綠泥石型鐵礦工藝流程試驗(yàn)

綠泥石型鐵礦工藝流程試驗(yàn)葛英勇;石美佳;張國松【摘要】湖北某鐵礦為綠泥石型磁鐵礦，該鐵礦嵌布粒度微細(xì)扃位僅為12.69%,使用單一磁選方法鐵精礦品位很難達(dá)到60%以上.通過對該磁鐵礦進(jìn)行階段磨礦一弱磁選一反浮選流程試驗(yàn)，得到了品位為63.72%,回收率為42.48%的鐵精礦,為開發(fā)利用該種類型的鐵礦資源提供了參考依據(jù).【期刊名稱】《現(xiàn)代礦業(yè)》【年(卷)，期】2012(000)004【總頁數(shù)】4頁(P16-19)【關(guān)鍵詞】鮞狀磁鐵礦;綠泥石;階段磨選【作者】葛英勇;石美佳漲國松【作者單位】武漢理工大學(xué);武漢理工大學(xué);武漢理工大學(xué)【正文語種】中文進(jìn)入21世紀(jì)，隨著世界經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，拉動(dòng)我國鋼鐵工業(yè)持續(xù)發(fā)展，我國已成為世界最大的鐵礦石進(jìn)口國，進(jìn)口的鐵礦石數(shù)量已占我國成品鐵礦石需求總量的一半以上。由于鐵礦石供求缺口的增大，導(dǎo)致國內(nèi)夕卜鐵礦石價(jià)格暴漲，海運(yùn)費(fèi)大幅攀升，運(yùn)輸系統(tǒng)處于極度緊張狀態(tài)，對于鐵礦石依存度的提高，已成為我國鋼鐵工業(yè)經(jīng)濟(jì)安全的重大隱患［1］，因此迫切需要依靠技術(shù)進(jìn)步來最大限度的利用國內(nèi)現(xiàn)有鐵礦資源，尤其是受目前選礦技術(shù)限制而不能利用的復(fù)雜難選礦石以及目前雖能利用但質(zhì)量和利用率較低的鐵礦石［2］。湖北鄖西一帶含有豐富的鐵礦資源，該鐵礦呈灰白色，鐵礦中的磁鐵礦顆粒極細(xì)，與綠泥石呈鮞粒結(jié)構(gòu)的形式存在，為難選鐵礦石。這種綠泥石型鐵礦，綠泥石礦物的影響是不可忽視的。綠泥石礦物不僅只在于綠泥石本身的可浮性，更重要的是在磨礦中由于綠泥石的易磨而產(chǎn)生的大量礦泥會(huì)嚴(yán)重干擾鐵礦物的浮選，因此系統(tǒng)的研究有效分離綠泥石和磁鐵礦的方法是十分重要的。1.1原料研究用試樣為湖北十堰鄖西地區(qū)鐵礦。試樣在試驗(yàn)前為塊狀，破碎至2mm,并按取樣規(guī)程充分混勻，并縮分為400g的小樣，裝袋備用。1?2試樣分析對試樣進(jìn)行X熒光分析，熒光分析結(jié)果見表1。為了查明鐵在礦石中的賦存形式，進(jìn)行了鐵物相分析，原礦鐵物相分析結(jié)果見表2。對原礦進(jìn)行XRD圖譜分析，其結(jié)果見圖1。由表1原礦熒光分析結(jié)果可知，礦石中的主要有用成分為鐵，但Fe2O3含量較少，鐵品位偏低;雜質(zhì)成分主要為SiO2和AI2O3;含少量CaO、MgO、Na2O、TiO2;有害成分硫，磷含量較少。礦石熒光分析結(jié)果表明該礦石為低品位鐵礦石。由表2分析結(jié)果可知，鐵在礦石中主要以磁性鐵的形式存在，少量以硫化鐵、硅酸鐵和碳酸鐵的形式存在。磁性鐵含量為8.66%，分布率為68.24%，從鐵的賦存形式來看，礦石屬于磁鐵礦。鐵的上述賦存特點(diǎn)說明，礦石含鐵品位較低，但大部分鐵可采用弱磁選工藝回收，具有一定的開發(fā)利用價(jià)值。由圖1礦石XRD圖譜分析結(jié)果可見，礦石中的主要金屬礦物為磁鐵礦，非金屬礦物主要為淡斜綠泥石、a-石英、高溫鈉長石和絹云母。礦石組分相對較簡單，脈石礦物主要為淡斜綠泥石。綜合礦石鐵物相分析和X射線衍射分析結(jié)果可以看出，該礦石為綠泥石型磁鐵礦。磁選試驗(yàn)采用XLRS-74型中400mm鼓型濕式弱磁選機(jī)進(jìn)行磁選，浮選采用XFD型1.0L單槽浮選機(jī)和XFD型0.5L單槽浮選機(jī)進(jìn)行浮選。浮選藥劑為武漢理工大學(xué)研制的GE-609陽離子捕收劑。2.1磨礦細(xì)度試驗(yàn)取礦樣6份，使用XMQ-67型中240mmx90mm錐形球磨機(jī)分別磨礦，磨礦時(shí)間為0、3、5、6、8、10min，獲得的-0.074mm粒級含量依次為53.69%、79.93%、86.77%、89.92%、92.96%、97.08%，在磁場強(qiáng)度為95.52kA/m時(shí)，采用XLRS-74型中400mm鼓型濕式弱磁選機(jī)進(jìn)行選別，磨礦細(xì)度對磁選指標(biāo)的影響見圖2。由圖2可見，隨著磨礦細(xì)度的增加，精礦鐵品位呈逐漸增加的趨勢，鐵回收率在0-2min下降趨勢明顯，當(dāng)磨礦時(shí)間達(dá)5min后，鐵回收率隨磨礦時(shí)間變化不大。磨礦時(shí)間達(dá)6min時(shí)，-0.074mm粒級含量為89.92%，此時(shí)精礦品位較高，尾礦可直接丟棄。試驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)磨礦細(xì)度-0.074mm含量大于90%，磨礦能耗增加，礦樣泥化現(xiàn)象較嚴(yán)重，欲獲較高品位的鐵精礦，必須細(xì)磨。2.2弱磁粗選磁場強(qiáng)度試驗(yàn)取磨礦細(xì)度為-0.074mm89.92%的礦樣若干份，在不同磁場強(qiáng)度下，用XLRS-74型中400mm鼓型濕式弱磁選機(jī)進(jìn)行磁選，粗選試驗(yàn)流程和試驗(yàn)結(jié)果見圖3、圖4。由圖4可知，當(dāng)磁場強(qiáng)度為95.52kA/m時(shí)，精礦鐵品位和鐵回收率分別為29.94%、55.61%，尾礦鐵品位不足7.0%，可直接拋尾。綜合品位與回收率考慮，確定弱磁粗選最佳磁場強(qiáng)度為95.52kA/m。2.3粗選精礦再磨磁選試驗(yàn)1段磁選精礦-0.074mm粒級含量為84.01%時(shí)，粒度較粗。對粗選精礦進(jìn)行再磨試驗(yàn)，當(dāng)粗選精礦磨礦細(xì)度為-0.037mm粒級含量大于90%時(shí)，綠泥石和磁鐵礦可實(shí)現(xiàn)單體解離。粗選精礦再磨1段磁選試驗(yàn)流程見圖5，試驗(yàn)結(jié)果見表3。由表3試驗(yàn)結(jié)果可知，當(dāng)磁場強(qiáng)度為79.62kA/m時(shí)，精礦鐵品位和回收率分別為45.23%和84.83%。通過精礦再磨，使精礦中的一部分連生體單體解離，通過磁選進(jìn)一步脫除細(xì)粒的綠泥石，達(dá)到了提高精礦品位的目的，再磨精選1對提高鐵回收率效果顯著。2.4再磨2精選2試驗(yàn)通過顯微鏡觀察，精選1的精礦中還有一部分有用礦物和石英沒有單體解離，僅通過浮選不能提高浮選指標(biāo)，因此，在精選1的基礎(chǔ)上增加1次磨礦和磁選。磨礦細(xì)度達(dá)-0.037mm95.33%時(shí)，磁場強(qiáng)度為63.68kA/m。其試驗(yàn)結(jié)果見表4。由表4試驗(yàn)結(jié)果可知，增加1段磨礦，精礦鐵品位有相應(yīng)的提高，達(dá)到了57.91%。在顯微鏡下精礦中的主要脈石礦物為石英，且有用礦物已解離完全，使用陽離子捕收劑反浮選磁選鐵精礦，使鐵品位達(dá)到60.0%是可行的。2.5浮選條件試驗(yàn)原礦經(jīng)過3段磨礦3段磁選后，精礦TFe品位達(dá)到了56.0%以上，進(jìn)一步磁選已無法提高精礦品位，可通過浮選，獲得較高的精礦品位。由于陽離子反浮選具有藥劑制度簡單，可以在低溫下使用，無需加溫的特點(diǎn)，試驗(yàn)采用單一捕收劑即可達(dá)到提高鐵精礦回收率的目的。粗選捕收劑用量試驗(yàn)流程見圖6，獲得的浮選指標(biāo)見表5。由表5試驗(yàn)結(jié)果可知，隨著GE-609用量的增加，精礦品位不斷提高，但GE-609用量達(dá)50g/t后，精礦品位變化不大，回收率下降趨勢明顯，綜合經(jīng)濟(jì)因素考慮，捕收劑GE-609用量在50g/t較適宜。在開路試驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)行了閉路試驗(yàn)，閉路試驗(yàn)流程見圖7，閉路試驗(yàn)結(jié)果見表6。由表6試驗(yàn)結(jié)果可知，閉路獲得了精礦產(chǎn)率為8.46%，鐵精礦品位為63.72%,鐵回收率為42.48%的試驗(yàn)指標(biāo)。湖北某鐵礦屬綠泥石型鐵礦，原礦鐵品位較低，鐵品位為12.69%，且綠泥石含相當(dāng)數(shù)量的鐵，這部分鐵不可回收。在保證較高精礦品位時(shí)，對全鐵的回收率不可能太高。礦石中的鐵主要為磁性鐵，試驗(yàn)先采用磁選進(jìn)行脫泥提純。經(jīng)條件試驗(yàn)確定磁選流程為3段磨礦，3段磁選。由此流程開路分選可獲得鐵精礦TFe品位為57.91%，回收率為44.90%的良好指標(biāo)。3段尾礦鐵品位分別為7.37%、10.36%和8.46%。磁選推薦工藝流程為3段磨礦，3段磁選。其中第1段磁場強(qiáng)度為95.52kA/m，第2段磁場強(qiáng)度為79.62kA/m，第3段磁場強(qiáng)度為63.68kA/m較為適宜。GE-609反浮選綠泥石型鐵礦，磁選精礦經(jīng)1次粗選、1次精選、1次掃選順序返回的閉路流程浮選，獲得了精礦產(chǎn)率為8.46%，鐵精礦品位為63.72%，鐵回收率為42.48%的較好指標(biāo)。鄖西地區(qū)的綠泥石和磁性鐵主要是以包裹鑲嵌的形式存在的，這種礦石又可稱為鮞狀磁鐵礦，具有鮞狀磁鐵礦難選的問