某高磷鲕状赤铁矿选矿试验研究.pdf

第 1 期 2 0 1 1 年 2月 矿 产 综 合 利 用 M u l t ip u r p o s e Ut il iz a t io n o f M in e r a l Re s o u r ce s NO 1 Fe b 2 0 1 1 持 某 高磷 鲕状赤铁矿选 矿试验研究 龙运 波 ，张裕书 ( 中国地质科学院矿产综合利用研究所 ，I) l l 成都6 1 0 0 4 1 ) 摘要： 重庆某高磷鲕状赤铁矿， 主要以鲕状赤褐铁矿形式存在。原矿T F e品位为3 8 5 2 ， 含 P为 1 1 。采用 常规的机械选矿方法难以达到提铁降磷的 目的； 采用焙烧 一磁选 一反浮选工艺流程， 可以获得铁精矿产率为4 6 1 6 ， T F e 5 8 1 5 ， P 0 2 8 ， 铁 回收率为 6 9 3 7 的指标 。 关键词： 鲕状赤铁矿 ； 焙烧磁选；降磷； 反浮选 中图分类号： T D 9 5 1 文献标识码： A文章编号： 1 0 0 0 - 6 5 3 2 ( 2 0 1 1 ) 0 t - 0 0 0 3 - 0 4 宁乡式鲕状赤铁矿是我 国分布广 、 储量多的沉 积型铁矿。该类铁矿主要分布在我国的湖北 、 江西 、 湖南 、 四川 、 云南 、 贵州 以及广西等地 区。现 已经探 明的该类铁矿石储量超过 3 7亿 t ， 占全 国沉积型铁 矿探明储量的 7 3 5 ， 同时有 资料表明预计还可以 勘探出上百亿 t 的新资源量。这类矿石因赤铁矿嵌 布粒度极细， 含磷高 ， 结构复杂 ， 品位低 ， 是世界公认 的难选矿石。因此研究开发该资源高效分选技术 ， 对于缓解我国铁矿石供需紧张的矛盾具有十分重要 的意义。 1 矿 石性质 试验矿样来 自重庆某地 ， 矿石 中的有用物主要 为赤 、 褐铁矿 ， 其次为菱铁矿 、 黄铁矿 ， 以及少量的磁 铁矿 、 磁黄铁矿等 ； 脉石矿物主要为石英 、 方解石 、 鲕 绿泥石 ， 其次为胶磷矿 、 长石 、 伊利石 、 黑云母等， 有 少量 的电气石 、 白云母 、 蛋白石 、 玉髓等。 岩矿 鉴定表 明： 鲕粒 中赤、 褐铁 矿大多为 0 8 m， 与石英 、 碳酸盐矿物 、 粘土矿物、 胶磷矿紧密结 合呈跑道式以石英或其他矿物为核心组成鲕粒。胶 磷矿粒度微细， 集中于 1 5 1x m， 与粘土矿物、 石英、 赤褐铁矿等紧密共生 ， 产于鲕粒、 岩屑中。菱铁矿及 碳酸盐类矿物集 合体粒 度集 中于 1 00 2 m m 间。 胶磷矿在鲕粒 、 胶结物 、 岩屑 中的粒度 ， 嵌布情况无 大差别 ， 以细微颗粒与赤褐铁矿 、 菱铁矿 、 脉石等 紧 密共生 ， 解离十分困难 ， 难以分选。 矿石的化学多项分析结果见表 1 ， 铁物相分析 结果见表 2 。 表 1 矿石化学多项分析结果 T F e F e 2 O， F e O Mn O P S S iO2 A 1 2 O3 C a O Mg o K2 O Na 2 O CO 2 8 9 6 0 4 6 1 1 0 O 1 8 l 7 9 0 5 7 4 6 5 2 1 9 3 0 4 1 0 0 8 8 4 8 0 3 8 5 2 4 5 0 4 表2 矿石 铁物 相 分析结 果 2 选矿试验方案 从矿石性 质知道 ， 该矿 石原矿含磷达 到了 1 1 ， 属于高磷难选 的鲕状赤铁矿石。在对试验矿样 进行强磁选 、 单一浮选 、 强磁选脱泥 一反浮选等方案 收稿 日期 ： 2 0 1 0 - 0 8 3 0； 改 回 日期 ： 2 0 1 0 -09 1 9 作者简介： 龙运波( 1 9 7 7一) ， 男， 工程师， 主要从事矿产资源综合利用研究工作。 