的主本；而对于细粒嵌布的铁矿石而言，需要细磨才能使要成分是铁，原矿铁品位仅为20．18％，属贫铁矿矿物单体解离，但又不能使矿石泥化而影响分选指石，其中cu，P，As含量不超标，s和SiO：的含量较标。高，分别达1．20％，38．56％。由于硫含量超标较严表3磨矿细度对磁选指标的影响重，后续还必须进行脱硫处理。Table3Effectofgrindingfinenessontarget表2铁物相分析结果ofmagneticseparationTable2Analysisofironphase菱铁矿黄铁矿赤褐铁组成磁铁矿等碳硅酸铁等硫矿及总铁酸盐化物其他含量／％16．730．132．220．600．5720．25分布率／％82．620．6410．962．962．81100．0由表2分析可知，铁的赋存状态较为复杂，主要以磁铁矿为主，其中铁在磁铁矿和赤铁矿中的分布率占85．43％，铁在硅酸铁中的分布率为10．96％，这部分铁在目前的技术条件下，很难用选矿方法回收利用。由图1分析可知，该矿样中铁主要是以FeO的形式存在，而脉石主要是钠长石[(Na，Ca)A1(Si，A1)3O8]、红钠闪石[Na2Ca(Mg，Fe)+Al(SiA1)O22试验每次称取矿样1kg，采用球磨机磨矿，使用(OH)：]，其次为二氧化硅(SiO：)，还有少量绿泥湿式圆筒式磁选机在磁场强度为88kA／m条件下，石，这与原矿化学成分分析结果基本吻合。进行磨矿细度试验。试验结果见表3。2选矿试验研究由表3可知：(1)随着磨矿细度的增加，铁精矿的品位呈逐渐增大的趋势，回收率变化不明显。综2．1直接弱磁选试验合考虑，磨矿细度宜为一0．074mm占90％(其中一原矿中铁主要以磁铁矿的形式分布，其分布率0．045ram占60．04％)，在此条件下，可获得品位、回达到了82．62％，因此在试验方案的选择中，优先考收率分别为60．45％、73．39％的铁精矿；(2)原矿中虑直接弱磁选工艺。主要铁矿物磁铁矿嵌布粒度较细，需要细磨。2．1．1磨矿细度试验2．1．2磁场强度试验 谢峰等：云南某低品位难选磁铁矿选矿试验研究为了进一步得到更好的选别指标，进：，亍了磁场原矿强度试验，考查在磨矿细度一0．074ram占90％的情况下，不同磁场强度对选别指标的影响。4mm占90％试验每次称取矿样1kg，磨矿细度一0．074ram占90％，使用湿式圆筒式磁选机磁选，进行磁场强度试验。试验结果见图2。(1)由图2可知：在一0．074mm90％的细度下，铁精矿品位随着磁场强度的增加而逐渐降低，而回收率呈上升趋势。综合考虑，磁场强度宜为88000A／m，在此条件下，可获得品位、回收率分别为磁精矿中矿尾矿60．45％，73．39％的铁精矿；(2)结合表3和图2，采图3增加扫选试验流程图用直接弱磁选试验，只能得到品位、回收率分别为Fig．3Flowsheetofscavenging60．45％，73．39％的铁精矿，为了进一步提高选别指标，特别是回收率，考虑添加扫选的流程。然，选别指标没有得到明显的提高。2．3阶段磨矿一阶段选别试验由于直接弱磁选和增加扫选均不能达到很好的选别指标，而且由表3可知，当磨矿细度为一0．074mm占70％时，一段磁选便可获得较高的回收率，为、73．75％。因此，考虑进行阶段磨矿一阶段选别试疃验。试验流程如图4所示，试验结果见表5。蜒由表5可知：(1)当二段磨矿磨至一0．045mm占71％时，可获得品位和回收率分别为63．98％，71．55％的铁精矿；(2)当二段磨矿将粗精矿磨至一0．045mm占96％时，可获得的铁精矿品位和回收率分别为64．45％、69．30％。综合考虑，二段磨矿细图2磁场强度对磁选指标的影响度宜定为一0．045mm占71％，在此条件下不仅磨矿Fig．2Effectofmagneticfieldintensitieson成本较低，而且精矿中铁的回收率较高。targetofmagneticseparation原矿2．2增加扫选试验-0．074toni占70％试验流程如图3，试验结果见表4。(球磨机)表4增加扫选试验指标Table4Targetofaddingscavenging产品产率铁品位累计铁回收累计回收名称／％／％品位率／％率／％磁精矿24．56O．4560．4573．3973．39磁中矿0．2831．9760．130．4473．83磁选精矿中矿尾矿尾矿75．227．0220．1826．17100．0给矿1O0．020．18—1O0．0一图4阶段磨矿一阶段选别流程Fig．4Flowsheetofstagedgrinding—stagedseparation由表4可知：增加一道扫选，获得了品位和回收率分别为31．97％，0．44％的中矿，将磁精矿和中矿比较以上三组试验，宜采用阶段磨矿一阶段选混合作为铁精矿时，铁精矿的品位和回收率分别为别流程，流程图如图4所示，其中第二段磨矿细度为60．13％，73．83％，与一道粗选相比，精矿品位降低一0．045mm占71％，试验得到的最佳铁精矿指标是0．32个百分点，但回收率提高0．44个百：分点，显铁品位63．98％，回收率71．55％。 矿冶表5阶段磨矿一阶段选别指标70．67％，含硫0．26％，脱硫率达52．09％，达到了冶Table5Targetofstagedgrinding—stagedseparation炼的要求，得到了合格的铁精矿。磁精矿＼／