第１期 ２０１ １年２月 矿产综合利用 Ｍｕｌｔｉｐｕｒｐｏｓｅ Ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ｍｉｎｅｒａｌ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ＮＯ．１ Ｆｅｂ．２０１１ 某难选赤铁矿选矿试验研究 杨永涛，张 ，张俊辉，徐明 （中国地质科学院矿产综合利用研究所，四川 成都６１００４１） 摘要：针对某微细粒难选赤铁矿展开多种选矿工艺流程对比试验研究，研究结果表明，采用焙烧一磁选和强磁 一焙烧一弱磁选流程可有效选别该矿石，均可获得合格铁精矿。 关键词：微细粒赤铁矿；焙烧；磁选 中图分类号：ＴＤ９５１ 文献标识码：Ａ文章编号：１０００—６５３２（２０１１）０１－００１０－０４ 某地区铁矿原矿ＴＦｅ含量３９．９９％（Ｆｅ，Ｏ 含量 究，包括：重选、浮选、焙烧一磁选、强磁一浮选、强磁 一为５５．４３％），矿床类型为风化淋滤型，主要铁矿物 为赤铁矿，次生矿物为褐铁矿。矿石嵌布粒度非常 微细，一般从０．０１～０．０５ｍｍ，部分小于０．０１ ｍｍ，且 原矿中含６％左右锰，由于锰与铁的物理、化学性质 焙烧一弱磁选等。最终确定合理的选铁技术方法 与详细的选矿参数，为合理开发利用该矿石提供技 术依据。 相近不利于铁矿物的分选，相应地增加了矿石选别 难度，因此，该矿石属微细粒难选氧化矿。 笔者对该矿进行了多种选铁流程的对比试验研 １ 矿石性质 原矿化学多元素分析结果见表１，铁物相分析 结果见表２。 表１ 原矿化学多元素分析结果／％ ｛单位为ｇ／ｔ。 表２原矿铁物相分析结果 了重选、浮选、焙烧一磁选、强磁一浮选、强磁一焙烧 删 含量／％务 ０．１３ ３８．７０ ０．０２ 铁鲥 １．００ ０．１３ ３９．９８ 一弱磁选等流程的对比试验研究。但是在不同人选 粒度条件下，采用摇床进行重选难以获得合格铁精 矿。采用浮选工艺研究时，分别进行了阴、阳离子反 浮选、酸性正浮选，正一反浮选联合工艺流程以及强 磁一浮选工艺流程。 分布率／％０．３２５ ９６．８０ ０．０５ ２．５０ ０．３２５ １００．Ｏ０ ２选矿试验研究 为充分考查该矿石的可选性，本研究分别进行 祭 ： ， 苫§ ． 奈、字 苔 、 、≥ ≥ 试验结果表明，采用单一浮选流程或强磁一浮 选流程也不能有效分离原矿中铁矿物与脉石矿物。 ； ； 苫 ； ； ｛ 乏 ； ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅ ａｎｄ ｑｕａｌｉｉｆｅｄ ｚｉｎｃ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅ ａｒｅ ｏｂｔａｉｎｅｄ．Ｔｈｅｎ ｎｅｗ—ｔｙｐｅ ｏｘｉｄｅ ｍｉｎｅｒａｌ ｓｕｌｐｈｉｄｉｚｅｒ ＥＭＳ一３ ｉｓ ａ— ｄｏｐｔｅｄ ｔｏ ｓｕｌｐｈｉｄｉｚｅ ｏｘｉｄｅ ｌｅａｄ ｍｉｎｅｒａｌｓ ａｎｄ ｏｘｉｄｅ ｌｅａｄ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅ ｉｓ ｏｂｔａｉｎｅｄ ａｆｔｅｒ ｆｌｏｔａｔｉｏｎ．Ｂｙ ａｄｏｐｔｉｎｇ ｔｈｉｓ ｋｉｎｄ ｏｆ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ ｆｌｏｗｓｈｅｅｔ ｔｈｅ ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ ｓｉｌｖｅｒ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅ ｉｓ ｅｎｒｉｃｈｅｄ ａｎｄ ｔｈｅ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｍｉｎｅｒａｌ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ｉｓ ｍａｘｉｍｉｚｅｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｏｘｉｄｅ ｌｅａｄ—ｚｉｎｃ ｏｒｅ；Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ ｆｌｏｔａｔｉｏｎ；Ｌｅａｄ—ｚｉｎｃ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ；Ｓｕｌｐｈｉｄｉｚｅｒ ＥＭＳ一３ 收稿日期：２０１０－０８．１０ 作者简介：杨永涛（１９７９一），男，工程师，主要从事矿物加工及资源综合利用研究。 第１期 杨永涛等：某难选赤铁矿选矿试验研究 其原因是矿石嵌布粒度微细，要使矿石充分解离，就 必须进行细磨，而细磨会产生大量矿泥，且原矿因氧 化严重，本身就存在大量原生矿泥，因此在浮选过程 中，由于矿泥吸附浮选药剂，使药耗量大幅升高，同 时微细粒矿物之间相互包裹，致使浮选效果较差，为 此进行了焙烧工艺流程的研究。 ２．１焙烧一磁选试验研究 焙烧主要是改变被处理物质的化学组成或物理 性质，焙烧技术作为物料预处理的一项常用技术，在 选矿、冶金、化工、材料等领域广泛应用，目前国内难 选铁矿的生产应用大多采用回转窑来进行还原磁化 焙烧。为此对本矿进行焙烧一磁选流程试验研究， 工艺流程图见图１。 原 矿 磁选精矿 磁选尾矿 图１试验原则流程 ２．１．１焙烧温度试验 固定条件：试验在焙烧时间６０ｍｉｎ，矿煤比为 １００：３０，磨矿细度一２００目含量９５％，磁场强度１００ ｋＡ／ｍ，进行焙烧温度条件试验，试验结果见图２。 图２试验结果表明，随着焙烧温度升高，磁选精 矿品位先升高后降低，铁回收率呈升高趋势，当温度 达到１０５０ｏＣ时铁品位明显下降。综合考虑，选择焙 烧温度以１０００ｑＣ为宜。 ２．１．２还原煤粉用量试验 对焙烧还原煤粉用量（矿煤比）进行试验，试验 条件：焙烧温度１０００℃，焙烧时间６０ｍｉｎ，磁选磨矿 细度一２００目含量９５％，磁场强度１００ ｋＡ／ｍ。试验 结果见图３。 试验结果表明，随着焙烧还原煤粉用量逐渐增 加，铁精矿的品位、回收率都呈先升高后降低的趋 势，当还原煤粉中矿煤比１００：３０时，试验效果较佳。 ＼ 褥 国 图２焙烧温度试验结果 ＼ 姗 匿 图３还原煤粉用量试验结果 ２．１．３焙烧时间试验 试验固定条件：焙烧温度１０００￣Ｃ，矿煤比１００： ３０，磨矿细度一２００目含量９５％，磁场强度１００ ｋＡ／ ＩＴＩ，进行焙烧时问试验，试验结果见图４。 试验结果表明，随着焙烧时间增加，铁精矿的品 位逐渐降低，回收率呈先高后低趋势，焙烧６０ｍｉｎ 时，回收率达到最大。由于该矿石属难选铁矿石，获 得较高品位铁精矿较难。因此，综合考虑选矿指标 和生产成本，试验选取焙烧时间４０ｍｉｎ作为较佳条 件。 ２．１．４磨矿细度试验 试验固定条件：焙烧温度１０００￣Ｃ，矿煤比１００： ３０，焙烧时间４０ｒａｉｎ，对原矿进行焙烧作业，焙烧产 物作为磁选给矿，在磁场强度为１００ ｋＡ／ｍ条件下 进行磨矿细度试验，试验结果见图５。 图５试验结果表明，随着人选物料粒度逐步变 细，铁精矿品位与回收率均呈先升高、后降低趋势。 