外蒙某铁矿试验报告.doc

蒙古国铁矿石选矿试验报告 目 录一、前言1二、试验样品的采取与制备31、试验样品的采取32、试验样品的制备3三、岩矿鉴定5（一）鉴定样品简要说明5（二）矿石的矿物成分及其相对含量5（三）金属矿物的嵌布特征5(四)矿石的结构构造6（五）基本认识7（六）照片及说明8四、原矿物理、化学性质111、原矿光谱分析112、原矿化学多元素分析113、原矿铁物相分析124、原矿粒度筛分分析125、原矿比重测定136、原矿可磨度测定13五、选矿试验151、磨矿细度试验152、磁场强度试验173、粗精矿再磨细度试验194、推荐流程验证试验21六、产品检查251、精矿化学多元素分析252、密度测定253、尾矿沉降试验26七、结语27附录：铁精矿质量标准2929 2009年6月一、前言受某矿业公司的委托，我院对其所购蒙古国铁矿石进行选矿试验研究，为该矿山选矿厂建设提供相应的技术依据。试验样品由某矿业有限公司负责采取，并送至我院，样品为一混合样，重约300kg,为原生矿石。试样破碎后进行化学分析，原矿品位TFe40.81%、mFe39.13%，试样具有一定的代表性，本次选矿试验仅对所取矿样负责。根据矿石性质，选矿试验采用湿式弱磁选工艺流程。试验研究结果表明：该矿石中主要目的矿物为磁铁矿，采用一段粗磨弱磁选工艺，铁精矿的品位TFe60.68%，回收率TFe93.49%；采用一段粗磨粗精矿再磨弱磁选工艺，铁精矿的品位只能提高至TFe61.16%，鉴于矿山生产中磨矿成本较高，推荐矿山采用一段粗磨湿式弱磁选工艺流程（磨矿细度-200目占50%）。最终选矿试验结果见表-1、推荐流程见图-1。表-1 最终选矿试验结果 产品名称产率（%）品位（%）回收率（%）TFemFeTFemFe精 矿62.8760.6860.3693.4996.98尾 矿37.137.163.186.513.02原 矿100.0040.8139.13100.00100.00原 矿H=102.70kA/m (1300 Oe)精 矿磨矿-200目占50%弱磁粗选图-1 推荐流程 H=59.25KA/m （750 Oe）弱磁精选尾 矿二、试验样品的采取与制备1、试验样品的采取选矿试验样品由某矿业公司负责采取，并送至我院，样品为一混合样，重约300kg,均为原生矿石。2、试验样品的制备将试样破碎后进行化学分析，原矿品位TFe40.81%、mFe39.13%，符合委托方的要求。试样具有一定的代表性，本次选矿试验仅对所取矿样负责。试验样品的制备流程见图-2。颚式破碎机250150mm颚式破碎机10060mm对辊机200100mm筛 分+2mm物 相 分 析 样多 元 素 分 析 样光 谱 分 析 样比 重 测 定 样图-2 样品的制备流程原 矿混匀、缩分-2mm试 验 原 矿 样备 样三、岩矿鉴定（一）鉴定样品简要说明本次岩矿鉴定样品是从选矿试样中捡取的。试验矿石为磁铁矿矿石，矿石呈黑色，少量呈黑褐色，磁铁矿多呈中粒稠密浸染状产出，少量为块状矿石。矿石中裂隙不发育，硬度中等。（二）矿石的矿物成分及其相对含量据镜下观察，试验样品的矿物成分比较简单，金属矿物主要有磁铁矿及少量赤铁矿和软锰矿等，脉石矿物主要有辉石、绿泥石及少量角闪石、石英、长石和碳酸盐类等。主要矿物成分及相对含量见表-2。表-2 主要矿物成分及其相对含量 矿物分类金属矿物脉石矿物主要矿物磁铁矿辉石、绿泥石少量矿物软锰矿、赤铁矿碳酸盐类、角内石、石英、长石微量矿物磁黄铁矿磷灰石（三）金属矿物的嵌布特征1、磁铁矿：磁铁矿是矿样中含量最高的金属矿物，也是选矿试验的目的矿物，其嵌布特征如下：（1）大部分磁铁矿呈他形粒状集合体“成片”产出，其颗粒内部多含脉石细粒（0.01-0.03mm）包体，形成如筛状结构，直接影响矿石质量；另外，此类产出的磁铁矿局部还见有脉石细脉（脉宽0.02-0.05mm）穿插；这部分磁铁矿的集合体粒度较粗，一般大于1.0mm；（2）少部分磁铁矿呈他形粒状产于脉石中，一般粒度0.1mm左右，个别细粒小于0.02mm；（3）很少量磁铁矿呈细脉状产于脉石裂隙中，脉宽0.01mm左右；（4）个别磁铁矿呈破碎状嵌布于脉石中，其粒度小于0.03mm；（5）见有少量磁铁矿被软锰矿或赤铁矿交代的现象，个别磁铁矿颗粒中含磁黄铁矿包体(0.01mm)。总的来看，试样矿石中磁铁矿的嵌布特征比较复杂。2、软锰矿：镜下所见软锰矿主要交代磁铁矿边缘产出，少量以他形粒状产于脉石中。软锰矿的嵌布粒度为0.04-0.06mm，个别者0.1mm左右。3、赤铁矿：矿样中的赤铁矿主要呈他形粒状交代磁铁矿边缘产出，一般粒度为0.1mm左右。