王红梅
关键词:选矿工艺;磁铁矿;磨矿粒度;浮—磁联合流程
中图分类号:TD951 文献标识码:B 文章编号:1004-4620(2004)05-0051-02
内蒙古磁铁矿为矽卡岩型矿石,主要有用矿物为磁铁矿,伴生矿物有黄铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿等。脉石矿物主要是石英、方解石等.磁铁矿嵌布粒度细,有害杂质主要是硫。研究要求铁精矿含铁品位不低于64%,精矿含硫低于0.5%,同时探讨铜、钴回收价值。
1 试样的制备及原矿化验指标
试验所用矿样最大矿石粒度150mm。将矿样破碎至2mm以下,用堆锥法混匀,用割环法缩分装袋,每袋1kg备用,原矿化验指标见表1。由表1可见,原矿中铜、钴品位均较低,目前尚无回收价值。
表1 原矿化验指标 %
Fe | S | Cu | Co | SiO2 |
36.22 | 1.197 | 0.042 | 0.0095 | 16.84 |
2 磨矿粒度试验
磨矿粒度试验采用φ240mm×200mm锥型球磨机,磨矿浓度68%,每次磨矿1kg。试验指标见图1。磨矿试验表明,该矿石硬度大,难磨。
图1 磨矿粒度和时间的关系曲线 [next]
3 选矿方法探讨
首先采用最简单的磁选法进行试验。选定磁场强度为119×103A/m,选矿指标见表2。
表2 单一磁选法试验指标 %
-0.074mm含量 | 63 | 68 | 73 | 78 | 88 | 96 |
铁精矿品位 | 57.64 | 58.21 | 58.47 | 59.21 | 61.47 | 63.55 |
精矿含硫 | 0.834 | 0.841 | 0.844 | 0.837 | 0.834 | 0.835 |
由表2可知,采用单一磁选法,脱硫效果极差,同时铁精矿品位也无法满足要求。为将铁精矿中的硫降到0.5%以下,最有效的方法是采用反浮选方法脱硫。决定采用先浮后磁联合流程,使用2#油作起泡剂,硫酸铜作活化剂,矿浆酸碱性及捕收剂种类通过试验确定。浮选试验采用3L浮选机,浮选流程为一粗一扫,粗扫选时间各为8min。除调整剂外,其它三种药剂分别在粗选和扫选作业中按2:1的比例添加, 浮选试验流程见图2。以下的浮选条件试验均采用此流程。
图2 选矿试验工艺流程
3.1 确定捕收剂种类及矿浆酸碱性
采用黄药类药剂作捕收剂,分别用硫酸和石灰将矿浆调成酸性和碱性,固定黄药用量150g/t,2#油90g/t,硫酸铜600g/t,磨矿粒度90%,进行浮—磁选对比试验,指标见表3。
表3 不同捕收剂及pH值试验指标
项目 | 乙基 | 乙基 | 丁基 | 丁基 | 异戊 | 异戊 |
pH值 | 6.0 | 8.5 | 6.0 | 8.5 | 6.0 | 8.5 |
铁精品位/% | 63.18 | 62.91 | 64.41 | 64.25 | 64.32 | 64.69 |
精矿含硫/% | 0.65 | 0.75 | 0.55 | 0.72 | 0.49 | 0.71 |
由表3可知,应在酸性条件下浮选即采用硫酸作调整剂,异戊黄药作捕收剂。
3.2 确定最佳选矿条件
影响选矿指标的因素主要有:磨矿粒度、黄药用量、2#油用量、矿浆pH值及硫酸铜用量。
3.2.1 磨矿粒度试验 固定黄药用量120g/t,2#油用量75g/t,pH值为6.0,硫酸铜用量600g/t,磨矿粒度试验指标见表4。
表4 磨矿粒度试验指标 %
-0.074mm含量 | 铁精产率 | 铁精品位 | 铁回收率 | |
Fe | S | |||
75 | 43.11 | 62.51 | 0.515 | 74.40 |
85 | 42.28 | 63.54 | 0.505 | 74.17 |
90 | 41.21 | 64.55 | 0.498 | 73.44 |
95 | 40.21 | 64.52 | 0.498 | 71.74 |
由表4可知,磨矿粒度选为-0.074mm含量90%最为适宜。
3.2.2 异戊基黄药用量试验 固定磨矿粒度90%,2#油用量75g/t,pH值为6.0,硫酸铜用量600g/t,异戊基黄药用量试验指标见表5。
