黃金尾礦中鐵的回收試驗(yàn)研究

1、黃金尾礦中鐵的回收試驗(yàn)研究關(guān)鍵詞：黃金尾礦，磁選，重選0. 前言礦產(chǎn)資源是人類生存和開展的重要物質(zhì)根底，人類對(duì)礦產(chǎn)資源的利用也在隨年增加。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，自2000年以來，全世界每年開采各種礦產(chǎn)150億噸以上。我國一直是礦產(chǎn)資源的開發(fā)和使用大國，95%的能源和85%的材料產(chǎn)生了大量的尾礦。目前我國的尾礦主要采取堆放填埋的方式處置，不僅對(duì)環(huán)境造成了較為嚴(yán)重的污染，并且極大地消耗著土地資源。與此同時(shí)，尾礦中含有多種有用元素，其中不乏我國稀缺原料【1】。以沂南金礦為例，年處理礦石量48萬噸，尾礦產(chǎn)生率92%，年尾礦產(chǎn)生量共計(jì)43萬噸。原礦中金屬元素種類多，黃金品位低，尾礦產(chǎn)生量大且未能有效利用，現(xiàn)建有

2、兩個(gè)尾礦庫并已堆滿。如能有效的開展尾礦綜合利用，可防止尾礦中有用成分的流失，具有一定的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益 【2】。2 試驗(yàn)原料試驗(yàn)用尾礦樣為了不使礦樣過度氧化，該尾樣的處理是在實(shí)驗(yàn)室陰涼處晾干，然后混勻、縮分、取分析樣，其余置枯燥處以備試驗(yàn)用。從外觀上看，該尾樣的顏色為赤褐色，其篩析結(jié)果及多元素分析結(jié)果見表1、2。表1 試樣篩分結(jié)果Table.1Result of ore sample griddling 粒級(jí)/目 重量/g 產(chǎn)率/% 累計(jì)產(chǎn)率/% 鐵品位/% 鐵分配率/% +40 3.7 0.74 0.74 6.58 0.62 -40+80 43.1 8.66 9.40 5.81 6.45

3、-80+120 134.2 26.95 36.35 7.12 24.59 -120+150 37.1 7.45 43.80 9.06 8.65 -150+180 28.2 5.67 49.67 9.16 6.66 -180+200 38.0 7.63 57.1 9.66 9.44 -200 213.6 42.90 100.00 7.93 43.59 (尾礦) 497.9 100.00 100.00 7.80 100.00 從表1可知，試樣-200 目的產(chǎn)率和鐵分配率接近50%，可見尾礦中細(xì)粒物質(zhì)占了較大比重，鐵在細(xì)粒級(jí)中明顯富集。表2試樣多元素化學(xué)分析結(jié)果Table.2Result of or

4、e sample polyelement analyzing 化學(xué)成分 SiO2 Al2O3 CaO MgO SO3 K2O TiO2 NaO2 MnO TFe Fe2O3 含量/% 34.84 13.08 9.58 8.56 3.46 2.31 0.7803 0.7784 0.3132 7.80 21.29 從表2可知，礦樣中Fe2O3赤鐵礦含量較高，可得出物料中強(qiáng)磁性礦物很少，大局部為弱磁性鐵礦物。因此本試驗(yàn)的重點(diǎn)應(yīng)是如何高效回收高品質(zhì)的弱磁性鐵礦物質(zhì)。3 試驗(yàn)結(jié)果及分析3.1 礦樣可磨性取原礦試樣500g，礦漿濃度75%，經(jīng)XMQ240 x90錐型球磨機(jī)磨礦后，用200目濕篩篩分，然后將

5、篩上物烘干、稱重，計(jì)算0.074mm產(chǎn)物的百分含量，試驗(yàn)結(jié)果見表3。表3 試樣磨礦試驗(yàn)結(jié)果Table.3Result of ore sample grinding 磨礦時(shí)間/min 0 2 4 6 8 10 -0.0074mm的產(chǎn)率/% 43.59 76.46 84.74 85.48 88.96 87.76 3.2 弱磁場(chǎng)磁選條件試驗(yàn)弱磁場(chǎng)磁選條件試驗(yàn)在XCRS-400 x240電磁濕法多用鼓形弱磁選機(jī)中進(jìn)行，有順流式、逆流式、半逆流式三種工作方式。本試驗(yàn)弱磁選機(jī)采用半逆流的工作方式，主要工藝因素包括磨礦細(xì)度和磁場(chǎng)強(qiáng)度【3】。表4 弱磁選磨礦細(xì)度試驗(yàn)結(jié)果Table.4Result of low

6、-intensity magnetic separation underdifferent mog 磨礦時(shí)間/min -0.074mm的產(chǎn)率/% 精礦產(chǎn)率/% 鐵品位/% 鐵回收率/% 試驗(yàn)條件 0 43.59 0.49 31.11 2.10 給礦時(shí)間：3min 磁場(chǎng)強(qiáng)度：200kA/m 2 76.46 0.31 37.62 1.61 4 84.74 0.36 48.03 2.13 6 85.48 0.87 53.71 5.60 8 88.96 0.7 52.23 4.37 10 87.76 0.68 54.17 4.50 從表4可知，隨著磨礦時(shí)間增加，鐵回收率波動(dòng)較大，精礦鐵品位大體呈上升趨

7、勢(shì)，在10min時(shí)到達(dá)最大值60.35%，鐵回收率到達(dá)較高值4.50%。綜合考慮鐵品位和鐵回收率，選擇磨礦時(shí)間10min作為下面試驗(yàn)的適宜條件。取原礦 500g，磨礦時(shí)間10 min，磁場(chǎng)強(qiáng)度分別取150kA/m、180kA/m、210kA/m、240kA/m，弱磁場(chǎng)磁場(chǎng)強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果見表5。表5 弱磁選磁場(chǎng)強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果Table.5Result of low-intensity magnetic separation underdifferent magnetic strength 磁場(chǎng)強(qiáng)度/kAm-1 產(chǎn)品 產(chǎn)率/% 鐵品位/% 鐵回收率/% 試驗(yàn)條件 150 精礦 0.75 62.54 4

8、.08 給礦時(shí)間：3min 磨礦時(shí)間：6min 尾礦 99.25 8.35 95.92 原礦 100.00 8.61 100.00 180 精礦 0.78 59.85 4.52 尾礦 99.22 8.22 95.48 原礦 100.00 8.54 100.00 210 精礦 0.61 58.75 3.70 尾礦 99.39 7.98 96.30 原礦 100.00 8.24 100.00 240 精礦 0.57 57.64 3.39 尾礦 99.43 7.75 96.61 原礦 100.00 7.98 100.00 從表5可知，隨著場(chǎng)強(qiáng)增大，鐵回收率變化不明顯，在場(chǎng)強(qiáng)180kA/m時(shí)到達(dá)最大值

9、4.52%。而精礦鐵品位逐漸降低，在磁場(chǎng)強(qiáng)度150kA/m時(shí)到達(dá)最大值62.54%，鐵回收率也到達(dá)較高值4.08%?？紤]市場(chǎng)對(duì)鐵精粉首先要求的是品位，在保證一定的品位并且兼顧回收率的同時(shí)，確定弱磁選的最正確磁場(chǎng)強(qiáng)度為150kA/m。3.3 強(qiáng)磁場(chǎng)磁選條件試驗(yàn)選取弱磁場(chǎng)磁選試驗(yàn)后的尾礦作為強(qiáng)磁場(chǎng)磁選的原樣。按照上面的最正確弱磁選條件，連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)弱磁選機(jī)制取一批樣，烘干縮分后裝袋，以備強(qiáng)磁選試驗(yàn)用。試驗(yàn)設(shè)備采用的是周期式脈動(dòng)高梯度磁選機(jī)，主要的影響因素有磁介質(zhì)、磁通密度即磁場(chǎng)強(qiáng)度、脈動(dòng)及漂洗時(shí)間等。取礦樣100g二份，暫選磁通密度1.077T，脈動(dòng)100次/分，給礦濃度20%，漂洗時(shí)間60s，強(qiáng)磁選

10、聚磁介質(zhì)試驗(yàn)結(jié)果見表6。表6 強(qiáng)磁選聚磁介質(zhì)試驗(yàn)結(jié)果Table.6Magnetic medium test result of high-intensity magnetic separation 磁介質(zhì)種類 產(chǎn)品 重量/g 產(chǎn)率/% 鐵品位/% 鐵回收率/% 試驗(yàn)條件 粗網(wǎng) 精礦 44 44.04 12.65 67.75 給礦濃度：20% 脈動(dòng)：100次/min 磁通密度：1.077T 漂洗時(shí)間：60s 尾礦 55.9 55.96 4.74 32.25 原礦 99.9 100.00 8.22 100.00 細(xì)網(wǎng) 精礦 68.1 68.93 10.75 88.63 尾礦 24.6 31.07

