某選廠赤鐵礦浮選尾礦回收試驗(yàn)研究

某選廠赤鐵礦浮選尾礦回收試驗(yàn)研究

在中國(guó)，細(xì)粒埋布的磁鐵礦，尤其是赤鐵礦，通常需要研磨得更高、更細(xì)。同時(shí)，在研磨過程中，有選擇性磨礦現(xiàn)象，含鋯較薄，導(dǎo)致細(xì)粒鐵損失較大。鐵礦物晶粒一般在0.04~0.2mm,然而損失于尾礦中的小于0.04mm的鐵礦物顆粒占到了尾礦總量的50%以上。1浮選、選礦、選礦、選礦、選尾礦全鐵兩礦、浮尾礦、浮尾礦的礦等某選廠采用以弱磁選—強(qiáng)磁選—陰離子反浮選為核心的選礦工藝,經(jīng)一次粗選、一次精選、三次掃選選出浮選精礦和浮選尾礦,精礦全鐵品位可達(dá)67.5%以上,浮尾品位在16%左右。2該工廠的浮尾開采技術(shù)和試驗(yàn)方案2.1浮選機(jī)尾礦細(xì)度和金屬分布對(duì)浮選尾礦進(jìn)行考查,TFe為16.65%,細(xì)度為-0.074mm含量74.02%。細(xì)度和金屬分布以細(xì)粒居多,表明浮選機(jī)尾礦損失以細(xì)顆粒損失為主。尾礦中除了Fe可以利用外,沒有其他可利用的有價(jià)金屬,且試驗(yàn)原礦中以SiO2占絕大多數(shù)。對(duì)試驗(yàn)原礦進(jìn)行了X射線衍射分析,主要金屬礦物為赤鐵礦和磁鐵礦,脈石類礦物為石英、綠泥石和藍(lán)閃石等。2.2實(shí)驗(yàn)流程簡(jiǎn)述根據(jù)來料的礦石性質(zhì)分析,礦樣TFe品位低,且細(xì)粒中金屬分布居多,表明僅靠單一的磁選和浮選很難富集到64%左右的品位,并且礦樣中仍有大量的連生體存在。因此,本實(shí)驗(yàn)的主要流程為磨礦—弱磁選—強(qiáng)磁拋尾—反浮選。整個(gè)試驗(yàn)圍繞這個(gè)主流程來進(jìn)行,首先進(jìn)行了磨礦的探索和最佳磨礦細(xì)度的確定。3磁選實(shí)驗(yàn)室3.1磨礦細(xì)度條件考察用實(shí)驗(yàn)室棒磨機(jī)探索原礦磨礦性質(zhì)。設(shè)定棒磨機(jī)填充率35%,單次磨礦質(zhì)量690g,磨礦濃度50%。時(shí)間與產(chǎn)品細(xì)度關(guān)系見圖1,磨礦時(shí)間9min,磨礦細(xì)度-0.043mm含量69.7%。磨礦細(xì)度是提高精礦品位和綜合回收率的關(guān)鍵。來樣中,磨礦試驗(yàn)選擇磨礦粒度在-0.043mm含量70%~90%進(jìn)行,磨礦粒度試驗(yàn)結(jié)果見表1。針對(duì)不同磨礦細(xì)度條件下進(jìn)行了磁選試驗(yàn),考查最佳的磨礦細(xì)度條件。由表1可知,隨著磨礦粒度-0.043mm百分含量的增加,精礦品位也隨著增加,由29.01%提高到32.97%,回收率在-0.043mm含量90%時(shí)效果最好,因此確定磨礦細(xì)度為-0.043mm含量90%。3.2高梯度磁選機(jī)在磨礦細(xì)度-0.043mm90%,沖次150次/min的條件下,用強(qiáng)磁機(jī)進(jìn)行了強(qiáng)磁選試驗(yàn),確定最佳的強(qiáng)磁選效果。所用儀器為SLon-100(背景磁感應(yīng)強(qiáng)度0~1.2T)周期式脈動(dòng)高梯度磁選機(jī)。流程見圖2,具體的試驗(yàn)結(jié)果見表2。根據(jù)表2強(qiáng)磁試驗(yàn)的結(jié)果,激磁電流越大,磁場(chǎng)強(qiáng)度越大,鐵的回收率越高。強(qiáng)磁精礦的品位也隨著場(chǎng)強(qiáng)的增加有所降低。初步確定激磁電流800A,即磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.988T。然后在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了脈動(dòng)沖次的試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果見表3。根據(jù)表3中結(jié)果,初步確定脈動(dòng)沖次為240次/min。根據(jù)強(qiáng)磁試驗(yàn),最終確定了最佳的強(qiáng)磁選參數(shù)。最終強(qiáng)磁磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.98T,脈動(dòng)沖次為240次/min,沖程為設(shè)備的默認(rèn)沖程30mm。最佳的強(qiáng)磁結(jié)果為精礦品位可達(dá)38.26%,尾礦中鐵金屬含量為2.51%,回收率為90.89%。