4 矿产综合利用 的对 比试验后发现 ： 无论采用 上 二 述哪种流程， 铁精矿 品位都难以达到 T F e 5 7 0 0 杂质 P降到 0 3 以下。为此确定采用焙烧 一磁选 一反浮选联 合流 程 。 3 还原焙烧试验研 究 3 1还原剂 用量试 验 焙烧试验所用设 备为 ： 快速 升温箱式 电炉 ( 电 炉最 高升温 温度 】 6 0 0 ) ， 每次装 矿 量为 4 0 0 g ， 还 原 剂选用云南富源煤 ， 粒度为 一1 i r l i il ， 分别按矿石量的 0 5 、 1 0 、 l 5 、 2 0 比例添加 ， 焙烧后的矿石在 磨矿粒度为 一3 2 5目7 5 0 时进行弱磁选 试验。弱 磁选设备 为： X C R S一7 4型 q MO 0 3 0 0鼓形湿式弱 磁选机， 分选磁场强度为 1 0 6 k A m：弱磁选精矿 的 品 和 同收 牢 j 还 剂 F 玎 帚 的 关 系 1L 图 1 嘏 瓣 围 还原剂占有餐 赡 絮 图 1 铁精矿品位和回收率与还原剂用量的关系 从图 1可以看 出， 当还原剂配入量与焙烧矿石 量的比例为 6 时， 弱磁选 铁精矿品位和 回收率指 标较好 。因此确定还原剂配人量与焙烧矿石量的比 例为 6 。 3 2 还 原焙烧 温度 试验 还 原剂按 矿 石 量 的 6 添 加 ， 分 别选 择 焙 烧 温 度 6 0 0 o C、 7 0 0 、 8 0 0 c C、 9 0 0 进行还原焙烧试验。 焙烧后矿石在同样的磨矿粒度与分选磁场强度 条件下得到的弱磁选铁精矿的品位和回收率与焙烧 温度的关系见图2 。 从图 2可 以看 出， 焙 烧 温度 从 6 O 0 上 升 至 9 0 0 时， 弱磁选铁精矿 品位升高不多， 但是 当焙烧 温度为 8 O 0 的时候 ， 回收率高达 8 5 2 ， 因此确定 焙烧温度为 8 0 0 (= c 为宜。 3 3 焙烧 时间试 验 还原剂配人量与矿石 量的 比例为 6 、 焙烧温 度为 8 0 0 ， 分 别选 取 焙 烧 时 间 为 3 0 m in 、 6 0 min 、 9 0 mi n 、 1 2 0 mi n进行还原 焙烧试验 。焙烧后矿石在 同样的磨矿粒度与分选磁场强度条件下得到的弱磁 选铁精矿 的品位和 回收率 与焙烧时间的关系见 图 I； L 凰 龉 焙烧温度 图2 铁精矿品位和回收率与焙烧温度的关系 静 回 图 3 铁精矿品位和回收率与还原时间的关系 从图 3可以看出 ， 在焙烧 时间为 9 0 mi n时 ， 铁精 矿的回收率较其他几个时 间略低 ， 但是此条件下的 铁精矿品位较高 ， 对后续 的浮选提铁降磷有利。因 此确定还原焙烧时间取 9 0 m in为宜。 3 4 原矿还原焙烧磁选综合条件试验 在还 原 剂 用 量 为 矿 石 量 的 6 、 焙 烧 温 度 8 0 0 、 焙烧时间 9 0 min条件下还原焙烧得到的矿石 进行弱磁选试 验。磨矿 粒度为 一3 2 5目 7 5 0 o 。 弱磁选设备为 ： X C R S一 7 4型 q 4 0 03 0 0鼓形湿式 弱磁选机 ， 磁场强度为 1 0 6 k A m， 试验结果见表 3 。 由表 3知， 弱磁精矿 品位 T F e为 5 4 1 2 ， 铁回 明 盯 韶 跎 鲫 第 1 期 龙运波等 ：某高磷 鲕状赤铁矿选 矿试 验研究 5 收率为 8 3 9 5 ， 铁精矿含磷 为 0 7 8 。 表 3 原矿还原 一焙烧 一弱磁选试验结果 4 反浮选提铁 降磷试验 通过对焙烧矿石弱磁分选得到的铁精 矿( 人浮 物料) 的筛析产品在显微镜 下检查发现 ： 单 体解离 了的铁矿物只有约 1 5 0 ， 其余 部分全 为连 生体 。 其中富铁连生体占6 6 0 以上 ， 其余的为贫铁连生 体。