难选赤褐铁矿焙烧-磁选试验研究

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欢迎访问e展厅 展厅 11 矿山机械展厅 给煤机, 采煤机, 除铁器, 浮选机/风选机, 磁选机, ... 1 前言 山西某铁矿矿石铁品位在45％左右，主要为弱磁性氧化矿物，SiO2和A12O3含量均在8％～10％，泥性物质含量高。但由于其磁性弱，常规磁选方法难以选别。受该市某农场委托，对山西某铁矿石进行选矿可选性初步考查，通过对该矿石的矿物工艺学研究、强磁选、焙烧一磁选等方法试验研究，确定焙烧一磁选为最佳选别方案，达到如下指标：铁精矿品位达到61％以上，尾矿铁品位在15%以下，SiO2降低到8％以下。 2试样制备 本次考查试验所用矿石在山西某矿山现场取得，原矿样含泥较多，粒度分布范围宽，在0～100mm范围之间。试验前先进行2mm筛分分级，粗粒部分用SP-60×100颚式破碎机-XPS-φ250×50辊式破碎筛分机破至-2mm，然后进行混匀、缩分、取样，分别进行粒度筛析、化学分析、矿物工艺学研究和选矿工艺考查试验。试样制备流程如图1所示。 原矿粒度筛析结果见表1。由粒度筛析结果可知，山西某铁矿石-0.1mm含量为30％左右，其中铁的占有率在25％以上，铁品位也在30％以上；-0.044mm含量也在22％以上，且铁品位在34％以上，均具有较高的回收价值，不能采用洗矿法去泥再选。同时由于矿石中-0.44mm含量在20％以上，矿石泥化严重，给选矿分选带来困难。 3 矿石理化性质 3．1 山西某铁矿多元素分析 由表2可知，山西某铁矿石中铁含量较高，但磁性率只有2.7%，应为氧化矿石，属弱磁性矿物。同时烧损较大，Al203含量偏高，脉石矿物主要是高岭石，尚见碳酸盐矿物和黄铁矿等零星分布。矿石中矿物有害组分，硫、磷含量都很低。要实现提铁降杂的目标，单一的传统磁选方法难以满足要求。 3．2山西某铁矿铁物相分析 山西某铁矿铁物相分析表明(表3)，铁矿物以赤褐铁矿为主，占98％以上，其他铁矿物均在1%以下。铁矿物的磁性较低，采用单一磁选的方法难以达到铁矿物与脉石分离的效果。 3．3主要矿物的组成及特性 矿石肉眼下普遍为结构疏松的红褐色土和褐色块状体，经镜下和X-射线分析，矿石中组成矿物的种类比较简单，铁矿物主要为细粒的赤铁矿、鲕状赤铁矿和褐铁矿，少量的菱铁矿。铁矿石具致密块状和鲕状构造，鲕粒与胶结物的比例大致为35：65。脉石矿物主要是高岭石，尚见碳酸盐矿物和黄铁矿等零星分布。铁矿物的分布特性如下：①山西某铁矿属于沉积型的氧化矿，矿石中可供选矿回收的主要组分是铁，需要选矿排除的组分是SiO2、Al2O3、CaO、MgO。矿业中矿物的含量见表4。②金属矿物主要是赤铁矿，次要的是褐铁矿，少量的菱铁矿。脉石矿物主要是高岭石和碳酸盐矿物，少量的石英。③矿石中赤铁矿呈粒状集合体，鲕状，微细粒浸染状形式产出，粒状集合体，鲕状的赤铁矿中的铁容易选，微细粒浸染状形式产出的赤铁矿和脉石交织在一起，这部分铁不容易选。④褐铁矿分布在鲕状赤铁矿的边缘或是黄铁矿的假象，这部分铁容易选。 4 小型磁选试验研究 4．1磁选管试验 原矿弱磁选试验是使用天津矿山仪器厂生产的XCGS-73型磁选管完成，激磁电流为3.0A，给料100g，XMQ-φ150锥形球磨机磨矿3min和5min。试验发现，所得精矿产率不足1％，因而原矿采用弱磁选工艺，无法实现铁矿物有效回收。 4．2小型强磁选试验 原矿小型强磁选试验使用的是XCSQ-50×70湿式强磁选机分选，激磁电流为9.0A，磁场强度为1.0T，给料100g，磨矿3min和5min，试验结果如表5所示。 由表5可知，采用强磁选(场强0.9T)处理原矿，铁回收率均在30％以下，尾矿品位接近40％，因此，单一的强磁选工艺也无法满足山西某铁矿石的选矿要求。 5磨矿细度试验 磨矿所用设备为XMQ-240×90锥形球磨机，给料量为1kq，固液比为1:1，磨矿浓度50％，用200目标准试验筛进行水筛，测定-200目含量。 5．1 磨矿细度曲线 磨矿试验测定了原矿的磨矿粒度曲线和焙烧后的磨矿粒度曲线，如图2所示。由图可见，山西某铁矿石经焙烧后，可磨性增强，-200目含量达到80％以上所需要的磨矿时间明显缩短。 5．2磨矿细度强磁选试验 强磁选试验是在北京矿冶研究总院研制的 DCH-电磁平环式强磁选机上完成，激磁电流为1100A，对应场强分别为1.35T。