正浮选提高鲁中选矿厂弱磁性矿回收率试验研究与工业应用.pdf

第2 1卷第4期2023年8 月矿业工程Mining Engineering35正浮选提高鲁中选矿厂弱磁性矿回收率试验研究与工业应用张立刚（长沙矿冶研究院有限责任公司，湖南长沙410 0 12）摘要：针对鲁中选矿厂弱磁性矿精矿品位及回收率偏低的问题，在流程考查的基础上开展了大量试验研究，实验结果表明采用正浮选工艺可大幅提高弱磁性矿精矿品位及回收率。工业改造后流程运行稳定，生产指标良好，经济效益显著。关键词：正浮选；离心机；离心跳汰；弱磁性矿；流程优化中图分类号：TD923文献标识码：A文章编号：16 7 1-8 550（2 0 2 3）0 4-0 0 35-0 4为进一步提高弱磁性矿精矿品位及回收率，大0引言量试验研究以及工艺流程优化工作已开展。鲁中矿业有限公司是我国七十年代成立的1矿石性质大型地下铁矿石生产企业。本部选矿厂原料来源于张家洼、小官庄和港里三个矿体，矿体均为高温热液接触交代（矽卡岩型）含铜钻磁铁矿床 。随着矿石开采不断深人和港里矿的投产，选矿厂人选矿石品位降低，矿石中赤、褐铁矿含量增加，铁矿物嵌布粒度变细，铁精矿品位及回收率逐年降低。二期工程扩建改造，在原有流程基础上增加了强磁离心机重选流程，用于赤、褐铁矿的回收，经过工艺改造虽然取得了较好的效果，但流程结构较为复杂，选矿指标不稳定，弱磁性铁矿回收效果不理想。磁铁矿绿泥石矿物半假象赤铁矿含量22流程考查分析针对强磁离心机重选流程进行数质量分析，流程图见图1。离心机尾矿的粒度分析见表2。收稿日期：2 0 2 2-0 9-2 3基金项目：中国五矿集团公司科技专项计划重点项目（编号：2015ZXB04)作者简介：张立刚（198 1），男（满族），河北平泉人，长沙矿冶研究院有限责任公司高级工程师。考虑到离心机作业是回收弱磁性矿物的关键作业，重点考查离心机重选作业的选别效果，针对离心机给矿进行了工艺矿物学研究。样品肉眼下为黑褐色，粉末状。经镜下鉴定和X射线衍射分析综合研究表明，样品中铁矿物主要为赤铁矿，次为褐铁矿，含少量磁铁矿和假象赤铁矿；脉石矿物较为常见的是绿泥石和蛇纹石，次为方解石、闪石、辉石、云母和石英；其他微量矿物可见黄铁矿等。主要矿物的大致含量列于表1。表1主要矿物的大致含量赤铁矿闪石褐铁矿蛇纹石4429%石英方解石辉石9图例：产率/%回收率/%54.7147.5065.59精矿图1离心机重选作业数质量流程图从分析结果可以看出，离心机重选作业效果不理想，精矿作业回收率仅为6 5.59%，精矿云母长石55品位TFe/%离心机给矿离心机重选其它5139.62100.00100.0022.4745.2934.41尾矿36品位仅提高7.8 8 个百分点，尾矿品位偏高。尾矿粒度筛析结果显示，离心机作业对细粒级回收较差，当粒度小于0.0 6 3mm时，粒级回收率非常低，最高仅为51.6 8%。表2离心机尾矿粒度筛析试验结果产率/%TFe粒级/mm个别累积品位/%分布率/%回收率/%0.15+0.1018.650.10+0.07513.520.075+0.0639.550.063+0.0536.970.053+0.0455.390.045+0.0385.390.038+0.034.340.03+0.0256.00-0.025+0.0193.070.01919.49合计100.003提高精矿品位及回收率试验离心机作业之所以精矿品位不高、回收率偏低，分析原因主要有以下几个方面：1）离心机给矿中-0.0 45mm含量达到了38.29%，细粒级回收率偏低，从粒级分布来看，随着粒度的变细，各粒级产品的TFe品位随之升高，由此造成尾矿品位跑高。2）离心机给矿中脉石矿物以绿泥石为主，测量其密度在3.8 g/cm左右，在离心机给矿中粒度偏粗，重选作业中容易进入精矿中，造成精矿品位不高。3）离心机作业受给矿浓度、给矿量和粒度波动较大影响，加之作业本身操作不精细，生产指标不稳定。为了更好的回收强磁精矿中的弱磁性矿物，提高作业精矿品位及回收率，分别采用正浮选、反浮选、Slon离心机重选、Kelsey离心跳汰机重选等选别手段进行试验研究，试验结果见表2。从试验结果可以看出，正浮选作业在提高精矿回收率和精矿品位方面均有优势，离心跳汰重选作业有利于获得较高精矿品位，反浮选效果不理想，分析原因主要是脉石矿物中石英矿业工程含量很低，主要以绿泥石和方解石为主，传统以浮选石英为主的反浮选流程对于绿泥石的回收效果较差 2-3。考虑到离心跳汰设备本身价格昂贵、在铁矿方面应用案例少、设备操作需要精细以及处理量偏低的多种因素，因此选择正浮选作为后续进一步优化的试验方向。