CN109985723A - 一种微细粒磁-赤混合铁矿石的选矿方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种微细粒磁‑赤混合铁矿石的选矿方法，将微细粒磁‑赤混合铁矿石进行破碎—一段磨矿，将一段磨矿产品给入一次中磁选－一次强磁选作业，一次强磁选尾矿T1作为合格尾矿丢弃；将一次中磁选粗精矿、一次强磁选粗精矿合并后进行再磨，将再磨产品给入二次中磁选－二次强磁选作业，二次强磁选尾矿T2作为合格尾矿丢弃；将二次中磁选精矿、二次强磁选精矿合并后给入阴离子反浮选作业，采用一次反浮粗选、一次反浮精选、3次反浮扫选，药剂制度为：氢氧化钠为pH调整剂，玉米淀粉为铁矿物抑制剂，石灰为活化剂，RA‑915为捕收剂。本发明具有矿中微细粒铁矿物损失较小、铁回收率高、铁品位高且清洁环保的优点。

Description

一种微细粒磁-赤混合铁矿石的选矿方法
技术领域
本发明属于铁矿石选矿技术领域，特别适用于微细粒磁-赤混合铁矿石的选矿。
背景技术
随着钢铁行业的迅猛发展，地质条件好、资源品位高、分选性好的铁矿资源已近枯竭，而可选性较差的细粒难选混合铁矿资源已成为选矿技术研究的重点之一。
目前国内外处理微细粒磁铁矿常用的方法有单一弱磁选流程、弱磁选—反浮选流程、弱磁选—细筛—弱磁选流程或弱磁选—重选流程，都是在弱磁选抛尾的基础上对弱磁精矿进一步提质。但在实际应用中，以上几种方法，或者耗能大，或者不能较大幅度提高铁精矿品位，或者对铁精矿回收率太低，造成资源大量的浪费，常用的阳离子捕收剂十二胺不仅操作难度大、选择性也不好，而用阴离子捕收剂处理的矿石局限性强、且添加药剂种类较多，药剂成本较高。
对于微细粒赤铁矿石的选矿，最常用的典型选矿工艺流程有阶段磨矿或连续磨矿、粗细分选、重选—弱磁选—高梯度磁选—阴离子反浮选工艺,连续磨矿、弱磁选—强磁选—阴离子反浮选工艺,焙烧、阶段磨矿—高效磁选—阳离子反浮选工艺等。
《矿业工程》2012年第6期发表的《混合型铁矿石选矿工艺研究》对某一地区混合型铁矿石开展试验研究。原矿中的铁矿物主要是磁性铁、赤褐铁和碳酸铁，通过对铁矿石性质、流程结构、选别工艺进行系统研究，最终确定了采用。“阶段磨矿、粗细分选，螺旋溜槽－强磁－离心机工艺流程”，获得的指标为：原矿品位30.09％，精矿品位62.39％，产率33.53％，回收率69.52％，尾矿品位13.80％，流程的精矿烧后品位达到64.84％。但总的来说，获得的铁精矿品位低，铁回收率低，尾矿中铁损失量大。
某超大型微细粒磁-赤混合铁矿石选矿厂，选矿工艺采用短流程，即原矿-半自磨-球磨(-0.076mm 85％)-弱磁-强磁-混合精矿再磨(-0.0385mm 85％)-阴离子反浮选工艺流程，选矿厂建成并成功投产后，铁精矿品位可以达到设计要求(>65％)，但铁回收率不甚理想。主要是因为工艺技术受选厂建设时的装备水平、药剂、技术条件的局限，经过近几年连续生产，一些问题渐渐暴露出来，主要有如下问题：
(1)强磁选尾矿铁品位偏高，一般为11％～12％，铁损失率>15％。
(2)环水水质恶化浮选指标。混合粗精矿再磨至-0.0385mm 85％后直接进行浮选。虽然开发了耐泥药剂，但细泥在系统中累积，加上整个环水pH值高达10，不利于矿泥沉降，只能通过各段加药剂浓缩，药剂的残留明显影响精矿品位和回收率指标。
(3)浮选给矿铁品位偏低，浮选尾矿铁品位偏高。浮选尾矿铁品位>20％，浮选尾矿中-20μm粒级TFe品位35％左右，主要是由于机械夹杂进入浮选尾矿之中。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术中存在的上述问题，而提供一种尾矿中微细粒铁矿物损失较小、铁回收率高、铁品位高且清洁环保的一种微细粒磁-赤混合铁矿石的选矿方法。
为实现本发明的上述目的，本发明一种微细粒磁-赤混合铁矿石的选矿方法采用的工艺、步骤为：
(1)原矿破碎－一段磨矿