表5 异戊基黄药用量试验指标 %
黄药用量 | 铁精产率 | 铁精品位 | 铁回收率 | |
Fe | S | |||
90 | 41.88 | 64.05 | 0.525 | 74.06 |
120 | 41.22 | 64.40 | 0.502 | 73.38 |
150 | 41.09 | 64.45 | 0.487 | 73.11 |
180 | 40.61 | 64.44 | 0.489 | 72.25 |
试验结果表明,异戊基黄药用量选用150g/t最合适。[next]
3.2.3 2#油用量试验 固定磨矿粒度90%,异戊基黄药用量150g/t,pH值为6,硫酸铜用量600g/t,2#油用量试验指标见表6。
表6 2#油用量试验指标 %
2#油用量 | 铁精产率 | 铁精品位 | 铁回收率 | |
Fe | S | |||
45 | 42.18 | 63.88 | 0.518 | 74.39 |
60 | 41.09 | 64.51 | 0.468 | 73.18 |
75 | 40.51 | 64.51 | 0.488 | 72.15 |
90 | 40.11 | 64.52 | 0.485 | 71.45 |
试验表明,2#油用量选用60g/t最合适。
3.2.4 矿浆pH值试验 固定磨矿粒度90%,异戊基黄药用量150g/t,2#油用量60g/t,硫酸铜用量600g/t,矿浆pH值试验指标见表7。
表7 矿浆PH值试验指标
pH值 | 铁精产率/% | 铁精品位/ % | 铁回收率/% | |
Fe | S | |||
6.5 | 41.88 | 64.10 | 0.515 | 74.12 |
5.5 | 40.87 | 64.59 | 0.465 | 72.88 |
4.5 | 40.77 | 64.43 | 0.475 | 72.52 |
3.5 | 40.89 | 64.35 | 0.487 | 72.65 |
试验表明,矿浆pH值选用5.5最合适。
3.2.5 硫酸铜用量试验 固定磨矿粒度90%,异戊基黄药用量150g/t,2#油用量60g/t,矿浆pH值为5.5,硫酸铜用量试验指标见表8。[next]
表8 硫酸铜用量试验指标 %
硫酸铜用量 | 铁精 | 铁精品位 | 铁回收率 | |
Fe | S | |||
200 | 41.86 | 64.11 | 0.510 | 74.09 |
400 | 40.69 | 64.78 | 0.425 | 72.77 |
600 | 41.21 | 64.56 | 0.468 | 73.45 |
800 | 40.21 | 64.55 | 0.482 | 71.66 |
试验表明,硫酸铜用量选用400g/t最合适。
3.3 验证试验
根据试验确定的最优方案,即磨矿粒度90%,异戊黄药用量150g/t,2#油用量60g/t,pH值5.5,硫酸铜用量400g/t,进行验证试验,结果见表9。
验证试验中,铁精矿品位达到了64.81%,铁精矿中含硫降到了0.415%,铁回收率为72.82%。
表9 验证试验指标 %
名称 | 产率 | 品位 | 回收率 | ||
Fe | S | Fe | S | ||
原矿 | 100 | 36.22 | 1.197 | 100 | 100 |
铁精矿 | 40.70 | 64.81 | 0.415 | 72.82 | 14.11 |
尾矿 | 59.30 | 16.60 | 1.734 | 27.18 | 85.89 |
4 结 论
4.1 内蒙古磁铁矿选矿应采用浮—磁联合流程,首先进行反浮选脱硫,然后对浮选尾矿进行磁选。
4.2 最佳选矿条件为磨矿粒度-0.074mm90%,异戊黄药用量150g/t,2#油用量60g/t,矿浆pH值5.5,硫酸铜用量400g/t。此条件下铁精矿品位可以达64.81%,铁精矿中硫含量可降为0.415%,铁回收率可达72.82%。
4.3 内蒙古磁铁矿中铜、钴品位均较低,目前无回收价值。