11、3.06 11.37 原礦 98.8 100.00 8.36 100.00 從表6可知，試樣細(xì)網(wǎng)的精礦產(chǎn)率比粗網(wǎng)要高20個(gè)多百分點(diǎn)，而粗網(wǎng)所截獲的精礦鐵品位要比細(xì)網(wǎng)要高出1.9個(gè)百分點(diǎn)。雖然就弱磁選尾礦強(qiáng)磁再選的目的而言，提高鐵品位是試驗(yàn)的重點(diǎn)，但是鐵回收率粗網(wǎng)要比細(xì)網(wǎng)低很多，所以暫時(shí)不能選定磁介質(zhì)，要在下一步試驗(yàn)中繼續(xù)比擬。取礦樣100g，磁介質(zhì)為粗網(wǎng)和細(xì)網(wǎng)，給礦濃度20%，脈動(dòng)100次/分，漂洗時(shí)間60s，在磁通密度分別為0.552T、0.771T、0.925T、1.077T、1.277T下進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果見表7、8。表7 強(qiáng)磁選磁通密度試驗(yàn)結(jié)果1Table.7Result of high-

12、intensity magnetic separation underdifferent flux-density 磁通密度/T 產(chǎn)品 重量/g 產(chǎn)率/% 鐵品位/% 鐵回收率/% 試驗(yàn)條件 0.552 精礦 29.2 30.13 15.72 55.03 磁介質(zhì)：粗網(wǎng) 給礦濃度：20% 脈動(dòng)：100次/min 漂洗時(shí)間：60s 尾礦 67.7 69.87 5.54 44.97 原礦 96.9 100.00 8.61 100.00 0.771 精礦 40.8 40.88 13.86 66.45 尾礦 59 59.12 4.84 33.55 原礦 99.8 100.00 8.53 100.00 0

13、.925 精礦 41.7 45.08 12.89 68.22 尾礦 50.8 54.92 4.93 31.78 原礦 92.5 100.00 8.52 100.00 1.077 精礦 52.1 50.05 12.61 72.05 尾礦 52 49.95 4.90 27.95 原礦 104.1 100.00 8.76 100.00 1.277 精礦 41.2 40.95 12.21 61.91 尾礦 59.4 59.05 5.21 38.09 原礦 100.6 100.00 8.08 100.00 表8 強(qiáng)磁選磁通密度試驗(yàn)結(jié)果2Table.8Result of high-intensity ma

14、gnetic separation underdifferent flux-density 磁通密度/T 產(chǎn)品 重量/g 產(chǎn)率/% 鐵品位/% 鐵回收率/% 試驗(yàn)條件 0.552 精礦 69.4 68.78 10.54 88.22 磁介質(zhì)：細(xì)網(wǎng) 給礦濃度：20% 脈動(dòng)：100次/min 漂洗時(shí)間：60s 尾礦 31.5 31.22 3.10 11.78 原礦 100.9 100.00 8.22 100.00 0.771 精礦 68.2 68.96 10.83 88.07 尾礦 30.7 31.04 3.26 11.93 原礦 98.9 100.00 8.48 100.00 0.925 精礦 6

15、9.2 69.55 10.25 87.64 尾礦 30.3 30.45 3.30 12.36 原礦 99.5 100.00 8.13 100.00 1.077 精礦 70.8 71.16 10.36 89.56 尾礦 28.7 28.84 2.98 10.44 原礦 99.5 100.00 8.23 100.00 1.277 精礦 70 72.16 10.45 90.66 尾礦 27 27.84 2.79 9.34 原礦 97 100.00 8.32 100.00 比照表7、8可知，試樣細(xì)網(wǎng)的精鐵回收率比粗網(wǎng)要高10個(gè)多百分點(diǎn)，而粗網(wǎng)所截獲的精礦鐵品位比細(xì)網(wǎng)要高出5個(gè)多百分點(diǎn)。就弱磁選尾礦強(qiáng)磁

16、再選的目的而言，提高鐵品位是試驗(yàn)的重點(diǎn)，所以選粗網(wǎng)作為磁介質(zhì)。取礦樣100g，粗網(wǎng)，磁通密度0.552T，給礦濃度20%，漂洗時(shí)間60s，脈動(dòng)分別為50次/分、100次/分、150次/分及200次/分再往上，如250次/分、300次/分，因其對(duì)腔壁內(nèi)的水體和即將給入的礦漿沖擊過大【4】，易造成大量的礦漿噴濺出給礦口，影響試驗(yàn)結(jié)果，故不予以選定，強(qiáng)磁選脈動(dòng)試驗(yàn)結(jié)果見表9。表9 強(qiáng)磁選脈動(dòng)試驗(yàn)結(jié)果Table.9result of high-intensity magnetic separation underdifferent pulsation 脈動(dòng)/ 次.min-1 產(chǎn)品 重量/g 產(chǎn)率/%

17、鐵品位/% 鐵回收率/% 試驗(yàn)條件 50 精礦 37.2 39.08 13.54 63.18 磁介質(zhì)：粗網(wǎng) 給礦濃度：20% 磁通密度：0.552T 漂洗時(shí)間：60s 尾礦 58 60.92 5.06 36.82 原礦 95.2 100.00 8.37 100.00 100 精礦 26.7 26.70 15.77 51.04 尾礦 73.3 73.30 5.44 48.96 原礦 100 100.00 8.14 100.00 150 精礦 24.8 24.82 15.82 46.92 尾礦 75.1 75.18 5.91 53.08 原礦 99.9 100.00 8.37 100.00 200