实验结果表明(表6)，虽然在磨矿细度为-200目含量达到62.6％时，强磁选铁回收率能达到60％以上，但精矿品位不高，尾矿铁品位仍在36%以上，有用资源未得到较好利用。 6 焙烧一磁选试验研究 山西某铁矿石焙烧是在4kw高温箱式电阻炉内进行的，每次装矿量为500g，通过调节温度、焙烧时间和粉煤配比来考查焙烧效果。所用燃料为山西平顶山烟煤，热值为22.87MJ/kg，挥发份23.75％，灰分29.84％，粒度-1mm，焙烧后的产物直接进水冷却，然后进行缩分、磨矿(XMQ-dpl50锥形球磨机)，磁选试验在磁选管内完成，所用激磁电流为1.2A。 6．1焙烧一磁选煤粉配比试验 焙烧一磁选煤粉配比试验，焙烧温度为700℃，焙烧时间为50min，焙烧矿磨矿时间为3min。磁选管试验激磁电流为1.2A，试验结果见表7。由表7可知，随着焙烧煤粉配比由5%增加到8％，铁回收率增加，但继续增加煤粉配比至11％，铁精矿品位和回收率反而下降。同时，由于试验温度偏低，焙烧时间较短，磁选尾矿铁品位居高不下，赤铁矿未得到充分还原，因而，应在下面的反应过程中进一步改善焙烧条件。 6．2焙烧时间试验 焙烧一磁选焙烧时间试验，焙烧温度为800℃，焙烧矿磨矿时间为3min，试验结果见表8。由表8可知，在焙烧时间为50min时，磁选尾矿品位高于30％，精矿铁回收率也低于70％；当焙烧时间为1OOmin时，铁精矿回收率超过90％，尾矿品位低于20％，但精矿铁品位降低。当焙烧时间为80min时，铁精矿回收率接近90％，尾矿品位略高于20%，精矿铁品位比焙烧时间为1OOmin时高0.9个百分点。综合考虑生产率、精矿质量和铁的回收率，确定80min为最好的焙烧时间条件。 对于焙烧温度试验条件，由7、8表可知，在焙烧时间50min、煤粉配比为8%的条件下，当焙烧温度为700℃时，铁回收率仅33.49%，焙烧不完全；当焙烧温度为800℃时，铁回收率接近80％，焙烧效果明显好转。 6．3焙烧一磁选磨矿细度试验 焙烧矿磨矿粒度试验所用焙烧矿的条件：在800℃条件下，配加褐煤8%，焙烧时间为80min。磨矿试验是在XMQ-φ150锥形球磨机上进行，磨矿浓度为1：1，试验结果见表9。由表9可知，磨矿粒度为-200目85.20%时，铁精矿品位为59.95，铁精矿回收率达87.25％，选别效果较好。磨矿粒度为-200目36.00%6时，铁精矿品位下降1个百分点；当磨矿粒度为-200目超过90％时，尾矿铁品位升高，精矿铁回收率急剧下降；过磨造成磁选分离效果下降。故选择焙烧矿的磨矿粒度为-200目含量85％左右。 7焙烧-磁选-磁选综合试验 根据焙烧条件试验结果，在试验条件为：焙烧时间80min，温度800℃，配煤粉8％的情况下，制取焙烧矿1000g共三份，然后磨矿5min、8min、10min分别进行弱磁选试验。弱磁选试验为两段分选，在XCRS一74鼓形湿法弱磁选机上完成。第一段激磁电流为1.5A(场强0.09T)，给矿量为1000g，尾矿扫选激磁电流为2.5A(场强0.15T)，试验流程图如图3。由表10结果可知，在磨矿粒度为-200目含量81.17％的条件下，通过焙烧-磁选-磁选试验，可以得到综合精矿铁品位为60.00％，回收率93.27%，尾矿品位在15%以下。 8结语 通过对山西某铁矿石(TFe为45％)进行矿物工艺学研究、强磁选选别试验和焙烧一磁选试验，结果表明，该矿石属弱磁性矿物，铁矿物中赤褐铁矿占98％以上，单一的弱磁选或强磁选工艺均无法实现对铁矿物的回收。采用焙烧一磁选工艺，在配煤8％，焙烧时间80min，温度为800℃的条件下，铁精矿铁品位达60%以上，产率达70％以上，回收率85％以上，尾矿铁品位下降到20％以下，基本满足对该矿石铁矿物的有效回收。 综合试验研究表明，通过焙烧-磁选-磁选试验，可以得到综合精矿铁品位为60.00％，回收率93.27％，尾矿品位在15％以下的较好指标。但是，由于铁精矿Si02含量在7%以上，铁品位只有60％，因此，要真正实现对该铁矿石的选别回收，建议进行更深入的研究，确定最经济的焙烧条件，进一步优化工艺技术指标，提高铁资源的利用效果，力争最大的经济效益。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (10/1/2007)