为了降磷 ， 必须细磨使铁矿 物与磷矿物尽量地 单体解离， 但是过度细磨产生的大量矿泥， 势必影响 浮选效果 ， 经过条件试验选择 一 3 2 5目含量 7 5 0 0 作为人浮物料的粒度。 反浮选提铁降磷试 验采用 N a O H作为矿 浆 p H 值调整剂 、 改性淀粉抑制 铁矿物 、 C a C 1 活化石英 、 自行研制 的 E M5 0 6作为磷矿 物及石英 等脉石矿 物 的捕收剂 ， 在矿浆 p H值为 l 0 51 1的条件下 ， 对 弱磁选精矿经过一次粗选 、 一次精选 、 两次扫选后可 以获得最终铁精矿品位 T F e 5 8 1 5 ， 磷 0 2 8 ， 浮 选作业回收率达到 8 2 6 的选矿 指标 ， 试验结果见 表 4 ， 还原焙烧 一 磁选 一反浮选工艺流程见图 4 。 表 4还原焙烧 一 磁选 一反浮选 闭路试验结果 从反浮选结果来看 ， 最终铁精矿品位为 T F e 5 8 1 5 ， 精矿磷品位降低至 0 2 8 ， 浮选 作业 回收率 为 8 2 6 ， 精矿对原矿 总的收率为 6 9 3 7 。铁精 矿 T F e品位提高了 4 5 ， 杂质磷降到了 0 3 以下 。 对浮选最终铁精矿产品在显微镜下检查发现 ： 人浮物料在 一 3 2 5目含量 7 5 0 0 的粒度条件下 ， 精 矿产品中还含有一定量的连生体， 正是因为这部分 连生体使得最终铁精矿品位 T F e难以提高 ； 同时， 为 了保证铁精矿品位磷含量降 到 0 3 以下 ， 在浮选 刮泡时就得对 那些富含铁矿 物的连生体刮得狠一 点 ， 这在一定程度上是 以牺牲一定量的铁 回收率 为 代价 的， 所以导致反浮选作业 回收率不高。假如要 让这部分连生体解离 ， 就得强化细磨 。 新产生 的矿 药剂用 量单位 ： g t 弱 磁选 = =：= ：= = = 磁场 强度 1 0 6 k A m = 1日 4 11 b 磁 。T 一 l 一 ) k N a 0 H g 0 0 ) l( C a C l z 6 0 0 。 ) k改性淀粉8 0 0 ) k捕收剂7 5 0 l 反浮 粗选 ， ： 。 扫选 I 反浮 精选 扫 浮选尾矿 弱磁 尾矿 铁精矿总尾矿 图4焙烧 一 磁选 一反浮选全流程闭路工艺原则 流程 泥势必导致浮选效率降低 ， 药剂用量增加且严重降 低精矿品质。 5 结 论 1 对重庆某原矿品位 T F e 3 8 5 2 ， 含磷高达 1 1 的鲕状赤铁矿 ， 通过还原焙烧 一磁选 一 反浮选工 艺， 可以获得 T F e 5 8 ， 1 5 ， P 0 2 8 的铁精矿 ， 对原 矿的回收率为 6 9 3 7 。 2 矿石的工艺矿物学研究表 明， 鲕粒中赤褐铁 矿嵌布粒度微细 ， 且与脉石矿物紧密共生 ， 选矿难度 第 1 期 2 01 1年 2月 矿 产 综 合 利 用 M ul t ip ur po s e Ut il iz at ion of M in e r a l Re s our ce s N0 1 Fe b2 01 1 某 复杂难选氧化铅锌矿选矿试验研究 毛益林，陈晓青， 杨进忠， 王秀芬 ( 中国地质科学院矿产综合利用研究所 ，四川 成都6 1 0 0 4 1 ) 摘要： 针对某氧化铅锌矿嵌布粒度微细、 氧化率高等特点， 采用先硫后氧浮选工艺流程， 得到铅锌混合精矿与 合格锌精矿， 然后采用新型氧化矿硫化剂 E MS一3硫化氧化铅矿物， 再浮选得到氧化铅精矿产品。采用该工艺流 程 ， 伴生的银在精矿中得到富集， 使资源得到最大化利用。 关键词 ： 氧化铅锌矿石 ； 铅锌 分离 ； 硫化剂 E MS一 3 中图分 类号 ： T D 9 1 3 文献标识码 ： A文章编号 ： 1 0 0 0 6 5 3 2 ( 2 0 1 1 ) O l - 0 0 0 6 - 0 5 随着经济的发展 ， 铅锌 等各种金属的需求量在 不断增加。