某磁铁矿尾矿中镜铁矿回收试验研究

某磁铁矿尾矿中镜铁矿回收试验研究
钟森林;张超达;吴城材;陈俊明;周庆红;陈龙;谢宝华
【摘要】某磁铁矿选厂尾矿中含低品位镜铁矿,采用SSS-I高梯度磁选机作为粗选设备预先选除大量的尾矿,获得的粗精矿进行粗细分级,细粒级粗精矿采用SSS-I高梯度磁选机精选,磁性物即为镜铁矿,非磁性物和粗粒级粗精矿采用摇床回收镜铁矿的工艺.在给矿TFe品位为8.20％(其中镜铁矿Fe含量1.88％)的条件下,最终可取得品位为61.06％、回收率为20.48％的铁精矿,其中镜铁矿的回收率可达89.24％.【期刊名称】《铜业工程》
【年(卷),期】2019(000)003
【总页数】4页(P40-42,45)
【关键词】镜铁矿;高梯度磁选;磁选抛尾;摇床;铁矿回收
【作者】钟森林;张超达;吴城材;陈俊明;周庆红;陈龙;谢宝华
【作者单位】稀有金属分离与综合利用国家重点实验室,广东省资源综合利用研究所,广州粤有研矿物资源科技有限公司,广东广州 510650;稀有金属分离与综合利用国家重点实验室,广东省资源综合利用研究所,广州粤有研矿物资源科技有限公司,广东广州 510650;稀有金属分离与综合利用国家重点实验室,广东省资源综合利用研究所,广州粤有研矿物资源科技有限公司,广东广州 510650;稀有金属分离与综合利用国家重点实验室,广东省资源综合利用研究所,广州粤有研矿物资源科技有限公司,广东广州 510650;稀有金属分离与综合利用国家重点实验室,广东省资源综合利用研究所,广州粤有研矿物资源科技有限公司,广东广州 510650;稀有金属分离与综合利用国家重点实验室,广东省资源综合利用研究所,广州粤有研矿物资源科技有限公
司,广东广州 510650;稀有金属分离与综合利用国家重点实验室,广东省资源综合利用研究所,广州粤有研矿物资源科技有限公司,广东广州 510650
【正文语种】中文
【中图分类】TD985;TD457
1 引言
铁矿在选矿过程中产生大量的尾矿，其中还含有可回收利用的资源，为避免资源的浪费，开展尾矿回收研究意义重大［1］。

某磁铁矿选厂尾矿中全铁品位8.20%，其中镜铁矿铁含量1.88%，镜铁矿一直没有得到综合回收，造成资源的浪费。

为此，开展了采用SSS-I高梯度磁选机为主体设备回收镜铁矿的试验研究［2］，通过试验的研究，为综合回收磁铁矿尾矿中的资源以及提高选厂经济指标提供技术依据。

2 试验
根据该矿的矿石性质，采用SSS-I高梯度磁选机作为粗选设备预先选除大量的尾矿，获得的粗精矿进行分级，分别得到大于0.074mm粗精矿（以下简称为“粗粒粗精矿”）和小于0.074mm粗精矿（以下简称为“细粒粗精矿”），细粒级粗精矿用SSS-I高梯度磁选机精选，磁性物即为镜铁矿，非磁性物和粗粒粗精矿用摇床回收镜铁矿。

试验目标：铁精矿品位大于60%，总回收率大于18%。

2.1 试样矿物组成
试样为现磁铁矿生产的尾矿，其TFe品位为8.20%。

经工艺矿物学研究表明，试
样中有用铁矿物主要为镜铁矿，其次为少量褐铁矿和黄铁矿；脉石矿物主要含石英、长石、绿泥石、角闪石、云母和绿帘石等。

试样粒度组成见表1，铁物相分析结果见表2。

由表1可知，试料中+0.074mm粒级产率51.08%，Fe品位6.83%，金属占有率为42.72%；-0.074mm的部分Fe品位达9.58%，金属占有率57.28%。

由表2表明，试样中镜铁矿的占有率为22.95%，属可回收铁矿物；占有率共13.44%的褐铁矿和黄铁矿属较难利用矿物，硅酸铁里的铁为工业不可用铁，所以硅酸铁回收意义不大。

表1 试样粒度组成粒级/mm 产率/% Fe品位/% 占有率/%+0.32 17.64 8.67 18.70-0.32+0.16 19.25 6.06 14.30-0.16+0.074 14.19 5.56 9.67-0.074 48.92 9.58 57.33合计 100.00 8.18 100.00
表2 铁物相分析结果铁物相 Fe含量/% Fe占有率/%镜铁矿 1.88 22.95黄铁矿0.56 6.84硅酸铁 5.21 63.61褐铁矿 0.54 6.60总铁 8.19 100.00
2.2 铁矿物单体解离度测定
铁矿物解离度的测定结果列于表3。

由表3可知，试样中铁矿物的总体解离度达到81.01%；其中-0.074 mm粒级铁矿物解离度可达96.00%；而+0.074 mm粒级单体解离度稍低，尤其是+0.32mm粒级矿物，单体解离度只有42.13%。

表3 铁矿物解离度测定的结果粒级/mm 产率/% 单体解离度/%+0.32 17.64 42.13-0.32+0.16 19.25 80.34-0.16+0.074 14.19 83.45-0.074 48.92 96.00合计 100.00 81.01
3 试验结果与讨论
根据镜铁矿和脉石矿物的比磁化系数的差别，可采用磁选法进行分选，本着能抛早抛，高效节能的原则。

结合现场现有设备，以及为了简化工艺及设备投资，减少循环负荷，提高分选效率，试验研究采用磁选—重选的联合工艺［3-4］。

根据铁矿物的解离情况，采用SSS-I高梯度磁选机为粗选设备预选丢去大量尾矿，获得的粗精矿粗细分级入选，细粒级粗精矿用SSS-I高梯度磁机精选。

SSS-1高梯度磁选机具有双脉动、组合介质、合理的传动方式及气－水联合卸矿等技术特点
［5-6］，图1为回收镜铁矿的试验流程。

图1 镜铁矿回收工艺流程
3.1 粗选磁场强度条件试验
根据图1所示工艺流程，首先进行粗选设备（SSS-I高梯度磁选机）磁场强度条件试验，试验结果列于表4。

表4 粗选作业磁场强度试验的结果注：①为回收率与精矿产率的差，以下相同。

磁场强度/（kA/m）产品名称产率/%Fe品位/%Fe回收率/%选矿效率①/%粗精
矿 5.60 40.13 27.41 320粗尾矿 94.40 6.31 72.59试料 100.00 8.20 100.00 21.81粗精矿 7.58 34.03 31.69 400粗尾矿 92.42 6.02 68.31试料 100.00 8.14 100.00 24.11粗精矿 9.54 29.13 33.90粗尾矿 90.46 5.99 66.10试料 100.00
8.20 100.00 48024.36
由表4可知，随磁场强度增加，粗精矿Fe品位降低，回收率增加。

从粗选条件试验看，考虑到为精选作业创造有利条件，经综合考虑，选择粗选作业的磁场强度为400kA/m，获得粗精矿Fe品位34.03%，回收率31.69%。

经磁选粗选可抛弃产
率为92.42%的尾矿，大大减少了下一步作业的处理量，节省选矿成本，并且有利于分选效率的提高。

3.2 粗精矿筛分分析结果
粗选（背景磁场强度400kA/m）粗精矿样筛分分析见表5。

粗精矿筛析结果表明，细粒粗精矿产率为54.39%, Fe品位42.62%，金属占有率为68.12%。

经岩矿鉴定，粗粒粗精矿主要是云母和脉石，粗粒镜铁单体和镜铁矿的连生体，这部分用摇床回收镜铁矿。

表5 粗精矿样筛分分析结果占有率/%对作业对试料对作业对试料粗粒粗精矿（+0.074mm） 45.61 3.46 23.78 31.88 10.10产品名称产率/% Fe品位/%细粒粗精矿（-0.074mm） 54.39 4.12 42.62 68.12 21.59合计 100.00 7.58 34.03
100.00 31.69
3.3 精选试验
粗精矿通过筛分分级，筛上为粗粒粗精矿，筛下为细粒粗精矿，按图1所示的流程分别进行精选试验。

