張慶博 石 亮

(河北鋼鐵集團(tuán)淶源有色金屬有限公司)

河北某浮鋅尾礦回收鐵工藝試驗(yàn)

張慶博 石 亮

(河北鋼鐵集團(tuán)淶源有色金屬有限公司)

河北某鋅原礦含鐵9.45%，其中磁性鐵占總鐵的61.48%，在鋅優(yōu)先浮選后，為高效回收浮鋅尾礦中的鐵資源，通過礦石性質(zhì)分析，決定采用1次磁選—精礦再磨—2次磁選的工藝流程回收，最終獲得了鐵品位為63.17%、鐵回收率為65.66%的鐵精礦，對(duì)其他同類礦山具有參考借鑒意義。

浮鋅尾礦 磁選 磨礦 鐵精礦

尾礦資源是金屬和非金屬礦山廢棄物中數(shù)量最大、綜合利用價(jià)值最高的一種資源。很多尾礦因礦物加工處理技術(shù)等方面原因，有較多可以利用的金屬未能回收利用[1-2]，若隨意堆棄或直接回填將造成資源和經(jīng)濟(jì)上的浪費(fèi)[3-4]。綜合回收尾礦中的有價(jià)元素既符合國(guó)家發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)和節(jié)能減排、低碳的產(chǎn)業(yè)政策，又能減少土地的占用、保護(hù)環(huán)境，給企業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益。為此，以河北某鋅浮選尾礦為原礦進(jìn)行了鐵回收試驗(yàn)研究，最終獲得了滿意的試驗(yàn)指標(biāo)。

1 礦石性質(zhì)

經(jīng)礦石物質(zhì)成分研究結(jié)果表明，原礦的主要有用礦物為鉛鋅礦石、鐵鋅礦石、閃鋅礦石、磁鐵礦石、方鉛礦石、輝鉬礦石等；脈石礦物為透輝石、透閃石、綠泥石、蛇紋石、石英、方解石等；主要組分為Fe、Pb、Zn，伴生組分為Mo、Cu、Au、Ag等。對(duì)原礦進(jìn)行化學(xué)多元素及鐵物相分析，其結(jié)果見表1、表2，對(duì)浮鋅尾礦進(jìn)行鐵物相分析，其結(jié)果見表3。

表1 原礦化學(xué)多元素分析結(jié)果 %

成分TFeZnSiO2Al2O3CaOMgO含量9.456.2031.623.5611.5719.40成分K2ONa2OCuPbSP含量1.500.300.0510.435.130.007成分AsCdCoMoAgTiO2含量<0.010.0350.00230.01947.00.10

注：Ag含量單位為g/t。

由表1可知，該原礦中主要可回收的有價(jià)元素是鐵，含量為9.45%，該礦的主要脈石礦物為二氧化硅。

表2 原礦鐵物相分析結(jié)果 %

鐵物相鐵含量鐵分布率磁性鐵中的鐵5.8161.48赤(褐)鐵中的鐵1.9620.74硅酸鐵中的鐵0.727.62菱鐵礦中的鐵0.202.12硫鐵礦中的鐵0.768.04全鐵9.45100.00

由表2可知，原礦中的鐵主要以磁鐵礦、赤(褐)鐵礦以及硅酸鐵礦的形式存在。其中磁鐵礦中的鐵占全鐵的61.48%，赤(褐)鐵礦中的鐵占全鐵的20.74%，硅酸鐵礦中的鐵僅占全鐵的7.62%。理論上，其中的磁鐵礦、赤(褐)鐵礦可以采用磁選法進(jìn)行回收，硫鐵礦含量較少，不用考慮回收鐵精粉中硫超標(biāo)的問題。

表3 浮鋅尾礦鐵物相分析結(jié)果 %

鐵物相鐵含量鐵分布率磁性鐵中的鐵5.8961.35赤(褐)鐵中的鐵1.8619.38硅酸鐵中的鐵0.828.54菱鐵礦中的鐵0.171.77硫鐵礦中的鐵0.868.96全鐵9.60100.00

由表3可知，浮鋅尾礦鐵物相分析結(jié)果與原礦鐵物相分析結(jié)果相比較沒有明顯變化，下一步對(duì)尾礦中的磁性鐵進(jìn)行回收試驗(yàn)。

2 試驗(yàn)研究

由浮鋅尾礦的鐵物相分析結(jié)果可知，尾礦中鐵礦物主要以磁鐵礦和赤(褐)鐵礦為主，占到總鐵的80.73%。綜合該礦性質(zhì)，試驗(yàn)針對(duì)鋅浮選的閉路尾礦進(jìn)行磁選試驗(yàn)，主要目的是回收原礦中的磁性鐵。通過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)量，鋅浮選的磨礦細(xì)度為-0.074mm85.0%，通過磁場(chǎng)強(qiáng)度試驗(yàn)，確定合適的場(chǎng)強(qiáng)。

2.1 磁場(chǎng)強(qiáng)度試驗(yàn)

