矿石可选性研究的基本任务是什么?(陕西铁矿资源) 陕西某铁矿石可选性研究
史 玲 姚燕燕 田晓珍 谢建宏 西安建筑科技大学矿物加工工程研究所 摘 要 陕西某铁矿矿石磁铁矿含量低，结晶粒度较细，但有害杂质含量也低，经可选性试验研究，该矿石选矿工艺特点为较难磨而易选，通过分选，可获得高质量铁精矿。 关键词 铁矿石 可选性研究 某铁矿矿石原矿含铁24.72%，磁性铁含量为16.12%，经破碎磨矿，细度达60%-200目，通过一粗一精弱磁选，即可获得全铁品位66%以上，SiO2含量8%的合格铁精矿，全铁回收率为67%及以上。若磨矿细度达80%-200目时，同样的工艺流程，可获得全铁品位为68%以上，SiO2含量为4%左右的高质量铁精矿。 1 原矿性质分析 原矿块为灰色，少见致密块状磁铁矿，可见赤、褐铁粉矿，偶见星点状黄铁矿。原矿X衍射结果见表1，光谱半定量全分析结果见表2，铁物相分析结果见表3，化学多项分析结果见表4。 表1 原矿X衍射分析结果
矿物| 磁铁矿 | 石英 | 钠闪石 | 矾石 | 绿泥石 | 辉石 | 长石 | 含量/%18 | 57 | 10 | 五 | 2 | 三 | 三 |
表2 原矿光谱半定量分析结果元素| 铜 | 铅 | 锌 | 镓 | 镍 | 钼 | 钴 | 银 | 含量× 10-6500 | 35 | 350 | 五 | 五 | 五 | 10 | 0.5 | 元素存在 | 唷 | Y | 锆 | 钡 | 锰 | 钛 | 钙 | 含量× 10-6<1 | 一个 | 10 | 80 | 200 | 2000 | 3000 | 3000 | 元素铁 | 硅 | 如同 | V | 其他的 | 含量/%>10 | >10 | 0.00 | 0.00 | 未发现 |
表3 原矿铁物相分析结果阶段| 磁铁矿 | 氧化铁 | 硫化铁 | 硅酸铁 | 碳酸铁 | 量子 | 含量(%)16.12 | 2.40 | 0.64 | 4.60 | 0.43 | 24.19 | 占用率(%)66.64 | 9.92 | 2.65 | 19.02 | 1.77 | 100.00 |
表4 原矿化学多项分析结果元素| 全铁 | S | P | 二氧化硅 | 铅 | 铜 | 锌 | 首席行政官 | 船用汽油（Marine Gas Oil的缩写） | 二氧化钛 | 如同 | 黄金(克/吨) | 含量(%)24.72 | 0.11 | 0.026 | 53.90 | 0.01 | 0.04 | 0.02 | 4.48 | 3.36 | 0.37 | 0.07 | 0.10 |
磁铁矿矿石按工业要求划分边界品位为15~20%，贫矿品位为20~25%，无疑该矿石为贫矿，矿石中可利用矿物为磁铁矿、猛铝榴石和石英。[next]2 选矿试验研究 2.1 矿石可磨性测定 试验用工艺流程见图1，测定结果见表5及图2。 图1 矿石可磨性测定工艺流程 表5 矿石可磨性测定结果研磨时间(分钟)| 0 | 三 | 五 | 八 | 12 | 18 | 25 | 30 | -200目含量(%)11.00 | 27.00 | 36.00 | 51.00 | 68.00 | 88.00 | 96.00 | 98.60 |
图2 磨矿细度—磨矿时间曲线 该矿石磁铁矿含量低，且含猛铝榴石、石英较高，故相对较难磨（比湖北大冶铁矿、邯邢北铭河铁矿、邯邢玉石洼铁矿、新疆八一钢厂铁矿均难磨）。[next]2.2 弱磁场磁选磨矿细度试验 试验是在（XCRS—II型）Φ400—300鼓式湿式磁选机进行，励磁电流2A，磁场强度为1200奥斯特。试验用工艺流程见图3，试验结果见表6。 图3 弱磁选磨矿细度试验流程 表6 弱磁选磨矿细度试验结果研磨细度-200目%| 产品名称 | 收益率(%) | 等级(%) | 回收率(%) | 全铁二氧化硅 | 全铁 | TFe积累 | 50集中注意 | 26.50 | 66.18 | 10.20 | 66.59 | 66.59 | 中矿4.50 | 15.29 | | 2.52 | 69.11 | 尾矿69.00 | 11.76 | | 30.79 | | 原矿100.00 | | | 100.00 | | 60集中注意 | 25.90 | 66.73 | 8.03 | 65.88 | 65.88 | 中矿2.95 | 15.29 | | 1.72 | 67.60 | 尾矿71.15 | 12.06 | | 32.40 | | 原矿100.00 | | | 100.00 | | 70集中注意 | 25.50 | 66.45 | 6.10 | 65.76 | 65.76 | 中矿2.92 | 14.12 | | 1.59 | 65.35 | 尾矿71.58 | 11.75 | | 32.65 | | 原矿100.00 | | | 100.00 | | 80集中注意 | 24.70 | 68.24 | 4.06 | 65.78 | 65.78 | 中矿2.55 | 13.63 | | 一点三七 | 65.15 | 尾矿72.75 | 11.57 | | 32.85 | | 原矿100.00 | | | 100.00 | | 90集中注意 | 24.35 | 68.24 | 3.89 | 64.44 | 64.44 | 中矿5.30 | 12.94 | | 2.68 | 67.12 | 尾矿70.35 | 12.06 | | 32.88 | | 原矿100.00 | | | 100.00 | |
