第３卷第３期 ２ ０ １ ２年６月有色金属科学与工程 ｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｎｏｎｆｅｒｒｏｕｓ Ｍｅｔａｌｓ Ｓｃｉ—Ｖｏ１．３，Ｎｏ．３ —Ｊｕｎ．２０ １２ 文章编号：１６７４—９６６９（２０１２）０３—００８０—０５ 某微细粒难选铁矿选矿试验研究 杨 云， 张卫星， 赵冠飞， 丁声强 （江西理工大学资源与环境工程学院，江西赣州３４１０００） 摘要：某铁矿为微细粒弱磁性铁矿，有用矿物主要是赤铁矿和磁铁矿，脉石矿物主要是石英．在磨矿 中产生许多矿泥，影响其可浮性．采用重选、磁选、浮选、选择性絮凝和磁化焙烧等工艺处理该矿石．结 果表明，采用选择性絮凝脱除矿泥，阳离子反浮选工艺最合适．在原矿含铁４５．２７％的情况下，获得铁 品位５９．６７％。回收率７８．８４％的铁精矿． 关键词：细粒；赤铁矿；磁选；浮选；絮凝 中图分类号：ＴＤ９５１．１ 文献标志码：Ａ Ｐｒｏｃｅｓｓ ｔｅｓｔｓ Ｏｉｌ ａ ｍｉｃｒｏ－ｆｉｎｅ ａｎｄ ｒｅｆｒａｃｔｏｒｙ ｉｒｏｎ ｏｒｅ ＹＡＮＧ Ｙｕｎ，ＺＨＡＮＧ Ｗｅｉ－ｘｉｎｇ，ＺＨＡＯ Ｇｕａｎ－ｆｅｉ，ＤＩＮＧ Ｓｈｅｎｇ－ｑｉａｎｇ （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｊｉａｎｇｘｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｇａｎｚｈｏｕ ３４１０００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｎ ｉｒｏｎ ｏｒｅ ｂｅｌｏｎｇｓ ｔｏ ｍｉｃｒｏ—ｆｉｎｅ ａｎｄ ｒｅｆｒａｃｔｏｒｙ ｏｎｅ，ｉｎ ｗｈｉｃｈ ｔｈｅ ｕｓａｂｌｅ ｍｉｎｅｒａｌｓ ａｒｅ ｈｅｍａｔｉｔｅ ａｎｄ ｍａｇｎｅｔｉｔｅ ｗｉｔｈ ｑｕａｒｔｚ ａｓ ｇａｎｇｕｅ ｍｉｎｅｒａ１．Ｆｌｏｔａｂｉｌｉｔｙ ｉｓ ｉｍｐａｃｔｅｄ ｂｙ ｓｌｕｒｒｙ ｏｕｔ ｏｆ ｔｈｅ ｇｒｉｎｄｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ．Ｐｒｏｃｅｓｓ ｔｅｓｔｓ ａｒｅ ｐｅｒｆｏｒｍｅｄ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ ｏｎ ｔｈｅ ｉｒｏｎ ｏｒｅ ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｇｒａｖｉｔｙ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ，ｍａｇｎｅｔｉｃ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ，ｆｌｏｔａｔｉｏｎ，ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ ｆｌｏｃｃｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｍａｇｎｅｔｉｚｉｎｇ ｒｏａｓｔ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｄｅｓ－ｌｉｍｉｎｇ ｂｙ ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ ｆｌｏｃｃｕｌａｔｉｏｎ，ａｎｄ ｒｅｖｅｒｓｅ ｆｌｏｔａｔｉｏｎ ｔｈｒｏｕｇｈ ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｉｏｎ ｃｏｌｌｅｃｔｏｒ ｉｓ ｔｈｅ ｍｏｓｔ ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ ｐｒｏｃｅｓｓ．Ｉｒｏｎ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｇｒａｄｅ ｏｆ ５９．６７％ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｃｏｖｅｒｙ ｒａｔｅ ｏｆ ７８．