我国西部某混合矿主要是由磁铁矿和赤、褐铁矿而组成,原矿品位为26.32%,磨矿细度达到-0.043mm95%才可以获得品位大于60%的铁精矿,混合矿的原矿化学多元素分析和原矿物相分析结果见下表1、2。
由上表1、2我们可以看出,该矿石可以回收的主要元素是铁,矿石酸碱性系数为0.09<1,属酸性矿石,有害元素硫不高,磷含量为0.22%。矿石中主要金属矿物为赤、褐铁矿和磁铁矿,另有少量的硅酸铁,碳酸铁和硫化铁。选矿回收的铁矿物主要为赤、褐铁矿和磁铁矿,并兼顾其他有用铁矿物的回收。
一、矿石的矿物组成成分
经鉴定该矿石主要的矿物组成我们可以见下表3。
矿石呈灰黑色一黑褐色块状,结构较为细腻,矿石中铁矿物以磁铁矿为主,其次是赤铁矿和褐铁矿。金属硫化矿物含量很低,偶见黄铁矿零星分布,脉石矿物以石英居多,其次是绿泥石,铁白云石、方解石和磷灰石,其他微量两无暴扣阳起石、锆石、绿帘石、独居石、金红石和榍石等。
二、选矿工艺及试验
上面这种矿石为磁、赤铁矿混合型铁矿石,矿石中有用的矿物主要为赤、褐铁矿和磁铁矿,矿石中主要杂质是SiO2。我们首先应该考虑低场强磁选尽可能得到合格的铁精矿,然后通过强磁选或者重选回收尾矿中的铁。根据该矿石的性质和特点,我们在选矿中首先应该考虑首先进行原矿不同磨矿细度的磁选(弱磁选-强磁选)。原矿不同磨矿粒度强磁选精矿重选(摇床)选别和原矿不同磨矿粒度强磁精矿反浮选,然后再依据选出来的结果来确定该矿石合理的选别工艺方案。
1、原矿不同磨矿粒度磁选
磨矿细度以绘制磨矿粒度曲线为基础,对不同磨矿细度产品进行磁选选别作业,结合铁精矿的指标平衡,确定磨矿细度。将原矿用球磨机磨至到不同粒度,进行不同磨矿粒度的磁选选矿,首先进行弱磁选,磁选工艺为1粗1精,磁选条件为粗选磁场强度159.24KA/m,上升水量15mL/s;精选磁场强度95.54kA/m,上升水量20mL/s。我们所得弱磁粗选尾矿再进行强磁选别,选矿工艺流程为1次粗选,选矿条件为磁场强度796.18kA/m,精矿漂洗水量300mL/s。结果见下表4所显示:
我们可以从上表4中的结果可以看出来:随着磨矿细度增加,弱磁选和强磁选所获得的精矿的产量降低,精矿铁品位均升高,当原矿磨至-0.038mm99%(-0.030mm95%),可以获得的产率为14.75%,铁品位为62.11%的弱磁铁精矿,同时还可以获得铁品位为40.92%强磁精矿,由此可见,该矿石嵌布粒度很细,要获得较高品位的铁精矿必须用超细球磨机进行细磨。
2、强磁粗选铁精矿强磁精选选别
我们可以以上表4中原矿磨矿粒度10.043mm95%磁选所获得的强磁精矿进行强磁精选选别试验,试验条件为强磁精选磁场强度238.85kA/m,精矿漂洗水量400mLs,试验结果我们可以从下表5得出:
由表5结果我们可以看出,该矿石原矿磨矿粒度为-0.043mm95%的强磁粗选精矿进行强磁精选选别,即使强磁精选磁场强度降低至238.85kA/m,也只能将精矿铁品位提高1.82个百分点,由此可见,该矿石仅采用单一磁选工艺进行选别,分选效果不好。
3、原矿不同磨矿粒度强磁精矿重选(摇床)选别
从上表5原矿不同磨矿粒度磁选试验所得强磁精矿为对象,进行重选(摇床)选别试验,试验结果见下表6。选别原则流程图1。
由上表6试验结果可以看出:随着磨矿细度增加,重选(摇床)所获得的精矿产量减少,精矿铁品位升高,富集比降低,说明细磨使矿物充分解离有助于铁精矿品位的提高,但磨矿粒度太细,重选分选效果变差,这主要是由于重选选别受粒度下限所致。
4、原矿不同磨矿粒度强磁精矿反浮选
反浮选选矿工艺技术是铁矿提质降杂的有效方法之一,以上表4原矿不同磨矿粒度磁选试验所得强磁精矿为对象,进行反浮选试验,试验流程为1粗2精,试验条件为粗选:NaOH 1000g/t,淀粉(简称DF,以下同)1000g/t,CaO 300g/t,捕收剂2#300g/t。
1次精选:M1 100g/t,2次精选:M1 50g/t。浮选时间:粗选5min,1次精选3min,2次精选2min,试验结果见下表7。
我们可以从上表7的试验结果看出:该矿石强磁精矿经过反浮选选别,可以明显提高铁精矿品位,当磨矿粒度为-0.076mm99%(-0.043mm90%)时,就可以获得产率为26.32%(对原矿为6.25%),铁品位为58.35%的铁精矿,由此可见,该矿石强磁精矿采用反浮选工艺进行选别比较有效。
注:该铁矿石经过阶段磨矿、弱磁选、强磁选、反浮选工艺流程在最终磨矿粒度为-0.043mm90%的条件下,可以获得精矿产率2.47%、铁品位为61.5%,铁回收率为47.01的选别指标,流程以及指标见下图2显示: