1、礦(kuàng)石性質
雲(yún)南某鐵礦石的主要礦物為赤鐵礦和褐鐵礦,還有少量磁鐵礦;脈石礦物主要為方解石、綠泥石、石英等。主要元素分析結果及我想分析結果見表1和表2。
該鐵礦(kuàng)原礦含鐵品位達到42.66%,有害元素硫和砷含量較低,有害(hài)元素磷的含量高(gāo)達0.586%,鐵主(zhǔ)要以赤褐鐵礦的形(xíng)態存在,磷礦物與鐵礦物相互浸染,主(zhǔ)要呈粒狀分布(bù)於赤鐵礦和褐鐵礦中,嵌布粒度極細,屬於非常難選(xuǎn)的鐵礦石。
2、選礦試驗(yàn)研究
對現場采集(jí)的礦樣進行了常規的破碎、篩分、堆環取(qǔ)樣,粒度為-2mm。分別(bié)做了單(dān)**程(強(qiáng)磁選、重(chóng)選、直接(jiē)浮(fú)選)和聯合流程(分級磁選、分級重選、磁-浮/浮-磁聯合選(xuǎn)別和磁(cí)-重/重(chóng)-磁聯合選別)的選礦試驗,但選別效果都不好,均沒有得到較好指標的鐵精礦,精礦中磷的含量(liàng)也不能(néng)降到0.2%以下。為此,改變思路,決定先用(yòng)還原焙燒的方法把原礦還原為磁鐵礦,再用磁選方法選出鐵精礦,再用浸出的方法將鐵精礦中的磷降(jiàng)到0.2%以下。
2.1、還原焙燒試(shì)驗
2.1.1、焙燒溫度試驗(yàn)
以焦炭為還原劑,將粒度為-1mm(用量為5%)的焦炭與-2mm的原礦分別在900,950,1000,1050,1100℃下還原焙燒20min,然後磨至-200目占100%,在磁選電流為2A條件下進行磁選,試驗結果(guǒ)見(jiàn)圖1。
由圖1可知,焙燒溫度太(tài)低時,還原不夠充分,鐵精(jīng)礦的品位和回收率都較低,而(ér)焙燒溫度太高又(yòu)會引起過還原,同樣影響鐵精礦的品位和回收率。焙燒溫度為980~1000℃時,鐵精礦的品位和回收率較好,所以91黄片確定焙燒溫度為1000℃。
2.1.2、還原劑(jì)用量試驗
將原(yuán)礦與焦炭混合,焦(jiāo)炭用量分別為(wéi)2%,5%,8%,10%,15%,在1000℃下還原焙燒20min,然後磨至-200目占100%,在(zài)磁選電流為2A條件下進(jìn)行磁選,試驗結(jié)果見圖2。
由圖2可以看出,還原劑焦炭的(de)用量以8%為宜,此時焙燒礦的磁選鐵精礦指標較好。
2.1.3焙燒時間
焙燒時間太短,反應沒有完全進行(háng),會降低精礦品(pǐn)位和回收率;焙燒時間太長,會消耗大量的熱能,同時使反(fǎn)應生成物的磁性大大降低,影響後續的磁選效果。因此焙燒時間的試驗也是極其重要的(de)。將-2mm的原礦與-1mm焦炭混合,焦炭用量為8%,在1000℃下分別還原焙燒(shāo)10,20,30,40,50min,然後磨至-200目占100%,在磁選電(diàn)流為2A條件下進行磁選,結果見圖3。
由圖3可以看出,還原焙燒時間以30min為宜,此時鐵精礦(kuàng)的品位和回收率*好。
2.2、磁選試驗
2.2.1、磁場(chǎng)強度試(shì)驗
將破碎(suì)到-2mm的(de)原礦添加用量為8%的(de)焦炭,在1000℃下焙燒30min,然後磨至-200目占100%,分別在磁選電流1.5,2.5,3.5,4.5A下進行磁選,結果見圖4。