８４％ｉｓ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｏｕｔ ｏｆ ｉｒｏｎ ｏｒｅ ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ｒａｔｅ ｏｆ ４５．２７％． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｍｉｃｒｏ－ｆｉｎｅ；ｈｅｍａｔｉｔｅ；ｍａｇｎｅｔｉｃ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ；ｆｌｏｔａｔｉｏｎ；ｆｌｏｅｃｕｌａｔｉｏｎ ０前 言 目前，随着钢铁工业的飞速发展和钢铁价格的 １矿石性质 该矿矿物组成较简单，金属矿物以假象赤铁矿 为主，还含有部分赤铁矿、磁铁矿和云母赤铁矿，脉 上涨，富铁矿和易选的贫铁矿日益枯竭，赤铁矿、假 象赤铁矿、菱铁矿等弱磁性铁矿的开发显得尤为重 要１ １．弱磁性铁矿嵌布粒度细，极易泥化需要细磨才能 单体解离，直接导致了分选的困难，传统的重、磁、浮 等常规选矿工艺很难取得好的指标［２－３１．而选择性絮凝 石矿物主要为石英和少量的含铁粘土矿物．铁矿物结 构构造复杂，主要呈结核状、肾状、鲕状、浸染状等形 态．原矿多元素分析及铁物相分析见表ｌ、表２． 表１原矿多元素分析结果，％ 分选能很好得解决矿泥的影响 ，联合反浮选提铁降 硅工艺，在许多矿山得到成功应用Ｉ５－７１．针对某微细粒 塞 含量里 ！ 基 ４５．２７ ６．１３ ３．３５ ０．４７ ０．３８ ４１．３４ ０．０９ ０．９８ １．９９ 铁矿石，采用选择性絮凝脱泥一阳离子反浮选流程， 获得了品位５９．６７％，回收率７８．８４％的铁精矿． 收稿日期：２０１２－０３—１０ 作者简介：杨云（１９８７一从表１、表２可知，该矿属于氧化矿，赤铁矿含量 达７５＿３％，磁性铁占２２．５１％． ），男，硕士研究生，主要从事二次资源利用与矿山环保方面研究，Ｅ—ｍａｉｌ：４９９７５６７９３＠ｑｑ．ｃｏｎ１． 第３卷第３期 杨云，等：某微细粒难选铁矿选矿试验研究 表２原矿铁物相分析结果，％ ８１ 磁性的赤铁矿，因此可考虑用弱磁和强磁回收．由于 ２选别方案试验 ２．１磁选试验 该矿嵌布粒度细，不易单体解离，磨矿细度要求达 到一０．０２７ ｍｍ占９０％以上．针对这一特点，做了一段 磨矿和阶段磨矿磁选试验嗍，流程如图１．磁选结果如 表３所示． 该矿强磁性的磁铁矿约占２２．５％， 大部分是弱 原矿 铁精矿 铁精矿 图１磁选试验流程 表３磁选试验结果 表４重选试验结果 由表３可知，无论采用几段磨矿，铁品位都不够 理想，表明该矿用单一磁选很难达到较好的指标．其 原因可能是矿石嵌布粒度细，结构复杂，使得部分铁 矿损失在尾矿中． ２．２重选试验 选差，难以达到理想的指标． ２－３单一浮选试验 确定磨矿细度为一０．０２７ ｍｍ占９５％，进行了用 ＮａＯＨ调ｐＨ到１０左右，水玻璃抑制脉石，油酸钠做 捕收剂的正浮选试验和用ＮａＯＨ调ｐＨ到ｌ１左右， 原矿中硅酸盐类矿物和含铁矿物在密度，粒度 上差异较大，用重选应能很好的分离［９］，在此基础上 水玻璃分散矿泥，ＣａＣ１ 活化脉石，十二胺做捕收剂的 反浮选试验．结果见表５． 进行了重选试验．将原矿磨至一０．０７４ ｍｍ占８Ｏ％，两 次摇床和离心机重选进行了对比，结果见表４． 从表４可看出，在回收率和品位上重选都较磁 由表５可看出，虽然正浮选品位较高．但回收率 比较低，反浮选则正好相反，因此采用单一浮选流程 是不可行的． ８２ 有色金属科学与工程 ２０１２年６月 表５单一浮选试验结果 ２．４磁选一反浮选试验 考虑到单一磁选或重选很难得到理想的指标， 因此尝试采用联合流程，而重选指标较磁选差，所 以进行了磁选一浮选联合流程试验Ｉ埘．磁选部分采用 阶段磨矿阶段磁选方案，且增加强磁选磁场强度以 提高回收率．由于脉石矿物主要为石英，浮选流程拟 采用阴离子和阳离子反浮选进行对比，试验流程见 图２、图３，结果见表６． 从研究结果可发现，不论阴阳离子反浮选，药剂 消耗都很大，可能是由于磨矿细度细，泥化严重；阳 离子反浮选品位和回收率都较阴离子好，但药剂制 中矿 铁精矿 图２磁选一阴离子反浮选流程 中矿 铁精矿 图３磁选一阳离子反浮选流程 表６磁选一反浮选试验结果 方案 产品名称重量 产率，％铁品位助铁回收率／％ 度较复杂，泡沫发粘，精矿质量也达不到要求＿ｌｌＪ．可见 磁选一反浮选流程不可行． ２．