某选铜尾矿中回收铁的试验研究

某选铜尾矿中回收铁的试验研究

随着钢铁行业的快速发展，对矿产资源的需求越来越高。大量贫铁、含铁矿和难以处理的贫铁矿正在逐步开发中。江西某铜矿矿石为细脉浸染型矿石,金属矿物主要为黄铁矿和黄铜矿,其次有辉铜矿、砷黝铜矿、斑铜矿、磁性铁矿物等,此外,还伴生有金、银、钼、铼等元素,目前已对其中的铜、硫、金、银、钼、铼等元素通过浮选、冶金的方式进行了回收利用。除此之外,对铁的回收也在进行积极探索。1铁物相分析结果对选铜尾矿进行主要化学成分分析和铁物相分析,选铜尾矿主要化学成分分析结果见表1,铁物相分析结果见表2。由表2分析结果可知,选铜尾矿中主要铁矿物为硅酸铁,占全铁的65.07%,此类铁主要赋含在脉石中,目前尚无较好的回收方法。其次为赤褐铁矿、磁黄铁矿、磁铁矿以及少量的金属铁(钢球磨损产生)。2尾矿的工业化目前江西某铜矿采用1次粗选2次精选的磁选选铁工艺对选铜尾矿进行回收铁处理。具体操作过程为将2台尾矿回收机置于选铜尾矿明渠中,所得粗精矿经砂泵泵至永磁筒式磁选机精选,尾矿外抛,精矿再经1次开路精选得到最终铁精矿。采用此工艺流程,2010年前10个月共生产品位为54.12%的铁精矿近6000t,销售的铁精矿品位最高为61%,最低为46%。铁精矿的品位低,且铁精矿品位波动比较大,给产品质量的提高带来一定的困难。由于选铜尾矿铁品位、选矿比以及实验室磁选条件的局限性,小型试验在对选铜尾矿进行了初步探索后,开展了对粗精矿的精选和进一步提高铁精矿品位的试验研究。3小型试验3.1其他铁矿金属试验矿样为尾矿回收机选别后的粗精矿,含铁20%左右。铁矿物主要有磁铁矿、赤铁矿、铁粉,其次为褐铁矿,还有少量的黄铜矿、黄铁矿。其中磁铁矿呈粒状,粒径为20～70μm,大部分为单体,部分细粒磁铁矿与脉石呈1/4连生;赤铁矿呈粒状,粒径为30～150μm,一般呈单体,部分与脉石毗邻连生;铁粉呈片状,粒径为10～60μm且含量相对较低。3.2磁选试验，粗精子不研磨3.2.1复配方案下的磁选浓度试验由于现场粗精矿浓度只有3.57%,不利于运输、缩分及条件试验,因此在采集过程中等粗精矿澄清后抽取表层清水以浓缩样品体积。在试验前将样品浓缩至62.5%的浓度,缩分成若干份备用。磁选中需要大量的冲洗水,导致粗精矿浓度仅4%左右,过稀的给矿浓度将大大降低设备有效处理能力,在实际生产中也会增加生产成本。为了了解给矿浓度对磁选指标的影响,有必要进行浓度条件试验,确定较佳的精选给矿浓度。试验采用RK/YC型鼓形湿法永磁磁选机,固定磁场强度为159.24kA/m,冲洗水量为24L/min左右。精选试验不同给矿浓度分选指标见图1。由图1试验结果可见,适当提高精选给矿浓度对精选指标的影响不是很大,给矿浓度逐渐增大的过程中精矿品位提高,当给矿浓度达到一定值时,精矿品位和回收率都转而下降。因此可在流程中注意冲洗水的有效利用,如适当增加冲洗水压力,降低用量,考虑投入产出等因素将不采取浓缩作业。3.2.2磁场强度对选机的影响试验采用RK/YC型鼓形湿法永磁磁选机,冲洗水量为24L/min左右,试验样品为现场粗精矿,-0.074mm含量为60%左右。不同磁场强度选别试验结果见图2。由图2试验结果可见,随着分选强度的提高,精矿品位下降明显,回收率显著升高,当磁场强度增大至119.43kA/m后,精矿品位的变化开始不明显,始终在30%左右,但回收率仍然有较大的提升(119.43kA/m时为69.75%,238.85kA/m时为81.96%)。