牛毛泉铁矿选矿工艺研究及流程设计-中国矿业114网 
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牛毛泉铁矿选矿工艺研究及流程设计
2013-12-10
针对牛毛泉铁矿原矿品位较低的实际情况,在保证铁精矿质量的前提下,对细碎产品进行干式预选抛尾,提高了入选品位,最终获得了铁品位为64.62%,含TiO2品位为4.79%、铁回收率为43.25%的铁精矿。
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近年来,随着我国钢铁工业的发展,铁矿石需求不断增加,然而由于我国铁矿资源日趋枯竭,富矿越来越少,因此充分开发利用贫矿资源具有十分重要的现实意义。牛毛泉铁矿形态呈层状,厚度变化属较稳定类型,品位变化也较均匀,矿体构造简单,适应于大型机械露天开采,水、电、交通极为便利。因此,探索适合该矿石的选矿工艺流程,为开发利用该铁矿提供技术支持十分重要。

1  矿石性质

对原矿进行化学多元素分析和原矿铁物相分析,其结果分别见表1、见表2,原矿-3mm筛析结果见表3。

表1  原矿化学多元素分析结果    %

元素

Fe

P

TiO2

SiO2

As

CaO

含量

12.13

0.035

2.30

43.08

0.001

12.11

元素

Pb

Cu

Zn

Al2O3

MgO

S

含量

0.023

0.003

0.012

16.58

6.40

0.33

 

 

 

 

由表1可知,矿石中主要回收元素为铁,铁品位为12.13%,其中有害元素铜、铅、锌、砷、磷等含量甚微,但硫含量为0.33%,应注意硫在铁精矿中的含量。

表2    原矿铁物相分析结果       %

铁物相

磁性铁

菱铁矿

硫化铁

硅酸铁

赤褐铁矿及钛铁矿

全铁

铁含量

6.23

0.19

0.33

2.72

2.66

12.13

铁分布率

51.36

1.57

2.72

22.42

21.93

100.00

   

 

 

 

由表2可知,金属矿物种类相对简单,其金属矿物主要以磁铁矿、钛磁铁矿[1]为主,次为钛铁矿,另含少量黄铁矿、针铁矿等。磁铁矿中的铁占全铁的51.36%,其他均为弱磁性矿物。

表3  原矿-3mm筛析结果

粒级/mm

产率/%

铁品位/%

分布率/%

个别

累计

 

+1

42.93

12.44

43.79

43.79

 

-1+0.5

22.32

13.83

25.31

69.10

 

-0.5+0.2

6.67

13.35

7.30

76.40

 

-0.2+0.1

12.53

12.53

12.87

89.27

 

-0.1+0.074

2.07

11.49

1.95

91.22

 

-0.074

13.48

7.95

8.78

100.00

 

合计

 =SUM(ABOVE)  \* MERGEFORMAT 100.00

 

 =SUM(ABOVE)  \* MERGEFORMAT 100.00

 

由表3可知,金属矿物主要以粗粒级为主,多数粒径大于0.1mm。

2  选矿试验

牛毛泉铁矿原矿品位较低,直接入磨能耗大,进行磨前预选,提前抛出部分合格尾矿,可减少磨矿处理量,有效降低选矿成本。

选矿试验方案为干式粗粒抛尾[2]试验、湿式粗粒抛尾试验、连续磨矿磁选流程试验、阶段磨矿阶段选别流程试验、相对可磨度试验。

2.1干式粗粒抛尾试验

粗粒抛尾工艺流程见图1,试验结果见表4。

                  原矿


图1 干式粗粒抛尾工艺流程

 
   表4  干式抛尾试验结果

入选粒度/mm

产品名称

产率/%

铁品位/%

回收率

/%

-12

精矿

65.82

14.49

78.69

尾矿

34.18

7.56

21.31

原矿

100.00

12.12

100.00

-5

精矿

66.15

15.86

86.56

尾矿

33.85

4.82

13.44

原矿

100.00

12.12

100.00

由表4可知,采用图1所示的选矿流程,入选粒度为-12mm、-5mm时,铁精矿中铁品位分别提高了2.37和3.74个百分点,回收率分别为78.69%和86.56%,表明抛尾粒度越细,回收率越高,粉矿的干选效果明显好于块矿。

2.2湿式粗粒抛尾试验

试验设备为鼓式磁选机,场强为183.12kA/m,湿式抛尾试验结果见表5。

表5   湿式抛尾试验结果

入选粒度/mm

产品名称

产率/%

铁品位/%

回收率/%

-3

精矿

44.28

18.42

67.30

尾矿

55.72

7.12

32.70

原矿

100.00

12.12

100.00

由表5可知,精矿铁品位达到18.42%,入磨品位提高了6.3个百分点;尾矿抛尾产率为55.72%,超过一半的粗粒尾矿抛出;尾矿铁品位为7.12%。试验结果表明,-3mm湿式抛尾的试验结果较干选抛尾更理想。在水资源充足的情况下,可选用湿式抛尾。

2.3连续磨矿磁选流程试验

弱磁粗选磁场强度为119.43 kA/m,弱磁精选磁选强度103.50 kA/m,试验结果见图2。

图2  连续磨矿-弱磁选试验流程

由图2可见,当连续磨矿粒度达到-0.074mm占90%时,经1粗1精2段弱磁选别,可得到精矿品位为61.70%,回收率为66.70%的铁精矿。

2.4阶段磨矿阶段选别流程试验

1段磁选强度为95.54 kA/m,2段磁选场强为79.62 kA/m,3段磁选场强为63.69 kA/m。阶磨阶选流程见图3,试验结果见表6。

 SHAPE  \* MERGEFORMAT

图3  阶段磨矿阶段选别试验流程

表6  阶段磨矿阶段选别流程试验结果    %

产品名称

产率

铁品位

回收率

铁精矿

10.08

64.44

53.56

中2

0.48

41.52

1.65

中1

1.12

10.56

0.96

尾矿

88.32

6.02

43.83

原矿

100.00

12.13

100.00

由表6可知,采用阶段磨矿阶段选别工艺流程,可获得铁品位为64.44%,回收率为53.56%的铁精矿。该铁精矿经化学分析,含TiO2为5.10%,化学分析结果表明,铁精矿品位难以进一步提高的主要原因由于铁精矿中含有TiO2

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