4、磁黄铁矿：矿样中含量微少，或呈他形细粒状产于脉石中，或呈微粒包体嵌布于磁铁矿中。磁黄铁矿的粒度一般为0.01-0.02mm。(四)矿石的结构构造、矿石的结构综合镜下观察结果，矿石的结构主要为他形粒状结构和筛状结构，其次为交代结构，少量为细脉状结构，包裹结构、破碎结构。（1）他形粒状结构矿石的最主要的结构类型，所见金属矿物多以他形粒状结构产出，只是粒度大小有所不同。（2）筛状结构此结构为本次试样中磁铁矿的独特产出形态。可能受矿体成因的影响，矿片中磁铁矿颗粒内多含脉石包裹体，后者在磁铁矿中的分布疏密不等，一般粒度细小（0.01-0.03mm），使磁铁矿呈筛状结构，这可能是影响矿石质量及选别效果的主要因素。(3)其它软锰矿和赤铁矿交代磁铁矿形成交代结构，很少量磁铁矿呈细脉状产出，形成细脉状结构，磁黄铁矿包裹于磁铁矿中形成包裹结构（包含结构），局部见有磁铁矿呈破碎结构。2、矿石的构造矿石的构造主要为稠密浸染状构造，少量为稀疏浸染状构造和块状构造。（五）基本认识本次试样矿石物成分比较简单，但磁铁矿的产出形态比较复杂，选别难度较大。（六）照片及说明照片1 反光 150脉石（暗灰色）呈细小颗粒，包于磁铁矿（灰白色）中。照片2 反光 150磁铁矿（Fe）呈他形粒状产于脉石中。照片3 反光 150磁铁矿（灰白色）呈不规则粒状产于脉石中。照片4 反光 150磁铁矿（Fe）呈不连续细脉状产于脉石裂隙中。照片5 反光 150锰软矿（Mm）交代磁铁矿（Fe）产出。照片6 反光 150磁黄铁矿（CH）呈他形细粒状包于磁铁矿（Fe）中产出。四、原矿物理、化学性质1、原矿光谱分析表-3 原矿光谱半定量全分析结果 元素F Na2O MgOSiO2AL2O3K2OCaOP含量%0.30.10101030.3020.03元素TiVCrMnFe2O3CoNiCu含量%0.10.0020.024100.00070.0010.01元素ZnGaGeAsRbSrYZr含量%0.20.00080.0020.00080.00090.0010.0010.0006元素NbMoAgCdInSnSbTe含量%0.00050.0010.0060.020.0020.0040.0090.001元素BaLaCeYbHfTaWPb含量%0.020.0020.0020.0020.0020.0020.0010.002元素HgBiThU含量%0.010.0040.0030.0012、原矿化学多元素分析表-4 原矿化学多元素分析结果 元素名称TFemFeMnOSiO2MgOAl2O3含 量%40.8139.135.3312.3710.400.78元素名称K2ONa2OCaOSP含 量%0.330.971.030.0170.08根据化学分析结果计算（MgO+CaO）/（SiO2+ Al2O3）0.87，该矿区矿石为自溶性矿石。3、原矿铁物相分析 表-5 原矿铁物相分析结果 名 称磁性铁碳酸铁硫化铁赤褐铁硅酸铁合计含 量 %39.130.280.000.770.6340.81分布率%95.880.690.001.891.54100.004、原矿粒度筛分分析 表-6 原矿粒度筛分分析结果 粒级（mm）产率（%）品位TFe（%）分布率TFe（%）+ 0.5632.1535.5828.07-0.56 + 0.2829.2537.0326.57-0.28 + 0.15411.8542.8112.44-0.154 + 0.1055.0045.318.16-0.105 + 0.0767.2545.877.80-0.076 + 0.0436.7547.767.91-0.0437.7547.619.05合计100.0040.76100.005、原矿比重测定原矿真比重 4.08原矿堆比重 2.136、原矿可磨度测定本次测定矿石相对可磨度的标准矿样为白音诺尔铅锌矿矿石。将试验样品与标准矿样分别碎至-2mm，并筛去-0.154mm粒级，作为球磨机给矿。在相同条件下，测定相同磨矿时间内各自新生-200目（-0.076mm）的含量进行比较，绘制可磨度曲线。可磨度试验结果见表-7，可磨度曲线见图-3。表-7 可磨度试验结果 磨矿时间（分）4681012-200目含量（%）标准矿石43.6060.0076.1084.6093.60待测矿石32.7048.6062.4676.8688.20图-3 可磨度测定曲线从图-3可得，当磨矿细度-200目占50%时，蒙古铁矿石相对标准矿石的可磨度系数：T0/T=6.2/4.8=1.29式中：T0磨蒙古铁矿石所需时间，T磨标准矿石所需时间。