究其原因，主要是由于原矿石嵌布粒度过于微细，既 使磨矿细度达到一２００目含量９０％以上时，矿石还 ・１２・ 矿产综合利用 远未充分解离，磨矿过细，反而使磁选效果恶化。因 此，选取磨矿细度一２００目含量６０％为最佳选别条 什 主要作用是富集有用矿物，脱除矿泥及抛尾作用，提 高矿石人选品位。目前，我国在处理赤铁矿时，常采 用强磁选与其他选矿方法配合使用。处理该矿石 时，强磁选磨矿细度为一２００目含量６５％，磁场强度 ８５５ｋＡ／ｍ时效果最佳。 强磁一焙烧一弱磁选流程是在强磁选试验研究 基础上，对强磁选精矿进行焙烧、弱磁选作业，与原 矿焙烧一磁选流程比较，焙烧物料的ＴＦｅ品位更高， ＼ ＼ 趔 槲 略 回 焙烧ｌｆ、Ｊｆ，ｊ／ｍｉｎ 图４ 焙烧时间试验结果 摩矿细度一２００目／％ 图５磨矿细度试验结果 ２．１．５磁场强度试验 试验固定条件：焙烧温度ＩＯ００￣Ｃ，矿煤比１００： ３０，焙烧时间４０ｒａｉｎ，磨矿细度一２００目含量６０％， 进行磁场强度试验，试验结果见图６。 图６试验结果表明，随着磁场强度升高，铁精矿 品位逐渐降低，铁回收率逐渐升高。综合考虑选取 磁场强度为１００ ｋＡ／ｍ为较佳磁场强度。 综上所述，采用焙烧一磁选工艺流程时，在焙烧 温度１０００％，矿煤比１００：３０，焙烧时间４０ｒａｉｎ的条 件下，对焙烧产物进行弱磁选选铁，磁选作业磨矿细 度为一２００目含量６０％，磁场强度为１００ｋＡ／ｍ，最终 可获得铁精矿ＴＦｅ品位为５５．６２％，回收率为６９． ６７％的选矿指标。 ２．２强磁一焙烧一弱磁试验 强磁选作为弱磁性矿物的有效选别方法之一， 粒度更细、更均匀，其他矿石性质基本无变化，因此 该流程选铁试验条件可参照原矿焙烧一磁选工艺参 数，只进行了焙烧还原煤粉用量以及焙烧时间试验 即可，强磁一焙烧一弱磁选工艺流程见图７。 ＼ ＼ 静 乜墨 画 磁场 Ｊ堑／Ｋ，ｔ￣・ｍ 图６磁场强度试验结果 ●－蟓。。－＿●＿＿一曰 。磨矿－２００Ｎ６５％ Ｉ 强磁 —ｒ－————————。 。。。。。‘‘‘。。。。。。。‘。。。。。’。 ‘。。。一，Ｉ 焙烧 ＫＡ Ｏ磨矿一２（ＩＩＩ Ｌ］６０％强磁尾矿 弱Ｉ磁 ， 尸 Ｋｌ ｌ００ Ａ／ｍ Ｉ 弱磁精矿 弱磁尾矿 图７强磁一焙烧一弱磁选工艺流程 ２．２．１还原煤粉用量试验 在焙烧温度１０００￣Ｃ，焙烧时间４０ｍｉｎ时，对焙 烧还原煤粉的用量进行试验，试验结果见图８。 图８表明，在还原煤粉用量逐渐增加的情况下。 铁精矿品位先升高后降低、回收率逐渐降低，综合考 第１期 杨永涛等：某难选赤铁矿选矿试验研究 ・１３・ 虑品位与收率关系，选取还原煤粉用量为矿：煤＝ １００：３５作为较佳试验条件。 ２．２．２焙烧时间试验 在焙烧温度１０００￣Ｃ，矿煤比为１００：３５时，进行 焙烧时间试验，试验结果见图９。 试验结果表明，随着焙烧时间增加，铁精矿品位 逐渐降低，回收率都呈先升高后降低的趋势，综合考 虑，选取焙烧时间４０ｍｉｎ为宜。 强磁一焙烧一弱磁选流程，强磁选作业在磨矿 细度一２００目含量６５％，磁场强度为８５５ｋＡＺｍ条件 下进行，强磁精矿在焙烧温度１ Ｏ００￣Ｃ，还原煤粉用 量为矿：煤＝１００：３５，焙烧时间４０ｍｉｎ的条件下进行 还原焙烧，对焙烧产物进行弱磁选选铁，磁选作业磨 矿细度为一２００目含量６０％，磁场强度为１００ ＫＡ／ ｍ，最终可获得品位ＴＦｅ含量５７．１７％，回４殳率为 ４８．１５％的铁精矿。 ３ 结 论 １．原矿ＴＦｅ含量３９．９９％，主要铁矿物为赤铁 矿，次生矿物为褐铁矿。矿石嵌布粒度非常微细，一 煤比 般为Ｏ．０１～０．０５ｒａｍ，部分小于０．０１ｍｍ，属微细粒 难选氧化矿。 ２．