18、 精礦 16.8 17.18 19.08 39.11 尾礦 81 82.82 6.16 60.89 原礦 97.8 100.00 8.38 100.00 從表9可知，隨著脈動(dòng)增大，鐵回收率逐漸減小，精鐵品位大體呈增高趨勢(shì)，在200次/min時(shí)到達(dá)最大值19.08%。在脈動(dòng)150次/min時(shí)，鐵品位到達(dá)較高值15.82%，鐵回收率高于200次/min時(shí)6個(gè)多百分點(diǎn)。雖然弱磁尾礦的強(qiáng)磁再選注重于提高精礦鐵品位，在保證較高的鐵品位及理想的鐵回收率時(shí)，應(yīng)選能耗少、器械磨損度低的工藝因素，因此選脈動(dòng)150次/min為最正確試驗(yàn)條件。取礦樣100g，粗網(wǎng)，給礦濃度20%，脈動(dòng)150次/min，磁通密度0.

19、552T，在漂洗時(shí)間分別取0s、30s、60s及90s的情況下進(jìn)行漂洗時(shí)間條件試驗(yàn)，結(jié)果見表10。表10 強(qiáng)磁選漂洗時(shí)間試驗(yàn)結(jié)果Table.10Result of high-intensity magnetic separation underdifferent washing-time 漂洗時(shí)間/ S 產(chǎn)品 重量/g 產(chǎn)率/% 鐵品位/% 鐵回收率/% 試驗(yàn)條件 0 精礦 50.9 52.21 11.35 68.13 磁介質(zhì)：粗網(wǎng) 給礦濃度：20% 磁通密度：0.552T 脈動(dòng)：150次/min 尾礦 46.6 47.79 5.80 31.87 原礦 97.5 100.00 8.70 100

20、.00 30 精礦 40.9 41.61 12.98 62.24 尾礦 57.4 58.39 5.61 37.76 原礦 98.3 100.00 8.68 100.00 60 精礦 38.9 40.39 13.25 62.19 尾礦 57.4 59.61 5.46 37.81 原礦 96.3 100.00 8.61 100.00 90 精礦 37.2 38.83 13.33 59.29 尾礦 58.6 61.17 5.81 40.71 原礦 95.8 100.00 8.73 100.00 從表10可知，隨著漂洗時(shí)間增長(zhǎng)，精鐵品位逐漸增大，鐵回收率逐漸降低。原因是在一定的水流速度下，沖刷的水量增

21、加，磁鏈、磁團(tuán)聚會(huì)被沖散或和一定量的水體匯融，使得磁性物質(zhì)更加充分地被磁線圈吸附，但也相應(yīng)的沖刷掉一些外層弱磁性物質(zhì)【5】。在90s時(shí)，鐵品位到達(dá)最大值13.33%，鐵回收率到達(dá)59.29%，也較為理想，應(yīng)選試驗(yàn)的最正確漂洗時(shí)間為90s。3.4 強(qiáng)磁場(chǎng)正交試驗(yàn)通過正交試驗(yàn)，確定最正確試驗(yàn)方案為脈動(dòng)200分/min，磁通密度0.552T，漂洗時(shí)間90s，可確定各因素的重要程度為：磁通密度脈動(dòng)流體力漂洗時(shí)間。通過對(duì)弱磁選尾礦的強(qiáng)磁試驗(yàn)，得到了品位18%以上，產(chǎn)率30%以上的精礦產(chǎn)品。這局部精礦未能到達(dá)市場(chǎng)要求，不能直接利用，為提高精礦品位和產(chǎn)率，需要進(jìn)行再選處理。3.5 精礦再選試驗(yàn)按正交試驗(yàn)確定的最正確條件選出一批精礦出來，縮分，烘干后，混勻，備精礦再選試驗(yàn)用。試驗(yàn)采用的設(shè)備為L(zhǎng)YS一2100 x1050型單層細(xì)砂搖床，鋁合金床面，給礦最大粒度0.4mm，沖程15mm，沖次350次/min，橫向坡度2.5，床面縱坡0.92，床條斷面形狀為矩形，給礦量065t/(臺(tái)h)。取強(qiáng)磁精礦200g，試驗(yàn)結(jié)果見表11。表11 搖床重選分選工藝選別指標(biāo)Table.11Index of gravitational separation 產(chǎn)品名稱 產(chǎn)率/% 鐵品位/% 回收率/% 搖床精礦 7.80 35.12 14.95 搖床中礦 17.43 15.15 14.40 搖床尾礦 74.77 17