矿物加工专业技能大赛

鲕状赤铁矿磁化焙烧—磁选—反浮选提铁降杂选矿工

艺设计（武汉理工大学资源与环境工程学院）摘要:鄂西宁乡式鲕状赤铁矿嵌布粒度极细,SiO2、Al2O3、P等杂质含量高,用其生产的铁精矿很难达到冶炼要求.针对铁品位为43.76%,磷含量为0.84%的鲕状赤铁矿进行提铁降杂选矿工艺设计，针对鲕状赤铁矿“磷高难降，铁贫难富”的选矿现状，我们小组提出鲕状赤铁矿磁化焙烧—磁选—反浮选提铁降杂选矿工艺设计，在磁化焙烧和磁选阶段对铁进行富集，后在浮选阶段降低初选精矿的磷和其他杂质的含量，得到符合冶炼要求的铁精矿，能够为鲕状赤铁矿的选矿利用提供参考.关键词:鲕状赤铁矿；提铁降磷；磁化焙烧；反浮选原矿性质1.1矿石的化学分析通过化学分析可知（见表1）,铁矿石铁品位为43.76%,磷含量为0.84%,铁矿物为主要的有用矿物,铁矿物中含有大量的硅酸盐类,SiO2为主要的脉石矿物，有害矿物磷的含量过高.表一矿石的化学分析化学成分TFeFeOFe2O3SQAl2O3CaOMgOw/%43.762.3259.9919.476.933.820.79化学成分MnOK2ONa2OPS烧失w/%0.190.470.120.840.0313.571.2矿石中铁、磷的化学物相分析通过铁的物相分析可知,矿石中铁主要以赤褐铁矿的形式存在,其次为硅酸铁,仅有少量的磁性铁、菱铁矿和微量硫化铁;铁的赋存状态较为简单,呈赤褐铁矿产出的铁占95.11%,加上分布在磁铁矿和碳酸铁中的铁,分布率合计为96.01%,这即为选矿分选铁矿物时铁的最大理论回收率.表2矿石中铁的物相分析铁相磁性铁菱铁矿赤褐铁硫化硅酸铁合计之铁之铁矿之铁铁之铁之铁铁质量分数/%0.200.1941.620.031.7243.76铁分布率0.460.4495.110.063.93100.00表3矿石中磷的化学物相分析磷相 胶磷矿中磷 吸附磷磷质量分数/% 0.82 0.018磷分布率/% 97.86 2.14该矿石中含磷较高，达到0.84%，是影响铁矿石开发利用的主要有害成分。经物相分析，含磷矿物主要为胶磷矿，其分布率达到97.86%，所以,铁矿中磷基本上是以独立矿物—胶磷矿的形式存在矿石中铁有95.11%是以赤褐矿的形式存在，鲕绿泥石中的铁占3.93%，赋存在其他矿物中的铁较少；矿石中的磷主要以胶磷矿的形式产出此类矿石的性质决定这些铁矿属于难选矿石，合理开发利用该铁矿的技术关键是微细粒赤铁矿与脉石矿物的分离和回收。对矿石来说，细磨是必须的，确定合理的磨矿工艺十分重要，要尽量减少次生矿泥，在浮选作业中注意矿浆浓度和矿浆中固体物料的分散度，强化对微细粒赤铁矿的分离回收。选矿设计方案2.1．破碎磨矿矿石在采场破碎后，采用三段一闭路流程。粗碎采用复摆颚式破碎机，中碎采用标准型圆锥破碎机，细碎为短头圆锥破碎机与SZ1500*3000mm震动筛组成的闭路，破碎最终粒度为-15mm,采用一段闭路磨矿流程，将-15mm矿块磨到95%65目，磨矿最终粒度为-0.2mm,为后面的磁化焙烧提高原料，其流程图如图一所示：

预先分级细碎粗碎筛分预先及检查」筛分O原矿0—0.2mrri预先分级细碎粗碎筛分预先及检查」筛分O原矿0—0.2mrri控制预先中碎图一2.2磁化焙烧流程磁化焙烧是矿石加热到一定温度后在相应的气氛中进行物理化学反应的程。经磁化焙烧后，铁矿物的磁性显著增强而脉石矿物磁性则变化不大。常用的磁化焙烧法有竖炉磁化焙烧、回转窑磁化焙烧、沸腾炉磁化焙烧等。赤铁矿磁化焙烧的实质是将弱磁性的铁矿物(Fe203)在弱还原气氛下还原而转变为强磁性的矿物磁铁矿(Fe3°4)和磁赤铁矿(r-Fe2°3)。将磨矿后的产物与还原剂混合后进行竖炉磁化焙烧，采用两段一局部闭路磨矿流程，由于焙烧后的铁矿石的可磨性系数降低，对上一阶段的粗磨产物进行焙烧，再将焙烧产品磨矿至-0.045mm占90%，用一初选、一次精选、一次扫选的工艺流程选出铁粗精矿和尾矿，初选采用永磁式磁选机，精选和扫选采用SLon

型立环脉动高梯度磁选机，选出来的粗精矿用于下一工艺流程，抛除尾矿，其流程图如图二所示：球.磨检查分级球磨检查分级尾如控制分级返砂溢流弱磁选磁化焙烧强磁选强磁选还原剂磨矿产物■0.045mm占球.磨检查分级球磨检查分级尾如控制分级返砂溢流弱磁选磁化焙烧强磁选强磁选还原剂磨矿产物■0.045mm占80%铁粗精矿图二2.3反浮选流程焙烧磁选铁精矿铁的品位虽有提高，但SiO2、Al2O3、P的含量仍然会很高,无法达到高炉冶炼的要求，此处采用反浮选来降低SiO2、Al2O3、P的含量反浮选过程中采用一次粗选、一次精选、三次扫选、中矿顺次返回再选的选矿工艺处理铁粗精矿，反浮选过程中采用XFD型挂槽式浮选机。在浮选前的搅拌槽中，加淀粉、石灰、捕收剂，在一定pH条件下进行铁粗精矿反浮选，经一次初选，三次扫选，每次扫选补加一定量淀粉、石灰和捕收剂，第一次扫选精矿与初选产品合并进行一次精选，精选时添加与初选相同的药剂，加入量均减半，得到铁精矿，其流程如图3所示：精矿脱水精矿一直沿用两段脱水流程，第一段为浓缩，第二段为过滤。浓缩机底流浓度为50%~60%固体；过滤机滤饼水分：铁精矿为11%~15%总结与讨论1、由于极细的嵌布粒度和鲕状结构和含磷量高，导致了鲕状赤铁矿“铁贫难富，磷高难降”，属于难选矿石。2、 采用磁化焙烧，将弱磁性的铁矿物(Fe203)在弱还原气氛下还原而转变为强磁性的矿物磁铁矿(Fe304)和磁赤铁矿，使铁矿物的磁性显著增强而脉石矿物磁性则变化不大，利于磁选中对铁的富集；焙烧后的铁矿石的可磨性系数降低。3、 在磁化焙烧前将物料粗磨至粒度为-0.