由于铅锌矿产资源 的大量开发利用， 硫 化铅锌矿越来越少 ， 氧化铅锌矿成为 了重要的铅锌 原料 ， 探索合适有效的氧化铅锌矿的分选途径已越 来越受到人们 的重视。本研究针对某复杂难选氧化 铅锌矿石进行 了试验研究 ， 获得 了较好的选别效果。 大。要达到提铁 降磷 的 目的 ， 必须细磨 。因此焙烧 一 磁选作业和浮选作业物料磨矿粒度非常细， 使得 药剂用量较大 ， 铁精矿总的回收率受到影响。 参考文献： 1 龙运波， 张裕书重庆巫山县邓家鲕状赤铁矿可选性试 验研究 R 成都 ： 中 国地 质科 学 院矿 产综 合利 用研 究 所 ， 2 0 0 8 2 闫武， 张裕书鄂西宁乡式铁矿利用工艺技术研究 R 成都： 中国地质科学矿产综合利用研究所， 2 0 0 8 3 庞玉荣， 郭秀平， 李朝晖， 庞雪敏某鲕状赤铁矿矿石反 浮选试验研 究 J 国外金属矿选矿 ， 2 0 0 8 ， ( 7 ) ： 2 2 2 5 4 张锦瑞， 胡立可， 梁银英， 杨惠平 ， 孙达难选鲕状赤铁矿 7 6 f 5 李广涛， 张宗华， 张昱， 王雅静某高磷赤褐铁矿的焙烧 一 磁选试验研究 J 矿业快报， 2 0 0 8 ， ( 1 ) ： 2 72 9 6 郝先耀， 戴惠新， 赵志强高磷铁矿石降磷的现状与存在 问题探讨 J 金属矿山， 2 0 0 7 ， ( 1 ) ： 71 0 ， 6 6 7 陈述文， 曾永振， 陈启平贵州赫章鲕状赤铁矿直接还原 磁选试验研究 J 金属矿山， 1 9 9 7 ， ( 1 1 ) ： 1 3 1 6 ， 3 1 8 何姜毅， 周平， 庄故章， 杜景红， 张军 ， 刘阅兵， 杨志惠某 高磷铁矿降磷技术研究 J 云南冶金， 2 0 0 7 ， 1 3 6 ( 6 ) ： l 7 21 9 王兢， 尚衍波， 张覃鲡状赤铁矿浮选初步研究 J 矿冶 工程 ， 2 0 0 4 ， ( 6 ) ： 3 8 4 O 的研究利用现状及展望 J 中国矿业 ， 2 0 0 7 ， ( 7 ) ： 7 4一 Ex pe r im e n t a l Re s e a r ch o n M in e r a l Pr o ce s s ing Te ch no l o g y f o r S e p a r a t in g a Hig h P h o s p h o r u s Oo l it ic He ma t it e Or e LONG Yu n b o，Z HANG Yu s h u ( I n s t it u t e o f Mu l t ip u r p o s e U t i l iz a t io n o f M in e r a l R e s o u r ce s ， C A G S ，C h e n g d u ， S ich u a n ， C h i n a ) Ab s t r a ct ： A h ig h p h o s p h o r u s o o l i t ic h e ma t it e o r e in C h o n g q i n g w it h a h e a d g r a d e o f 3 8 5 2 T F e a n d co n t a i n in g 1 1 P ma in l y e x is t s i n t h e f o r m o f o o l i t ic h e ma t it e a n d l i mo n it e o r e W h e n t h e n o r ma l me ch a n ica l min e r a l p r o ce s s in g me t h o d i s a d o