3.3強(qiáng)磁選弱磁選試驗(yàn)在強(qiáng)磁的基礎(chǔ)上進(jìn)行了弱磁試驗(yàn),通過弱磁進(jìn)一步優(yōu)化磁選精礦的品位?？紤]到試驗(yàn)的偏差,以及考查閉路后對(duì)精礦品位有一定的影響,因此選取沖次為220次/min的結(jié)果制取了強(qiáng)磁精礦,然后利用強(qiáng)磁精礦進(jìn)行了不同場(chǎng)強(qiáng)條件下的弱磁選試驗(yàn)。此時(shí)弱磁選給礦(即制取的強(qiáng)磁精礦)平均TFe品位35.20%。試驗(yàn)結(jié)果見表4。根據(jù)表4中結(jié)果,可知,隨著磁場(chǎng)的增強(qiáng),精礦品位逐漸降低,回收率逐步增高。最終確定磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.45T左右,精礦品位可達(dá)41.94%,尾礦品位為13.89%。在確定了弱磁、強(qiáng)磁的磁場(chǎng)及基本條件后,進(jìn)行了磁選精礦的流程試驗(yàn)和磁精的制備。具體流程見圖3?；趯?shí)驗(yàn)室的條件,弱磁的尾礦繼續(xù)進(jìn)行了強(qiáng)磁選,再次強(qiáng)磁選的尾礦拋尾,精礦返回弱磁選進(jìn)一步再選,最后的磁精混合在一起進(jìn)行反浮選的試驗(yàn)。制定的磁精和磁尾結(jié)果見表5。4浮選條件的初步探索在實(shí)驗(yàn)室條件下,采用XFD-Ⅲ型0.75L單槽浮選機(jī)進(jìn)行開路條件的反浮選試驗(yàn),對(duì)赤鐵尾礦的浮選特性進(jìn)行初步探索。通過試驗(yàn)確定最佳的藥劑條件浮選流程等。4.1試驗(yàn)流程及藥劑制度陰離子反浮選工藝所添加藥劑為NaOH、淀粉、CaO和油酸,試驗(yàn)流程及藥劑制度如圖4。固定作業(yè)濃度30%,浮選溫度45℃。結(jié)果見表6。油酸用量升高,精礦品位增加,回收率降低,選取油酸用量為800g/t。4.2油酸、淀粉用量試驗(yàn)結(jié)果在確定捕收劑和用量后進(jìn)行了NaOH用量試驗(yàn),固定試驗(yàn)條件淀粉用量800g/t,CaO用量500g/t,油酸用量800g/t。試驗(yàn)結(jié)果見表7。根據(jù)表7中結(jié)果,選取NaOH用量為1200g/t,礦漿pH值為11。4.3淀粉用量試驗(yàn)在確定捕收劑和用量以及礦漿pH值后進(jìn)行了淀粉的用量試驗(yàn)。NaOH用量為1200g/t,油酸用量為800g/t,其余條件不變,采用不同淀粉用量進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果見表8。根據(jù)表8中結(jié)果,選取淀粉用量為1200g/t。4.4浮選溫度和ph值固定以下條件:油酸用量800g/t,淀粉用量1200g/t,浮選溫度45℃,pH值11.5。進(jìn)行CaO的用量試驗(yàn)。結(jié)果見表9。根據(jù)表9中結(jié)果,綜合考慮精礦品位和回收率,選取CaO最佳用量為500g/t。4.5浮選機(jī)一粗兩精兩掃開口實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)研究在條件試驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了開路流程試驗(yàn)。開路試驗(yàn)分別試驗(yàn)了一粗一精一掃,一粗兩精兩掃等流程,粗選的條件以前面探索的最佳條件為準(zhǔn)。經(jīng)過數(shù)次的探索,最終確定了一粗兩精兩掃的開路流程,其中的工藝條件和原則流程見圖5。開路條件下最后的試驗(yàn)結(jié)果見數(shù)質(zhì)量流程見圖6。通過浮選機(jī)一粗兩精兩掃開路實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn),在原礦TFe品位41.71%的情況下,精礦品位可達(dá)64.12%,產(chǎn)率42.31%,回收率65.04%;尾礦TFe品位11.58%。5浮選柱的粗選條件探索試驗(yàn)在浮選機(jī)條件試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,首先利用浮選機(jī)的工藝條件開始進(jìn)行浮選柱粗選條件探索試驗(yàn),分別對(duì)給礦速度、循環(huán)壓力、充氣量等設(shè)備參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,保證浮選柱的最佳分選狀態(tài)。