粒级粒级92.3711.3673.7219.1660.2026.4850.6533.5043.6837.9238.2942.3032.9044.5228.5648.6222.5647.2219.4947.4830.11第2 1卷第4期表3提高精矿品位及回收率试验研究%7.0469.038.6079.288.4072.157.7640.236.7935.467.5735.826.4249.589.6951.684.8148.9030.7331.33100.00试验条件正浮选FA 1 000 g/tCY-1 500 g/t反浮选NaOH 800 g/tSD 600 g/tCa0 400 g/tCY-1 600 g/t离心机重选水量8.5 L/min给矿浓度12%转速50 0 r/min离心跳汰重选给矿浓度35%转速7 0 0 r/min3.1调整剂选择试验试验采用酸性正浮选，因此活化剂的选择至关重要，一方面要求对矿浆pH进行调节达到弱酸性状态，另一方面要求对于主要脉石矿物绿泥石和蛇纹石起到较好的抑制作用 4。因此针对调整剂进行了选择试验，试验结果见表4。从试验结果可以看出，采用FA作为正浮选调整剂，无论是精矿品位还是回收率都具有明显优势，因此选择FA作为正浮选的调整剂开展后续试验。表4离心机给矿浮选药剂制度试验结果药剂制度产率TFe名称/(g t-)/%品位/%/%精矿61.68FA 1 000尾矿38.32CY-1500Na,SiF,1 000CY-1500名称产率TFe品位回收率精矿61.68尾矿38.32给矿100.0036.63精矿70.52尾矿29.48给矿100.0036.47精矿51.82尾矿48.18给矿100.0036.74100.00精矿44.60尾矿55.40给矿100.0036.6251.2913.03给矿100.00精矿48.12尾矿51.88给矿100.0051.2913.0342.6821.6051.2621.1255.2621.6236.6349.7624.6336.73100.0086.3713.63100.0082.5417.46100.0072.3027.7067.3032.70100.00回收率86.3713.63100.0065.2134.792023年第4期3.2粗选FA用量试验采用FA+CY-1的药剂制度选别离心机给矿，在捕收剂CY-1用量为40 0 g/t的条件下，进行了粗选FA用量试验，结果见表5和图2。表5粗选FA用量试验结果FA用量产率/(g t-l)名称精矿800尾矿给矿100.00精矿58.551 000尾矿给矿100.00精矿55.691200尾矿给矿100.00精矿52.391 400尾矿给矿100.0057一精矿Te品位精矿回收率5655-54-5352-800 90010001100120013001400FA用量/g/t图2粗选FA用量对试验的影响从试验结果可以看出，随着FA用量增加，精矿产率逐渐降低，精矿TFe品位逐渐提高，回收率随之逐渐降低。综合考虑精矿品位及回收率，选择粗选FA用量10 0 0 g/t，此时可以获得精矿品位54.0 5%、回收率8 5.2 1%的技术指标。3.3粗选捕收剂CY-1用量试验在粗选FA用量10 0 0 g/t条件下，进行了粗选捕收剂CY-1用量试验，试验结果见表6 和图3。从试验结果可以看出，随着捕收剂CY1用量的增加，精矿产率逐渐增加，精矿TFe品位逐渐降低，当CY-1用量为40 0 g/t时，精矿TFe品位最高，当捕收剂用量超过6 0 0 g/t时，张立刚正浮选提高鲁中选矿厂弱磁性矿回收率试验研究与工业应用精矿TFe品位均低于50%。因此，综合考虑精矿品位及回收率，选择粗选捕收剂CY-1用量400 g/t。表6粗选捕收剂CY-1用量试验结果CY-1 用量产率名称/(g t-)TFe回收率/%品位/%61.3151.9638.6913.0136.8954.0541.4513.2537.1455.1344.3113.8436.8456.4347.6115.0736.7437TFe回收率/%品位/%/%精矿86.3640013.64100.0085.2114.79100.0083.3516.65100.0080.4719.53100.008786858483828180/%57.4154.26尾矿42.59给矿100.00精矿67.07600尾矿给矿精矿800尾矿给矿精矿1 000尾矿给矿55-54-53525150494847464005006007008009001000粗选CY-1用量/g/t图3米粗选CY-1用量对试验的影响3.4精选FA用量试验在粗选FA用量10 0 0 g/t、C Y-1用量40 0/t条件下，针对浮选粗精矿进行精选试验，重点进行精选FA用量试验，结果见表7。综合考虑铁精矿品位及回收率，选择精选FA用量2 0 0 g/t，此时可以获得产率45.83%、T Fe 品位6 0.7 2%、回收率7 4.8 5%的铁精矿。