3.3.1 细粒粗精矿精选磁场强度条件试验
细粒粗精矿精选磁场强度试验结果见表6。

由表6结果可知，随着精选磁场强度的提高，镜铁矿精矿铁品位降低，但回收率增加。

在精选磁场强度为240kA/m时，选矿效率最高。

其值为19.84%，并可获得铁品位59.25%，作业回收率70.68%的镜铁矿精矿。

表6 细粒粗精矿精选磁场强度试验结果磁场强度/KA/m产品名称产率/%Fe品位/%Fe回收率/%选矿效率/%对作业对试料对作业对试料镜铁矿1 37.51 1.55 62.01 54.59 11.79 120尾矿1 62.49 2.57 30.96 45.41 9.80细粗精矿 100.00 4.12 42.61 100.00 21.59 17.08镜铁矿1 50.84 2.09 59.25 70.68 15.26 240尾矿1 59.16 2.03 25.41 29.32 6.33细粒粗精矿 100.00 4.12 42.61 100.00 21.59 19.84镜铁矿1 56.31 2.32 56.60 74.75 16.14 360尾矿1 43.69 1.80 24.58 25.25 5.45细粒粗精矿 100.00 4.12 42.61 100.00 21.59 18.44
3.3.2 摇床试验
粗粒粗精矿和细粒粗精矿精选尾矿分别进行摇床试验，结果分别见表7、表8。

表7 细粒粗精矿精选尾矿摇床试验结果产品名称产率/% Fe品位/%占有率/%对作业对试料对作业对试料镜铁矿3 16.93 0.34 66.25 44.16 2.80尾矿3 83.07 1.69 17.08 55.84 3.53非磁性物 100.00 2.03 25.41 100.00 6.33
表8 粗粒粗精矿摇床试验结果占有率/%对作业对试料对作业对试料镜铁矿2 12.87 0.45 64.51 34.90 3.52尾矿2 87.13 3.01 17.77 65.10 6.58粗粒粗精矿100.00 3.46 23.78 100.00 10.10产品名称产率/% Fe品位/%
摇床试验结果表明，细粒粗精矿精选尾矿和粗粒粗精矿通过摇床试验均能获得铁品位大于64.5%的镜铁矿精矿，其中细粒粗精矿精选尾矿的摇床精矿铁品位为
66.25%，回收率为44.16%；粗粒粗精矿的摇床精矿铁品位为64.51%，回收率为34.90%。

3.4 全工艺流程试验
由粗选条件和精选条件试验结果确定各工艺参数，并如图1所示工艺流程进行全
流程试验，试验结果见表9。

表9 全工艺流程试验的结果产品名称产率/% Fe品位/% Fe回收率/%镜铁矿1 2.05 59.58 14.90镜铁矿2 0.40 65.00 3.17镜铁矿3 0.30 66.00 2.41综合精矿2.75 61.06 20.48尾矿 97.25. 6.71 79.52试样 100.00 8.20 100.00
由表9可知，在给矿TFe品位8.20%（其中含镜铁矿Fe品位1.88%）的条件下，全流程试验可获得：铁品位 61.06%、回收率20.48%的综合精矿，其中镜铁矿的
回收率达到89.24%。

回收的精矿为镜铁矿，根据精矿金属量与原料中镜铁矿金属量之比值。

4 结论
（1）工艺矿物学研究表明，该磁铁矿尾矿中有用矿物主要为镜铁矿，采用SSS-I
高梯度磁选机作为粗选设备预先抛弃大部分尾矿，获得的粗精矿再经分级，细粒级粗精矿用SSS-I高梯度磁选机精选，磁性物即为镜铁矿精矿，非磁性物和粗粒级粗精矿用摇床回收镜铁矿。

（2）在给矿TFe品位8.20%的条件下，获得镜铁矿精矿Fe品位61.06%、回收
率20.48%的指标，其中镜铁矿回收率达89.24%。

（3）该回收工艺简单、可靠，分选效率高，可有效回收尾矿中的镜铁矿，提高选矿厂的技术经济指标。

参考文献：
【相关文献】
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［2］吴城材,王丰雨,谢宝华，等.某地镜铁矿回收新工艺的研究[J].材料研究与应用,2016,10（2）:145-148.
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