将原矿TFe品位在29.5％～37.5％之间、赤褐铁矿占铁矿物总量在58％～65％、假象赤铁矿占铁矿物总量9.0％～13.0％、磁铁矿占铁矿物总量在18％～25％之间的微细粒磁-赤混合铁矿石进行破碎—一段磨矿，一段磨矿粒度控制在-0.076mm82％～87％；
(2)一次中磁选－一次强磁选作业
将步骤(1)排出的一段磨矿产品给入一次中磁选－一次强磁选作业，分别获得一次中磁选粗精矿、一次强磁选粗精矿，一次强磁选尾矿T1作为合格尾矿丢弃；所述的一次中磁选的磁场强度为310～398kA/m，以318～378kA/m为宜；所述的一次强磁选的磁场强度为1100～1194kA/m，以1114～1154kA/m为佳。
(3)粗精矿再磨－二次中磁选－二次强磁选作业
将步骤(2)获得的一次中磁选粗精矿、一次强磁选粗精矿合并后进行再磨，再磨粒度控制在－0.0385mm83％～89％；将再磨产品给入二次中磁选－二次强磁选作业，分别获得二次中磁选精矿、二次强磁选精矿，二次强磁选尾矿T2作为合格尾矿丢弃；所述的二次强磁选的磁场强度为310～398kA/m，以318～378kA/m为宜；所述的二次强磁选的磁场强度为1100～1194kA/m，以1114～1154kA/m为佳。
(4)二次中磁选精矿、二次强磁选精矿的阴离子反浮选作业
将步骤(3)获得的二次中磁选精矿、二次强磁选精矿合并后给入阴离子反浮选作业，阴离子反浮选作业采用一次反浮粗选、一次反浮精选、3次反浮扫选；所述的阴离子反浮选作业采用的药剂制度为：氢氧化钠为pH调整剂，玉米淀粉为铁矿物抑制剂，石灰为活化剂，RA-915为捕收剂；
以浮选给矿的干矿量计的各药剂用量为：在阴离子反浮选作业中，pH调整剂氢氧化钠用量1130～1270g/t，抑制剂玉米淀粉用量为955～1065g/t g/t，活化剂石灰用量47～535g/t，捕收剂RA-915用量875～955g/t；在一次反浮精选中，捕收剂RA-915用量140～170g/t；反浮扫选不添加药剂。
在反浮选作业中，较优的药剂制度为：pH调整剂氢氧化钠用量1185～1225g/t，抑制剂玉米淀粉用量为985～1025g/t g/t，活化剂石灰用量485～520g/t，捕收剂RA-915用量880～925g/t；一次反浮精选中，捕收剂RA-915用量145～155g/t。
所述的一次中磁选设备、二次中磁选设备皆采用湿式永磁筒式中场强磁选机，所述的一次强磁选设备、二次强磁选设备皆采用立环脉动高梯度强磁选机。所述的阴离子反浮选作业采用的浮选设备为机械搅拌式浮选机。
与现有技术相比，本发明一种微细粒磁-赤混合铁矿石的选矿方法具有如下优点：
①针对微细粒磁-赤混合铁矿石中含有的假象、半假象赤铁矿不能被弱磁选回收的问题，用中磁选取代弱磁选，在后续的实施例中，一段磨矿后采用中磁选，中磁精矿产率为19.91％，铁品位为52.85％，铁回收率34.47％，中磁尾矿铁品位25.00％；而采用弱磁选，弱磁精矿产率仅为12.28％，铁品位54.80％，铁回收率22.04％，弱磁尾矿铁品位27.30％。说明中磁选使弱磁选不能回收的假象、半假象赤铁矿得到了回收，既降低了后续强磁选的给矿铁品位，又减少了强磁选的给矿量，而且假象、半假象赤铁矿的磁性虽较磁铁矿弱，但却远比赤铁矿磁性强，这部分假象、半假象赤铁矿若不提前回收而进入强磁选，容易堵塞介质盒，影响强磁选别指标。
②强磁选采用超高磁场强度的脉动高梯度强磁选设备，大大降低了强磁尾矿铁品位，减少了金属流失。在后续的实施例中，一次强磁选尾矿铁品位仅为5.66％，若采用普通的脉动高梯度强磁选机，则需要一次粗选加一次扫选，才有可能将强磁尾矿铁品位降低至6.11％。
③二段磨矿后在浮选之前继续采用中磁-强磁选，既提高了浮选给矿铁品位，又抛除了大量的低品位尾矿，减少了浮选的给矿量，并且强磁选也能起到一定的脱泥效果。在后续的实施例中，二段强磁给矿-10微米粒级含量为27.22％，-20微米粒级含量为48.79％；二段强磁精矿-10微米粒级含量为22.19％，-20微米粒级含量为44.21％；二段强磁尾矿-10微米粒级含量为37.95％，-20微米粒级含量为59.80％。说明强磁选也起到了脱泥效果，不需要再添加絮凝剂脱泥。