试验表明，蒙古铁矿石较标准矿石难磨。五、选矿试验根据矿石性质,化学多元素分析，铁物相分析结果，该矿石中目的矿物主要为磁铁矿。因此选矿试验采用湿式弱磁选工艺,并进行了各条件试验。试验条件及试验结果如下：1、磨矿细度试验试验在50mm磁选管中进行。固定条件：磨矿浓度70%；磁场强度H =102.70 KA/m（1300 Oe）变化条件：磨矿细度-200目（-0.074mm）占40%、50%、60%、70%、80%、90%。 磨矿细度试验流程见图-4、试验结果见表-8。原 矿尾 矿H=102.70KA/m （1300 Oe） 精 矿 磨矿细度-200目变量 磁 选图-4 磨矿细度试验流程表-8 磨矿细度试验结果 磨矿细度-200目（%）产品名称产 率（%）品位 TFe（%）回收率 TFe（%）40.00精 矿67.1758.1295.54尾 矿32.835.554.46原 矿100.0040.86100.0050.00精 矿65.2360.1095.95尾 矿34.774.764.05原 矿100.0040.86100.0060.00精 矿63.7760.9295.87尾 矿36.234.624.13原 矿100.0040.52100.0070.00精 矿64.1560.8496.04尾 矿35.854.493.96原 矿100.0040.64100.0080.00精 矿64.1760.9095.71尾 矿35.834.894.29原 矿100.0040.83100.0090.00精 矿64.0060.9395.62尾 矿36.004.964.38原 矿100.0040.78100.00试验结果表明，磨矿细度在-200目占5090%之间，铁精矿品位及回收率的变化均不大，即使磨矿细度达到-200目占90%，铁精矿品位也只能达到60.92%，综合各项指标，磨矿细度暂定为200目占50.00%进行其他条件试验。2、磁场强度试验试验在50mm磁选管中进行。固定条件：磨矿细度-200占50.00%； 变化条件：磁场强度63.20181.70kA/m(8002300 Oe )。试验流程见图-5,试验结果见表-9。原 矿尾 矿H=63.20-181.70KA/m（800-2300 Oe）精 矿 磨矿细度-200目占50.00% 磁 选图-5 磁场强度试验流程表-9 磁场强度试验结果 磁场强度KA/m(Oe)产品名称产率（%）品位 TFe（%）回收率 TFe（%）63.20(800)精 矿60.7460.6190.28尾 矿39.2610.109.72原 矿100.0040.78100.0079.00(1000)精 矿64.9560.5095.19尾 矿35.055.664.81原 矿100.0041.28100.00102.70(1300)精 矿65.3960.5096.26尾 矿34.614.453.74原 矿100.0041.10100.00142.20(1800)精 矿65.4960.2596.28尾 矿34.514.413.72原 矿100.0040.98100.00181.70(2300)精 矿65.4560.1896.80尾 矿34.553.773.20原 矿100.0040.69100.00从试验结果可以看出：磁场强度在63.20181.70kA/m(10002300 Oe)范围内，精矿品位及回收率均无大的变化，说明磁场强度变化对精矿指标影响不大，所以磁场强度选择在79.00181.70kA/m(10002300 Oe)均可。3、粗精矿再磨细度试验 为了提高精矿品位，进行粗精矿再磨细度试验，试验在50mm磁选管中进行。固定条件：一段粗磨细度-200占50.00%，粗选磁场强度95.00kA/m(1300 Oe)精选磁场强度59.25kA/m(750 Oe)。变化条件：粗精矿再磨细度粗精矿再磨细度试验流程见图-6,试验结果见表-10。原 矿H=102.70KA/m（1300 Oe）精 矿 磨矿细度-200目占50% 磁 选图-6 粗精矿再磨细度试验流程尾 矿 磨矿细度变化 磁 选H=59.25KA/m（750 Oe）表-10 粗精矿再磨细度试验结果 粗精矿再磨细度产品名称产率（%）品位 TFe（%）回收率 TFe（%）-200目（-0.074mm）占90%精 矿62.0061.7093.87尾 矿38.006.576.13原 矿100.0040.75100.00-325目（-0.045mm）占77%精 矿61.7661.8093.78尾 矿38.246.626.22原 矿100.0040.70100.00-325目（-0.045mm）占90%精 