因此,在回收作业后应配置磁场强度相对较高的磁选机为粗精矿抛尾,进一步富集铁矿物,有利于铁矿物的回收和产出高品位铁精矿。当磁场强度为55.73kA/m较弱场强时,此时精矿品位为39.22%,单纯增加精选次数对提高精矿品位的帮助不大。3.3单调粗砂磨矿磁选试验3.3.1磨矿细度试验对粗精矿开展磨矿细度试验,分选场强为95.54kA/m,冲洗水量为24L/min左右。磨矿细度试验结果见图3。由图3试验结果可见,磨矿细度越细精矿铁品位越高,但是过高的磨矿细度对回收率不利。随着磨矿细度的提高,精矿铁品位显著提高,经过1次磁选精矿铁品位最高可达到55.79%。为了达到高品位铁精矿,将磨矿细度确定为-0.074mm粒级含量为90%。3.3.2丰富场强的确定再磨后精选场强试验条件磨矿细度为-0.074mm90%,冲洗水量为24L/min。试验结果见图4。由图4试验结果可知,在磁场强度从238.85kA/m降至119.43kA/m的过程中,磁选精矿铁品位迅速提高,精矿铁品位从40.94%提高到54.77%之后,磁场强度继续降低,精矿铁品位无显著变化,精矿铁回收率显著降低,因此将1段精选场强确定为119.43kA/m较为适宜。3.3.3粗磨矿流程对矿产资源的影响粗精矿再磨后经过1次精选精矿铁品位为54.77%,因此开展第2次精选场强条件试验。1段精选获得的精矿作为2段精选的给矿,2次精选场强分别为95.94、79.62、55.73、39.81kA/m等4个条件试验,试验结果见图5。由图5试验结果可知,磨矿流程中,2次精选磁场强度由95.94kA/m降到55.73kA/m的过程中,精矿铁品位变化不大,均在63%以上,精矿回收率降低较快,场强为95.94kA/m时精矿铁回收率最好,为34.23%。但由此可以看出,该点不是最高值,实验室受设备条件限制,因此未开展进一步提高回收率的试验。当2次精选场强为39.81kA/m时,精矿铁品位未达到60%以上,基本上未产生分选效果,经分析原因是39.81kA/m的场强太低。粗精矿磨矿后经过2次精选流程能够得到合格铁精矿,4个条件中有3个条件取得的精矿铁品位在60%以上,达到了试验要求。与磨矿流程1次精选场强条件试验结果相比较,这组试验中1段磁选精矿指标有所提高,这是由于粗精矿品位提高引起的,说明粗精矿品位的提高降低了后续精选难度,有利于提高精矿指标。4不同品种、不同密度的种为了直观反映2种流程对选别指标的影响,对同一批试样开展粗精矿磨矿与不磨矿2次精选流程对比试验,除给矿粒度不同外,其他条件相同,其中1次精选磁场强度为119.43kA/m,2次精选磁场强度为95.94kA/m,其试验结果见表3。由表3两流程对比试验结果可知,粗精矿经过磨矿后,磁选精矿品位大幅度提高,磨矿后仅1次精选铁精矿品位就比未磨流程2次精选铁精矿品位有大幅提高,再磨流程最终铁精矿品位为65.29%。5粗选铜尾矿提高铁精矿金融风险(1)选铜尾矿中TFe含量为2.47%,磁性铁矿物品位仅0.169%左右,对这部分少量磁性铁矿物可通过磁选的方法进行回收。(2)粗选作业采用中磁以上强度,有利于回收选铜尾矿中磁性铁矿物。对粗精矿可进行中强场强抛尾,有利于降低后续作业选矿成本。(3)现场对粗精矿不磨矿直接进行精选所得铁精矿平均品位可达50%以上,但波动较大,影响销售。小型试验中该流程所得铁