对矿石进行了重选、浮选、焙烧一磁选、强磁 一图８还原煨粉用量试验结果 浮选、强磁一焙烧一弱磁选等多种流程的对比试 验研究，研究结果表明，只有焙烧一磁选和强磁一焙 烧一弱磁选流程可有效选别该矿石，可获得合格铁 ＼ 翻 嵫 精矿。 ３．焙烧一磁选工艺流程可获得ＴＦｅ品位５５． ６２％，回收率６９．６７％的铁精矿；强磁一焙烧一弱磁 选工艺流程可获得ＴＦｅ品位５７．１７％，回收率４８． １５％的铁精矿。两流程比较，前者获得铁精矿ＴＦｅ 焙烧时问／ｍｉｎ 品位较低，回收率较高，选矿生产成本较高；后者的 铁精矿ＴＦｅ品位较高，回收率较低，选矿生产成本较 低，开发企业可根据实际情况加以选择。 图９焙烧时间试验结果 Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ Ｂｅｎｅｆｉｃｉａｔｉｏｎ ｏｆ ａ Ｒｅｆｒａｃｔｏｒｙ Ｈｅｍａｔｉｔｅ Ｏｒｅ ＹＡＮＧ Ｙｏｎｇ—ｔａｏ，ＺＨＡＮＧ Ｙｕａｎ，ＺＨＡＮＧ Ｊｕｎ—ｈｕｉ，ＸＵ Ｍｉｎｇ （Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｍｕｌｔｉｐｕｒｐｏｓｅ Ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ｍｉｎｅｒａｌ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ，ＣＡＧＳ，Ｃｈｅｎｇｄｕ，Ｓｉｃｈｕａｎ，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｄｉｒｅｃｔｅｄ ａｔ ｔｈｅ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ａ ｆｉｎｅ—ｇｒａｉｎｅｄ ａｎｄ ｒｅｆｒａｃｔｏｒｙ ｈｅｍａｔｉｔｅ ｏｒｅ，ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｔｅｓｔｓ ｏｆ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ ｆｌｏｗｓｈｅｅｔｓ ｗｅｒｅ ｐｅｒｆｏｒｍｅｄ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｔｗｏ ｋｉｎｄｓ ｏｆ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ ｆｌｏｗｓｈｅｅｔｓ ｏｆ ｒｏａｓｔｉｎｇ—－ｍａｇｎｅｔｉｃ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ｏｒ ｈｉｇｈ ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ——ｒｏａｓｔｉｎｇ・・ｌｏｗ ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ａｒｅ ｓｅｌｅｃｔｅｄ ｆｏｒ ｓｅｐａｒａｔｉｎｇ ｔｈｉｓ ｈｅｍａｔｉｔｅ ｏｒｅ，ｑｕａｌｉｆｉｅｄ ｉｒｏｎ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅ ｃａｎ ｂｅ ｏｂｔａｉｎｅｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｆｉｎｅ—ｇｒａｉｎｅｄ ｈｅｍａｔｉｔｅ ｏｒｅ；Ｒｏａｓｔｉｎｇ；Ｍａｇｎｅｔｉｃ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