矿61.1062.2093.10尾 矿38.907.246.90原 矿100.0040.82100.00-400目（-0.037mm）占93%精 矿60.4862.5992.62尾 矿39.527.637.38原 矿100.0040.87100.00-400目（-0.037mm）占98%精 矿60.7562.7193.08尾 矿39.257.226.92原 矿100.0040.93100.00从表中结果可以看出：粗精矿再磨细度达到-400目（-0.037mm）占98%，铁精矿的品位也只能提高至62.71%，所以粗精矿再磨细度暂定为-200目占90%进行验证试验。4、推荐流程验证试验通过50毫米磁选管的预选试验，确定了磨矿细度和磁场强度，为了使试验结果更接近生产实际，选用XCTS-74型湿式鼓式磁选机进行验证试验。(1) 一段粗磨弱磁选验证试验磨矿细度： -200目（-0.074mm）占50%、磁场强度：粗选102.70kA/m(1300 Oe)、精选59.25kA/m(750 Oe)，加水量：5060ml/s。一段粗磨弱磁选验证试验结果见表-11，数质量流程见图-7。表-11 一段粗磨弱磁选验证试验结果 产品名称产率（%）品位（%）回收率（%）TFemFeTFemFe精 矿62.8760.6860.3693.4996.98尾 矿37.137.163.186.513.02原 矿100.0040.8139.13100.00100.00原 矿精 矿磨矿-200目占50%弱磁选100.00 100.00100.0040.81 39.1394.1259.8235.79图-7 数质量流程 5.886.70TFe mFe %TFe mFe %弱磁选尾 矿64.2137.137.16 3.186.51 3.0262.8760.68 60.3693.49 96.381.3419.100.63(2) 粗精矿再磨弱磁选验证试验磨矿细度：一段粗磨-200目（-0.074mm）占50%、粗精矿再磨-200目（-0.074mm）占90%，磁场强度：粗选102.70kA/m(1300 Oe)、精选59.25kA/m(750 Oe)，加水量：5060ml/s。粗精矿再磨弱磁选验证试验结果见表-12，数质量流程见图-8。表-12 粗精矿再磨弱磁选验证试验结果 产品名称产率（%）品 位（%）回 收 率（%）TFemFeTFemFe铁 精 矿62.1961.1660.9693.0496.69尾 矿37.817.363.436.963.31原 矿100.0040.8839.21100.00100.00原 矿精 矿-200目占50%弱磁选100.00 100.00100.0040.88 39.2193.89 97.0559.49 58.9835.486.11 2.957.04 3.26TFe mFe %TFe mFe %弱磁选尾 矿64.5237.817.36 3.436.96 3.311.9013.56 3.920.63 0.19-200目占90%图-8 数质量流程 62.6260.88 60.6593.26 96.8662.1961.16 60.9693.04 96.690.4320.92 15.50 0.22 0.17弱磁选六、产品检查1、精矿化学多元素分析 表-13 精矿化学多元素分析结果 元素名称产品名称TFemFeSiO2SPMnO含量（%）精矿160.6860.361.700.0070.062.33精矿261.1660.960.680.0070.06元素名称产品名称CuPbZnNa2OK2O含量（%）精矿10.0050.030.0080.120.08精矿20.0050.030.0080.130.08 2、密度测定表-14 精矿和尾矿密度测定结果 产 品 名 称精 矿尾 矿密 度（t/m3）4.902.90松散密度（t/m3）2.251.253、尾矿沉降试验表-15 尾矿沉降试验结果 序号观测时间（分）澄 清 层 高 度 mm（尾矿浓度20%）11302260339044120551406615077152881549915510101561115156122015613301561460156151440157 七、结语1、蒙古国铁矿石性质比较简单，主要目的矿物为磁铁矿，矿石中有害元素硫、磷的含量均较低，选矿试验结果表明：采用湿式弱磁选工艺流程，可以获得较好的选别指标，铁精矿中硫、磷的含量较低，达到了铁精矿C60产品的质量标准，为合格铁精矿。说明该矿区矿石的可选性较好，属于易选铁矿石。最终选矿试验结果见表-1