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超贫微细粒难选磁铁矿的磁选试验研究

技术应用 | 来源:本网 | 发布日期:2018-03-08 查看次数:406

核心提示:  我国铁矿资源的开发利用。近些年来随着我国钢铁行业的高速发展,对铁矿石的需求量越来越大,2013年我国铁矿石累计产量达14 5X108吨,进口铁矿石量为8.2X108吨,对进口铁矿石仍具有很大的依赖

  我国铁矿资源的开发利用。近些年来随着我国钢铁行业的高速发展,对铁矿石的需求量越来越大,2013年我国铁矿石累计产量达14 5X108吨,进口铁矿石量为8.2X108吨,对进口铁矿石仍具有很大的依赖性;另一方面,经过多年的开发利用,我国的易选铁矿资源已日益短缺,因此加紧对我国难选铁矿石的基础性选矿试验研究具有重要的意义。

  0背景我国是世界上富含铁矿资源的国家之,其探明铁矿储量为714X108吨,居世界第五位,尽管我国铁矿资源丰富,但是铁矿石存在品位低、嵌布粒度细、矿物组成和结构构造复杂等特点,直接影响―10―10;改回日期:2015―01―09基金项目:高等学校博士学科点专项科研基金(20133H8110005)山东科技大学科研创新团队支持计划项目(2012KYTD102)随着铁矿石性质的不同,铁矿选矿的方法多种多样,其中常用的方法主要有弱磁选、强磁选、重选、浮选以及不同选矿方法的联合选别。针对我国的难选磁铁矿矿石,许多研究者做了相关的研究,吕宪俊、刘桂卿等在对某低品位磁铁矿矿石的选别试验中指出,阶段磨矿、阶段选别的单磁选流程或段粗磨、磁选-反浮选流程,均能使矿石中的铁得到有效的富集和回收;邱俊等对山东汶上低品位矿石进行了磁选,铁物相分析如表2所示。

  表1铁矿石的化学成分分析化学成分Si2卜l23TFe含量/%表2铁矿石的铁物相分析铁物相全铁磁性铁硅酸铁碳酸铁硫化铁赤褐铁矿19%,杂质成分主要以Si2为主,矿石碱度系数(CaO+MgO)(Si2+Al23)=0.10为酸性矿石,另外该矿石中含硫0.24%,含磷0.15%,属于低硫低磷矿石。由表2可知,矿石中的铁以磁性铁为主,其分布率为69.42%,其次为硅酸铁和赤铁矿,分布率分别为18. 94%和7.33%,还含有少量碳酸铁和硫化铁。总体而言,该矿石的磁性铁含量为18. 18%,属于超贫磁铁矿。

  1.3.2矿石的矿物组成分析矿石的X射线衍射分析图谱(XRD)如所示,矿石中主要矿物的含量分析结果如表3所示。

  表3铁矿石的主要矿物组成矿物名称磁铁矿赤铁矿等石英闪石类矿物斜长石绿泥石黑云母等合计含量/%由和表3可知,矿石中的主要矿物以非金属矿物为主,金属矿物的总含量仅为29%,主要以磁铁矿为主,另含有少量的赤铁矿等;非金属矿物的种类较多,主要以石英和闪石类矿物为主,还含有少量的黑云母、斜长石、绿泥石等矿物。

  1.3.3矿石中磁铁矿的嵌布特征分析矿石中磁铁矿的嵌布特征分析如照片1所示。

  由照片1可知,磁铁矿在矿石中主要有三种分布状态:(1)磁铁矿微细条带与脉石矿物相间分布;部分磁铁矿以微细粒浸染状分布在脉石矿物中;磁铁矿中包含有微细粒脉石矿物。磁铁矿在矿石中嵌布粒度不均匀,总体粒度偏细,嵌布粒度大于43pm的磁铁矿在矿石中仅占15%左右;嵌布粒度在30ym43ym之间的磁铁矿约占62%;嵌布粒度在10ym30ym之间的磁铁矿约占18%;嵌布粒度在10ym以下的磁铁矿含量约占5%,因此该矿石属于微细粒磁铁矿。根据工艺矿物学研究结果可知,要使磁铁矿达到95%以上的单体解离,磨矿细度需达到一10ym以下。

  B.磁铁矿铁矿石的X射线衍射图谱照片1铁矿石的结构特征a.条带状构造,磁铁矿微细条带(带宽小于43ym)与脉石矿物相间分布反光20X10;b.包含结构,磁铁矿中包含微细粒脉石矿物,反光10X10;c.包含结构,矿中包含微细粒脉石矿物,反光10X10;d.稀疏浸染状构造,微细粒磁铁矿分布在脉石矿物中,透光,单偏光10X10 2选矿试验研究2.1原矿预选试验为了提高铁矿石的入磨品位,及早抛除矿石中混入的废石,对铁矿石分别进行了一12mm干式预选和湿式预选试验。干式预选采用永磁式磁滑轮,场强为030了。湿式预选采用永磁湿式磁滚筒,场强为0. 18了,试验结果如表4所示。