試驗(yàn)前確定的固定參數(shù)見表10。5.1浮選柱浮選時(shí)間試驗(yàn)浮選柱給礦速度可以直接反映礦漿在柱內(nèi)的停留時(shí)間,即給礦速度越大,浮選時(shí)間越短,所以給礦速度試驗(yàn)實(shí)際上是為了制定合適的浮選柱浮選時(shí)間。試驗(yàn)中浮選柱充氣量固定為0.06m3/h,循環(huán)壓力固定為0.08MPa,試驗(yàn)結(jié)果見表11。由表11可以看出,當(dāng)給礦速度為270mL/min時(shí),精礦品位最高,且產(chǎn)率和回收率都較高,比較適宜。5.2循環(huán)壓力的確定浮選柱給礦速度固定為270mL/min,充氣量固定為0.06m3/h,其他試驗(yàn)條件見表10。浮選柱循環(huán)壓力結(jié)果見表12。由表12可以看出,當(dāng)循環(huán)壓力為0.08MPa,分選效果最佳。隨著循環(huán)壓力的增加,精礦品位和回收率均有所提升,礦化效果及選擇性越來越好。但當(dāng)循環(huán)壓力過大時(shí),會(huì)破壞柱體上部的靜態(tài)分選環(huán)境,降低氣泡與礦粒附著的選擇性,從而影響了分選效果。此外,過大的循環(huán)壓力也會(huì)使設(shè)備磨損嚴(yán)重,降低其使用壽命。5.3浮選柱氣力量試驗(yàn)浮選柱給礦速度固定為270mL/min,循環(huán)壓力固定為0.08MPa,其他試驗(yàn)條件見表10。浮選柱充氣量試驗(yàn)結(jié)果見表13。由表13可以看出,當(dāng)浮選壓力一定時(shí),浮選柱充氣量越小,尾礦泡沫產(chǎn)率越低,精礦回收率越高,但精礦品位較低;隨著充氣量的增大,精礦品位有所上升,而后趨向平穩(wěn)。綜合來看,浮選柱充氣量在0.04~0.06m3/h時(shí)分選效果較為理想,后續(xù)試驗(yàn)調(diào)整充氣量至0.05m3/h。5.4浮選柱法的實(shí)驗(yàn)5.4.1浮選流程試驗(yàn)根據(jù)單臺(tái)浮選柱的粗選條件試驗(yàn)結(jié)果,進(jìn)行浮選柱流程試驗(yàn),試驗(yàn)條件見表14。根據(jù)表14試驗(yàn)條件,經(jīng)過浮選柱一次粗選,精礦鐵品位和回收率均與分選目標(biāo)有一定的差距,故直接進(jìn)行浮選柱一粗一精一掃流程開路試驗(yàn)。在精選段加入200g/t油酸捕收劑,在掃選段加入300g/t淀粉抑制劑。為保證精、掃選所需的礦量,先進(jìn)行兩次粗選,入選礦樣分別為4kg和3kg。將兩次粗選的精礦與尾礦分別混合,進(jìn)行精選和掃選試驗(yàn)。經(jīng)過浮選柱一粗一精一掃流程開路試驗(yàn),精礦平均可達(dá)到65.72%,尾礦平均可降至11.35%。浮選柱一粗一精一掃開路試驗(yàn)的數(shù)質(zhì)量流程見圖7。5.4.2浮選過程分析為驗(yàn)證閉路試驗(yàn)的效果,在一粗一精開路試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,接取精選中礦和掃選中礦返回粗選作業(yè)。每次粗選作業(yè)選取8kg礦樣進(jìn)行浮選,經(jīng)過3次閉路循環(huán),取最終的精礦、尾礦、掃選中礦和精選中礦進(jìn)行化驗(yàn)分析。結(jié)果見數(shù)質(zhì)量流程見圖8。根據(jù)圖8中數(shù)質(zhì)量流程圖,可知,在浮選柱一粗一精一掃閉路流程條件下,精礦TFe品位可以達(dá)到65.29%,尾礦TFe品位為11.48%,精礦產(chǎn)率為56.18%,回收率為87.94%。6尾礦tfe優(yōu)良性狀(1)針對(duì)某選礦廠的浮選尾礦進(jìn)行了粒級(jí)分析和尾礦中鐵金屬的回收試驗(yàn)研究,某浮選尾礦即實(shí)驗(yàn)原礦TFe為16.65%,細(xì)度和鐵金屬分布以細(xì)粒居多,表明浮選機(jī)尾礦損失以細(xì)顆粒損失為主。(2)針對(duì)某選礦廠浮選尾礦在實(shí)驗(yàn)室首先進(jìn)行了磨礦磁選試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果表明,在磨礦細(xì)度-0.043mm含量90%時(shí),通過弱磁—強(qiáng)磁作業(yè),精礦TFe品位41.71%,尾礦TFe品位3.96%。并在此條件下制取了磁選精礦用于反浮選試驗(yàn)研究。(3)利用制取的混磁精進(jìn)行了浮選機(jī)反浮選試驗(yàn),實(shí)驗(yàn)室一粗兩精兩掃開路條件下,原礦TFe品位41.71