从磨矿细度试验结果可见，磨矿细度从-200目50%到90%，全铁回收率变化不大，随磨矿细度增加，矿物单体解离度提高，铁精矿品位有所增加，故采用-200目60%细度为宜。 3 弱磁选磁场强度试验 试验用工艺流程见图4，试验结果见表7及表8。 图4 弱磁选磁场强度试验工艺流程 表7 弱磁选磁场强度试验结果磁场强度(奥斯特)| 产品名称 | 收益率(%) | 等级(%) | 回收率(%) | 全铁全铁 | 800800集中注意 | 16.90 | 67.84 | 45.57 | 尾矿83.10 | 16.74 | 54.43 | 原矿100.00 | | 100.00 | 1200800集中注意 | 25.90 | 66.73 | 65.88 | 尾矿71.10 | 12.06 | 32.40 | 原矿100.00 | | 100.00 | 1400800集中注意 | 26.20 | 65.10 | 67.17 | 尾矿73.80 | 11.30 | 32.83 | 原矿100.00 | | 100.00 | 1600800集中注意 | 26.80 | 64.52 | 69.49 | 尾矿73.20 | 11.57 | 30.51 | 原矿100.00 | | 100.00 |
表8 弱磁选铁精矿质量检验结果元素| 全铁 | S | P | 二氧化硅 | 铜 | 铅 | 锌 | 如同 | 二氧化钛 | 首席行政官 | K2O | Na2O | 含量(%)64.52 | 0.034 | 0.024 | 8.03 | 0.001 | 0.002 | 0.004 | 0.005 | 0.60 | 0.87 | 0.032 | 0.10 |
从试验结果显而易见，采用高场强，可获得在精矿合格情况下较高的铁回收率。故确定为1600奥斯特。选矿比为3.73。 为降低铁精矿中SiO2含量，可增加磨矿细度，当磨矿细度为80%-200目时，铁精矿中SiO2降为4.06%。[next]4 弱磁+中磁、弱磁+强磁选矿试验 为考察采用中磁，强磁回收氧化铁和菱铁矿的可能性，安排本次回收试验，试验用工艺流程见图5，试验结果见表9。 图5 弱磁、强磁选矿工艺流程 表9 弱磁、强磁联合流程试验结果磁场强度(奥斯特)| 产品名称 | 收益率(%) | 等级(%) | 回收率(%) | 全铁全铁 | 140012008000弱磁性本质 | 26.20 | 65.10 | 67.17 | 中等磁性精华17.71 | 19.61 | 13.67 | 尾矿56.09 | 8.68 | 19.16 | 原矿100.00 | | 100.00 | 1400120015000弱磁性本质 | 26.20 | 65.10 | 67.17 | 强磁精30.63 | 19.41 | 23.43 | 尾矿43.17 | 5.53 | 9.40 | 原矿100.00 | | 100.00 |
从试验结果可见，由于原矿中含石榴石，绿泥石等弱磁性矿物较高，中磁、强磁精矿品位很低，若与弱磁精矿合并，中+弱磁铁综合品位为47%左右，铁回收率为80.84%，强+弱磁铁精矿综合品位为40%左右，回收率可达90.60%，但除投资巨大外，产品品位还没有原矿高，故无意义。 5 弱磁选+重选回收石榴石试验 试验用工艺流程见图6，试验结果见表10及表11。 表10 弱磁、重选联合工艺流程试验结果产品名称| 产量% | TFe等级/% | TFe回收率/% | 磁选精矿26.20 | 65.10 | 67.17 | 重力精矿5.02 | 23.33 | 4.61 | 尾矿68.78 | 10.42 | 28.22 | 原矿100.00 | | 100.00 |
图6 弱磁、重选联合工艺流程 表11 猛铝榴石X衍射分析结果（重选精矿）矿物名称| 矾石 | 钠闪石 | 长石 | 赤铁矿(磁铁矿) | 辉石 | 绿泥石 | 含量(%)66.00 | 9.00 | 6.00 | 5.00 | 4.00 | 3.00 |
从产品外观及检测结果分析，要得到高纯度猛铝榴石，还需细磨，使矿物进一步单体解离，目测连生体较多，另外、重矿物赤铁矿、磁铁矿、黄铁矿还需进一步分离提纯。经研究认为，因其矿物含量仅占5%左右，需再磨加分选提纯，经济意义不大。 6 结论 （1）该铁矿石为贫磁铁矿矿石，含铁品位为25%左右，但有害杂质含量较低，较易选。 （2）该铁矿石含猛铝榴石为5%左右，但粒度细，与伴生矿物关系较为密切，需细磨才能单体解离，其分离工艺尚需进一步探入研究，产品质量及性能尚需大量财务力检测，可利用价值有待商洽。 （3）若采矿成本可降下来，采用坑口粗碎，磁滑轮预选，提前抛尾，提高入选品位，同时可降低短运成本。是该矿提高经济效益的关键所在。 （4）该矿石因含石榴石及石英较高，较其它铁矿石相对难磨。请在设计破碎—磨矿工艺时考虑该因素。 （5）因该矿石含有害杂质较低，经细磨探选，有可能获得超纯铁精矿。
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