  表4矿石预选试验结果项目编号产率/%品位/%回收率/%磁性铁含量/%精矿千式预选尾矿原矿精矿湿式预选尾矿原矿由表4可知,矿石经过干式预选,预选精矿品位提高1.73%、回收率为97.32%,尾矿产率和磁性铁含量分别为8. 71%,0.30%.矿石经过湿式预选,预选精矿品位提高3. 46%、回收率为93.24%,尾矿产率和磁性铁含量为17.64%,0. 71%.相比较而言,该矿石的湿式预选抛废率高、预选效果较好。

  2.2预选精矿不同磨矿细度的磁选试验为了确定适宜的磨矿细度,采用XCGS型少50磁选管,对预选精矿进行了不同磨矿细度的磁选管试验,磁感应强度为0 16了,试验结果如所示。

  由可知,随着湿式预选精矿磨矿细度的增加,磁选精矿的含铁品位逐渐增加,铁回收率逐渐降低。当磨矿细度为一200目98.88%(―325目88.06%)时,磁选铁精矿中含铁品位达到55. 68%,铁回收率最低为78.67%,显然,经过一段磨矿一段选别难以获得质量指标合格的铁精矿,说明在此条件下只有相对较粗粒级的磁性铁达到单体解离,还有大量的微细粒磁性铁未能解离。在粗磨条件下进行磁选,能够抛除大量的尾矿,提高后期磨矿作业的效率,降低磨矿成本,如当矿石的磨矿细度为一200 65%)时,磁选精矿的产率为65.59%,TFe品位为40.59%,铁回收率为89.79%,以此制备一段磁选精矿。

  2.3预选精矿不同磁场强度的磁选试验为了确定磁场强度对磁选效果的影响,采用XCGS型少50磁选管,对磨矿细度为一200目87.41%(―325目66.31%)的铁矿石磨矿产品进行磁选试验,控制磁选管磁场强度为0. 24T,试验结果如所由可知,随着磁场强度的增加,磁选精矿的含铁品位逐渐降低,铁回收率逐渐增加,但其影响程度要远低于磨矿细度对选别效果的影响。当磁场强度为0 16T时,随着磁场强度的增加,磁选精矿的含铁品位逐渐降低而回收率变化不大,因此适宜的磁场强度为0. 2.4―段磁选精矿再磨再选试验为了确定段磁选精矿适宜的磨矿细度,采用XCGS型少50磁选管进行了不同磨矿细度的磁选管试验,磁感应强度为016T,试验结果如所示。

  由可以看出,随着段磁选精矿磨矿细度的增加,磁选精矿的含铁品位逐渐增加,铁回收率逐渐降低。当磨矿细度为一325目97.58%时,磁选铁精矿中含铁品位达到最高为58. 07%,对应铁回收率为82.09%,显然,经过两段磨矿两段选别也难以获得质量指标合格的铁精矿,说明在此磨矿细度条件下仍有一些微细粒的磁性铁未解离。当磨矿细度大于一325目72.29%时,随着磨矿细度增加,回收率急剧下降,因此二段磨矿适宜磨矿细度为一325目72.29%(A=57pm),此时对应二段磁选精矿磨矿细皮45urn/%一段磁选精矿不同磨矿细度的磁选试验结果%/老E %/ +铁品位+N收率550/赵逛次/碟老11的品位为52.51%、回收率为92. 17%,以此制备二段磁选精矿。

  2.5二段磁选精矿再磨再选试验%的铁精矿,采用XCGS型少50磁选管对二段磁选精矿进行了不同磨矿细度的磁选管试验,磁感应强度降低为0.14了,试验结果如所示。

  由可知,随着二段磁选精矿磨矿细度的增磨矿细度-38Mm/%二段磁选精矿不同磨矿细度的磁选试验结果力口,磁选精矿的含铁品位逐渐增加,理论上讲,只要磨矿细度足够细,磁性铁就能够达到充分的解离,就可以分选出合格的铁精矿。当磨矿细度达到一400目含量97 24pm)时,可分选出品位为32%的铁精矿。这说明此细度条件下,一些微细粒磁性铁得到充分的解离,脉石矿物得到了有效的剔除。该铁矿石单一磁选工艺的数质量流程图如所示。

  三段磁选尾矿铁矿石的数质量流程图综上所述,该沉积变质型超贫微细粒磁铁矿矿石经过湿式预选-三段磨矿三段选别的单一磁选后可以得到品位大于65%的铁精矿,控制最终磨矿细度一400目含量97 40%(08.=24pm),磁性铁才能达到充分解离。全流程铁精矿的产率为品位为65.05%. 3结论3.1矿石性质研究表明,该矿石属于超贫微细粒磁铁矿矿石,矿石的全铁品位为26. 19%,其中磁性铁含量为18.18%,磁性铁占有率为69.42%,脉石矿物以石英为主;矿石中磁铁矿的嵌布粒度不均匀,整体偏细,嵌布粒度在30 43之间的磁铁矿约占62%;嵌布粒度在10pm30pm之间的磁铁矿约占18%;嵌布粒度在10pm以下的磁铁矿含量


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