④一般认为，在磨矿粒度较细的条件下，不适宜采用强磁选，因为强磁选对微细粒级的回收效果不佳。但是从本发明的实施例可以看出，二段磨矿粒度-0.0385mm 85％的条件下，采用超高磁场强度的强磁选机，在磁场强度1114kA/m时，强磁尾矿铁品位也仅9.84％，可以作为合格尾矿丢弃，起到了意想不到的技术效果。
附图说明
图1为本发明一种微细粒磁-赤混合铁矿石的选矿方法的原则工艺流程图。
图2为本发明一种微细粒磁-赤混合铁矿石的选矿方法的实施例数质量流程图。
具体实施方式
为描述本发明，下面结合附图和实施例对本发明一种微细粒磁-赤混合铁矿石的选矿方法做进一步详细说明。
微细粒磁-赤混合铁矿石样品取自华北地区某铁矿，原矿化学多元素分析结果分别见表1、铁物相分析结果见表2。
表1原矿化学多元素分析结果(％)
化验项目 TFe SiO<sub>2</sub> Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> CaO MgO
含量(％) 30.60 51.32 1.25 1.22 0.92
化验项目 S P K<sub>2</sub>O Na<sub>2</sub>O 烧损
含量(％) 0.014 0.032 0.13 0.088 1.65
表2原矿铁物相分析结果
铁物相 铁相含铁量(％) 占有率(％)
磁铁矿 6.39 20.87
假象赤铁矿 3.60 11.76
赤(褐)铁矿 19.15 62.54
碳酸铁 0.32 1.05
硅酸铁 1.16 3.79
硫化铁 / /
全铁 30.62 100.00
由表1、表2可看出，本矿石为低硫磷高硅铁矿石，硅为主要杂质元素，矿石中主要可回收的有用铁矿物为磁铁矿、假象赤铁矿及赤(褐)铁矿。
由图1所示的本发明一种微细粒磁-赤混合铁矿石的选矿方法的原则工艺流程图看出，本发明一种微细粒磁-赤混合铁矿石的选矿方法包括以下工艺、步骤：
(1)原矿破碎－一段磨矿。
将微细粒磁-赤混合铁矿石进行原矿破碎－一段磨矿，磨矿粒度为-0.076mm85％。磨矿采用实验室Ф240×90锥形球磨机。
(2)一次中磁选－一次强磁选作业。
将步骤(1)排出的一段磨矿产品给入一次中磁选－一次强磁选作业，分别获得一次中磁选粗精矿、一次强磁选粗精矿，一次强磁选尾矿T1作为合格尾矿丢弃。
一次中磁选尾矿再进行强磁选抛尾T1，中磁精矿与强磁精矿合并为一段混合精矿进入二段磨矿。
一次中磁选采用Φ400×300湿式永磁筒式中场强磁选机，磁场强度范围为318-398kA/m为宜。
一次强磁选采用Slon-750(1.5T)立环脉动高梯度强磁选机，磁场强度1114-1194kA/m为宜。
(3)粗精矿再磨－二次中磁选－二次强磁选作业
将步骤(2)获得的一次中磁选粗精矿、一次强磁选粗精矿合并后进行再磨，再磨采用实验室Ф240×90锥形球磨机，再磨粒度控制在－0.0385mm85％；将再磨产品给入二次中磁选－二次强磁选作业，分别获得二次中磁选精矿、二次强磁选精矿，二次强磁选尾矿T2作为合格尾矿丢弃。
二次中磁选采用Φ400×300湿式永磁筒式中场强磁选机，磁场强度范围为318-398kA/m为宜；二次强磁选Slon-750(1.5T)立环脉动高梯度强磁选机，磁场强度1114-1194kA/m为宜。
(4)二次中磁选精矿、二次强磁选精矿的阴离子反浮选作业
将步骤(3)获得的二次中磁选精矿、二次强磁选精矿合并后给入阴离子反浮选作业，采用机械搅拌式浮选机。阴离子反浮选作业采用一次反浮粗选、一次反浮精选、3次反浮扫选；所述的阴离子反浮选作业采用的药剂制度为：氢氧化钠为pH调整剂，玉米淀粉为铁矿物抑制剂，石灰为活化剂，RA-915为捕收剂(市场上购买)。所述粗选pH调整剂氢氧化钠用量为1200g/t，抑制剂玉米淀粉用量为1000g/t，活化剂石灰用量500g/t，捕收剂RA-915用量为900g/t。反浮精选添加捕收剂用量150g/t，反浮扫选不添加药剂。