５选择性絮凝试验 该矿需要细磨才能充分单体解离，因此不可避 免的产生许多铁品位较高的矿泥，降低了回收率，矿 泥比表面大，如果不预先脱泥，会消耗很多的药剂， 影响浮选效果【ｌ习．在此基础上进行了絮凝脱泥一浮选 试验，试验流程见图４，结果见表７． 由表７可看出，选择性絮凝脱泥的回收率基本 达到要求，品位虽然偏低但较磁选、浮选效果好，继 续优化药剂制度，该流程是可行的． 第３卷第３期 杨云，等：某微细粒难选铁矿选矿试验研究 ８３ 原矿 药剂用量单位：ｇ／ｔ 矿 铁精矿 图４选择性絮凝脱泥试验流程 表７选择性絮凝试验结果 ２．６选择性絮凝一阳离子反浮选试验 由前面的探索试验可发现，无论磁选加在哪里， 铁精矿回收率都不到８Ｏ％；正浮选和磁选有相同的 问题，因此这两种流程都不予考虑，单一的反浮选或 絮凝都很难达到预期指标，针对上述特点，拟采用絮 凝脱泥一阳离子反浮选流程，如图５所示，结果见表８． 在只进行一次反浮选的条件下，铁品位和回收 率都有较大提高，若优化絮凝和反浮选条件，证明该 流程具有很强的可行性． ２．７磁化焙烧一弱磁一阳离子反浮选试验 该矿需细磨才能充分单体解离，当粒度很细时， 产生许多矿泥，给浮选带来不利影响，故考虑进行磁 化焙烧，试验条件和流程见图６，结果见表９． 结果表明，磁化焙烧对提高铁品位很有帮助，但 回收率有所下降，综合比较，磁化焙烧能耗大，能不 采用尽量不采用，采用选择性絮凝后，反浮选指标与 磁化焙烧相差不大，因此该矿拟采用选择性絮凝一阳 离子反浮选工艺．对该工艺条件进一步优化，确定的 最终流程如图７，结果见表１０． 原矿 铁精矿 图５选择性絮凝一阳离子反浮选试验流程 表８选择性絮凝一阳离子反浮选试验结果 原矿 药剂用量单位：ｇ／ｔ 铁精矿 中矿 图６磁化焙烧一弱磁－１３ｌｆ离子反浮选试验流程 有色金属科学与工程 ２０１２年６月 表９磁化焙烧一弱磁一阳离子反浮选试验结果 原矿 铁精矿 图７选择性絮凝一阳离子反浮选优化试验流程 表１Ｏ选择性絮凝一阳离子反浮选优化试验结果 通过对絮凝浮选工艺的优化，确定最佳条件 为－０．０２７ ｍｍ占９５％，ｐＨ保持在１１左右，经两次絮 凝和一次粗选、一次扫选．得到品位５９．６７％，回收率 ７８．８４％的铁精矿． ３结 论 （１）对该矿进行了重选、磁选、絮凝、浮选、焙烧 及联合流程试验研究，单一流程效果都不佳，絮凝一 阳离子反浮选试验指标相对较好，因此对该矿推荐采 用选择性絮凝一阳离子反浮选流程； （２）由于该矿嵌布粒度细，需细磨才能单体解 离，采用絮凝工艺能很好得除去有害矿泥；相较于阴 离子，阳离子反浮选药剂制度简单，采用阳离子反浮 选，能得到品位５９．６７％，回收率７８．８４％的铁精矿， 省去了焙烧工艺，降低了生产成本； （３）阳离子捕收剂选择性较差，在磨矿过程中产 生许多矿泥，加强矿泥的分散絮凝和阳离子捕收剂的 选择性尤为重要． 参考文献： 【１］鲁军，陈庆根，孔晓薇，等．微细粒弱磁性铁矿选矿研究现状ｆＪ］．国 外金属矿选矿，２００６（７）：１３—１６． ［２１孙炳泉．近年我国复杂难选铁矿石选矿技术进展［ＪＩ．金属矿山， ２００６（３）：１１－１３． ［３］王中明，杨仕勇．俄罗斯某铁矿的选矿工艺研究［Ｊ】．国外金属矿选 矿，２ｏｏ５（９）：３０—３５． ［４】唐雪峰，陈雯，余永富，等．细粒铁矿选矿中选择性絮凝的研究与 应用【ＪＪ．金属矿山，２０１０（９）：４４—４７． ［５】刘 动．反浮选应用于铁精矿提铁降硅的现状及展望『Ｊ１．金属矿山， ２ｏｏ３（２）：３８—４２． ［６】何廷树，松全元．细拉弱磁性铁矿的选择性絮凝一脱泥研究［Ｊ１．中国 矿业，１９９６，５（２）：３９—４２． ［７］张去非，穆晓东．微细粒弱磁性铁矿石资源的特征及分选工艺【Ｊ１．矿 冶工程，２００３（４）：２３—２６． ［８】高利坤，陈云，周 平．云南某铁矿磨矿工艺试验研究［Ｊ］．矿冶工 程，２ｏ０７，２７（３）：４５—４８． ［９】卢东方，张英，周瑜林，等．某褐铁矿选矿工艺试验研究ｆＪ］．金属矿 山，２ｏｏ８（７）：４３—４７． ［１０１牛福生，吴根，自丽梅，等．河北某地难选鲕状赤铁矿选矿试验研 究【ＪＪ．中国矿业，２００８，１７（３）：５７—６０． ［１１】张锦瑞，胡力可，梁银英．我国难选铁矿石的研究现状及利用途径叨． 金属矿山，２００７（１１）：６—９． ［１ ２Ｊ李继松．我国细粒铁矿选择性絮凝脱泥方法的研究和进展Ⅱ］．青岛 建筑工程学报，１９８６（２）：８９—９９．