表7精选FA用量试验结果FA用量产率名称/(gt-i)精矿中矿0尾矿给矿100.0083.8214.1216.1837.17100.0049.6589.2332.9312.20100.0037.3269.2347.9630.7712.30100.0036.9971.0446.9628.9612.13100.0036.87铁精矿TFe品位一铁精矿回收率TFe/%品位/%52.2656.148.5726.9839.1713.4836.9310.77100.0089.7710.23100.0090.479.53100.009190878584.83回收率/%79.446.2614.30100.0038续表FA用量/(g t-l)2004003.5浮选闭路试验在条件试验基础上，分别针对现场离心机给矿进行了浮选闭路试验，试验流程为一次粗选一次精选，数质量流程见图4。4氵流程优化后指标分析选矿厂于2 0 18 年12 月完成正浮选流程优化改造并成功运行，生产指标稳定，浮选精矿TFe磁铁矿绿泥石矿物半假象赤铁矿含量35结语针对鲁中选矿厂弱磁性矿精矿品位及回收率偏低的问题，通过流程考查查明了影响弱磁性矿回收的主要原因，针对离心机给矿进行了大量试验研究，最终提出用正浮选代替原有的离心机作业。选矿厂流程优化改造后，弱磁性矿精矿品位及回收率得到了大幅提高，生产稳Experimental Study and Industrial Application of Direct Flotation to ImproveRecovery Rate of Weakly Magnetic Ore in Luzhong Concentrator(Changsha Research Institute of Mining and Metallurgy Co.,Ltd,Changsha 410012,China)Abstract:To solve the problem of low concentrate grade and recovery rate of weakly magnetic ore in Luzhong concentrator,alarge number of experimental studies are conducted based on process investigation,and the experimental results show that the use ofdirect flotation process can significantly improve the concentrate grade and recovery rate of weakly magnetic ore.After the industrialtransformation,the process runs stably,the production indexes are good and the economic benefit is remarkable.Key words:direct flotation;centrifugal separator;centrifugal jig;weakly magnetic ore;process optimization矿业工程图例：产率1%品位TFe/%回收率/%产率TFe名称/%精矿45.83中矿15.68尾矿38.49给矿100.00精矿39.85中矿21.78尾矿38.37给矿100.00第2 1卷第4期离心机给矿100.00.37.16100.00回收率?FA 800g/t品位/%/%60.7274.8527.4111.5613.1213.5937.17100.0063.5268.2431.0518.2313.0813.5337.10100.00表8 主要矿物的大致含量赤铁矿闪石褐铁矿蛇纹石7611ZHANG Ligang*CY-1 400g/t浮选粗选51.7665.7091.51浮选精选51.4056.8478.63精矿图4高离心机给矿正浮选数质量流程图品位及回收率分别达到55.12%和6 8.8 5%，与之前离心机作业相比，精矿品位提高了2 0 个百分点，尾矿TFe品位降至19.0 5%，对于微细粒赤、褐铁矿回收明显优于离心机，改造效果显著。改造后浮选精矿矿物含量分析结果见表8，可看出铁矿物得到明显富集。%石英方解石辉石3定运行，提高了资源综合利用率。参考文献：1张贵忠鲁中选矿厂工艺流程改造的实践【J矿业工程，2010,8(4):23-24.2胡熙庚，浮选理论与工艺【M长沙：中南工业大学出版社，1991.3朱玉霜，朱建光，浮选药剂的化学原理【M长沙：中南工业大学出版社，1996.4丁淑庆赤铁矿正浮选工艺研究现状及发展趋势J现代矿业，2 0 19，12（5)：17 6-17 9.FA 100g/t14.3012.88尾矿云母其它长石3133.48216.3448.6021.371