上述所有药剂添加量均换算为对浮选给矿的干矿量。
上述磨矿粒度、磁场强度、药剂用量等参数的具体值，皆可以根据矿石性质，通过实验室试验结果确定。
由图2所示的本发明一种微细粒磁-赤混合铁矿石的选矿方法的实施例数质量流程图看出，实施例中微细粒磁-赤混合铁矿石原矿，TFe 30.54％，经过本发明提供的方法进行选别，获得了最终铁精矿品位66.13％铁精矿，铁回收率达79.35％。

Claims (6)

1.一种微细粒磁-赤混合铁矿石的选矿方法，其特征在于采用以下工艺：
(1)原矿破碎－一段磨矿
将原矿TFe品位在29.5％～37.5％之间、赤褐铁矿占铁矿物总量在58％～65％、假象赤铁矿占铁矿物总量9.0％～13.0％、磁铁矿占铁矿物总量在18％～25％之间的微细粒磁-赤混合铁矿石进行破碎—一段磨矿，一段磨矿粒度控制在-0.076mm82％～87％；
(2)一次中磁选－一次强磁选作业
将步骤(1)排出的一段磨矿产品给入一次中磁选－一次强磁选作业，分别获得一次中磁选粗精矿、一次强磁选粗精矿，一次强磁选尾矿T1作为合格尾矿丢弃；所述的一次中磁选的磁场强度为310～398kA/m；所述的一次强磁选的磁场强度为1100～1194kA/m；
(3)粗精矿再磨－二次中磁选－二次强磁选作业
将步骤(2)获得的一次中磁选粗精矿、一次强磁选粗精矿合并后进行再磨，再磨粒度控制在－0.0385mm83％～89％；将再磨产品给入二次中磁选－二次强磁选作业，分别获得二次中磁选精矿、二次强磁选精矿，二次强磁选尾矿T2作为合格尾矿丢弃；所述的二次强磁选的磁场强度为310～398kA/m；所述的二次强磁选的磁场强度为1100～1194kA/m；
(4)二次中磁选精矿、二次强磁选精矿的阴离子反浮选作业
将步骤(3)获得的二次中磁选精矿、二次强磁选精矿合并后给入阴离子反浮选作业，阴离子反浮选作业采用一次反浮粗选、一次反浮精选、3次反浮扫选；所述的阴离子反浮选作业采用的药剂制度为：氢氧化钠为pH调整剂，玉米淀粉为铁矿物抑制剂，石灰为活化剂，RA-915为捕收剂。
2.如权利要求1所述的一种微细粒磁-赤混合铁矿石的选矿方法，其特征在于：在阴离子反浮选作业中，以浮选给矿的干矿量计的各药剂用量为：pH调整剂氢氧化钠用量1130～1270g/t，抑制剂玉米淀粉用量为955～1065g/t g/t，活化剂石灰用量47～535g/t，捕收剂RA-915用量875～955g/t；在一次反浮精选中，捕收剂RA-915用量140～170g/t；反浮扫选不添加药剂。
3.如权利要求2所述的一种微细粒磁-赤混合铁矿石的选矿方法，其特征在于：所述的一次中磁选的磁场强度为318～378kA/m；所述的一次强磁选的磁场强度为1114～1154kA/m。
4.如权利要求3所述的一种微细粒磁-赤混合铁矿石的选矿方法，其特征在于：所述的二次强磁选的磁场强度为318～378kA/m；所述的二次强磁选的磁场强度为1114～1154kA/m。
5.如权利要求1、2、3或4所述的一种微细粒磁-赤混合铁矿石的选矿方法，其特征在于：pH调整剂氢氧化钠用量1185～1225g/t，抑制剂玉米淀粉用量为985～1025g/t g/t，活化剂石灰用量485～520g/t，捕收剂RA-915用量880～925g/t；一次反浮精选中，捕收剂RA-915用量145～155g/t。
6.如权利要求5所述一种微细粒磁-赤混合铁矿石的选矿方法，其特征在于：所述的一次中磁选设备、二次中磁选设备皆采用湿式永磁筒式中场强磁选机，所述的一次强磁选设备、二次强磁选设备皆采用立环脉动高梯度强磁选机；所述的阴离子反浮选作业采用的浮选设备为机械搅拌式浮选机。
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