由圖4可以看出,磁選電流宜為2.5A,此時的精礦(kuàng)品位為(wéi)61.77%,回收率為68.25%。
2.2.2、磨礦細度(dù)試驗
將破碎到-2mm的原礦添加用量為8%的焦炭,在1000℃下焙燒30min,然後分別磨至-200,-300,-400,-500目占90%,在磁選電流為2.5A條件下進行弱磁選,試驗結果見圖5。
由圖5可以看出,磨礦細度越細,鐵礦物單體解(jiě)離越充分,精礦鐵品(pǐn)位越(yuè)高,但磨礦細度太(tài)細導致磁選時鐵的損失嚴重。根據試驗結果,確定適宜的磨礦細度為-300目占90%。在以上條件下,可得到磷含量0.42%、硫含量0.008%、二氧化矽含(hán)量5.18%、精鐵礦品位61.94%,回收率70.88%的技術(shù)指標。
2.3、鐵精礦降磷(lín)試驗
通過還原焙燒-磁選可以得到品位為61.94%,回(huí)收率為69.88%的鐵精礦。焙燒對降磷有一定的作用,磷的含量由原來的(de)0.59%降到了0.42%,但還沒有達到工業標準,因此後續試驗(yàn)的重點放在降磷的工(gōng)藝上。
2.3.1、浮選降磷試驗
該鐵礦所含的磷礦物與欠(qiàn)缺(quē)礦緊密共生(shēng),浸染於氧化鐵礦物顆粒邊緣,並有少量磷存在於鐵礦石及鐵質粘土的(de)晶格中,在焙燒過程中,部分磷礦物因反應與鐵礦物分(fèn)離開,但仍有部分磷的礦物留在磁選精礦中,造成精礦的磷含量超標,故需對鐵精礦做降磷試驗。試驗使用氧化石蠟皂作捕(bǔ)收劑,水玻璃作抑製(zhì)劑,碳(tàn)酸(suān)鈉作pH調(diào)整劑,2#油作起泡劑(jì),采用一粗一掃的浮選流程。
試驗結果顯示,泡沫產品與槽內產品的鐵品位(wèi)及磷含量沒有明顯差別,說明采用浮選方法對該礦石仍(réng)然沒有效果,該礦采用浮選降磷效果很差,且鐵損失較大,回收率降低。
2.3.2、浸出降磷試驗
用無機酸和有機酸製(zhì)成除磷浸出劑,對鐵精(jīng)礦進行了浸出劑濃度、浸出時間和浸出液固比的試驗研究。試驗結果依次見圖6~圖8。
由圖6可知,隨著浸出劑濃度的增加,精礦鐵品位和(hé)磷含量變化都不明顯(xiǎn)。從圖7和圖8可知,精礦鐵品位隨著(zhe)浸出時間和浸出液固比的增加而提高(gāo),磷含量則逐漸(jiàn)降低。根據試驗結(jié)果,確定浸出劑濃(nóng)度為10%,浸出時間為8min,浸出液固比為(wéi)2:1。在該條(tiáo)件下,所得鐵精(jīng)礦產品的指標為:鐵品位62.32%,磷含量(liàng)0.198%,鐵回收率66.84%。
3、結論
(1)雲南某鐵礦石鐵礦物主要(yào)以(yǐ)赤褐鐵礦形(xíng)式存在,磷含量達0.586%,礦物嵌布粒度微細,用常規物理選礦方法獲得(dé)符合冶煉要求的鐵精礦。
(2)通過大量試驗,確定用還原焙燒-磁選-浸出工(gōng)藝流程處理該礦石,獲得了精礦鐵品位62.32%、磷含量0.198%、鐵回收率66.84%的(de)較好選別指標。
(3)研究提出的(de)焙燒-磁選-酸浸(jìn)工藝為類(lèi)似難處理微細粒高磷赤褐鐵礦的(de)開發(fā)利用提(tí)供了新思路。
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