采用φ350 mm鼓式磁選機(jī)對(duì)浮選閉路尾礦分別在不同磁場(chǎng)強(qiáng)度的條件下進(jìn)行磁選鐵試驗(yàn)，試驗(yàn)流程見圖1，試驗(yàn)結(jié)果見表4。

圖1 浮鋅尾礦選鐵磁場(chǎng)強(qiáng)度試驗(yàn)流程

表4 浮鋅尾礦選鐵磁場(chǎng)強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果

由表4可知，隨著磁場(chǎng)強(qiáng)度增大，鐵精礦產(chǎn)率增加，鐵回收率提高，精礦鐵品位下降，當(dāng)磁場(chǎng)強(qiáng)度超過120 kA/m后，各項(xiàng)指標(biāo)變化不大，因此磁場(chǎng)強(qiáng)度選擇120 kA/m為宜。

2.2 鐵粗精礦再磨試驗(yàn)

浮鋅尾礦在磁場(chǎng)強(qiáng)度為120 kA/m時(shí)，經(jīng)φ350 mm鼓式磁選機(jī)1次磁選，可得到產(chǎn)率為12.64%、鐵品位為49.69%、鐵回收率為68.87%的鐵粗精礦，欲獲得鐵品位在62%以上的鐵精礦需磨礦精選。采用φ50 mm磁選管進(jìn)行了磨礦細(xì)度試驗(yàn)，磁場(chǎng)強(qiáng)度為120 kA/m。試驗(yàn)流程見圖2，試驗(yàn)結(jié)果見表5。

圖2 粗精礦再磨細(xì)度試驗(yàn)流程

由表5可知，隨著磨礦細(xì)度的增加，精礦產(chǎn)率和鐵回收率下降，精礦鐵品位上升；當(dāng)再磨細(xì)度為 -0.045 mm 96.5%時(shí)，精礦鐵品位也未達(dá)到65%以上，考慮到生產(chǎn)成本和機(jī)械磨礦所能達(dá)到的細(xì)度，確定磨礦細(xì)度為-0.045 mm 82%。

2.3 浮鋅尾礦磁選回收鐵流程試驗(yàn)

根據(jù)以上所做條件試驗(yàn)的結(jié)果和鐵礦選廠生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，推薦最終流程試驗(yàn)條件為第1段磁選磁場(chǎng)強(qiáng)度為120kA/m；磨礦細(xì)度為-0.045mm82.0%、2次磁選的磁場(chǎng)強(qiáng)度分別為120和103kA/m，磁選設(shè)備為φ350 mm鼓式磁選機(jī)。試驗(yàn)流程見圖3，試驗(yàn)結(jié)果見表6。

表5 粗精礦再磨磨礦細(xì)度試驗(yàn)結(jié)果 %

磨礦細(xì)度(-0.045mm)產(chǎn)品名稱產(chǎn)率全鐵品位鐵回收率75.5鐵精礦77.9561.3396.25尾礦22.058.453.75粗精礦100.0049.67100.0082.0鐵精礦75.2363.2395.73尾礦24.778.574.27粗精礦100.0049.69100.0088.5鐵精礦74.6963.5195.42尾礦25.318.994.58粗精礦100.0049.71100.0096.5鐵精礦73.9363.7694.86尾礦26.079.795.14粗精礦100.0049.69100.00

圖3 浮鋅尾礦選鐵試驗(yàn)流程

表6 浮選尾礦選鐵流程試驗(yàn)結(jié)果 %

由表6可知，浮鋅尾礦經(jīng)過1次磁選—精礦再磨—2次磁選流程，得到了產(chǎn)率為9.48%、鐵品位為63.17%、鐵回收率為65.66%的合格鐵精礦。

3 結(jié) 論

(1)河北某浮鋅尾礦中可利用回收的金屬元素主要為鐵，其鐵含量為9.45%，雜質(zhì)種類較少，含量較低；主要脈石成分為二氧化硅，對(duì)鐵元素回收的影響較小，利于鐵元素的回收。

(2)經(jīng)浮鋅尾礦鐵物相分析結(jié)果表明，該浮鋅尾礦中的鐵元素主要以磁鐵礦、赤(褐)鐵礦以及硅酸鐵礦的形式存在，可利用磁選法進(jìn)行回收；對(duì)鐵精粉質(zhì)量有害的硫元素，主要以硫鐵礦的形式存在，其含量低，對(duì)鐵精粉質(zhì)量影響不大，可不予考慮除去。

(3)浮鋅尾礦經(jīng)1次磁選—精礦再磨—2次磁選流程，當(dāng)磨礦細(xì)度為-0.045mm82.0%時(shí)，可得到產(chǎn)率為9.48%、鐵品位為63.17%、鐵回收率為65.66%的鐵精礦。

[1] 趙鶴飛，文書明，豐奇成，等.鉛鋅浮選尾礦回收鐵試驗(yàn)研究[J].有色金屬：選礦部分，2014(4):56-58.

[2] 王榮生，魏明安，陳國(guó)榮.某鐵銅鉛鋅礦回收鐵的選礦試驗(yàn)研究[J].礦冶，2010(2):15-17，23.

[3] 高擁軍，劉永茂.有色多金屬礦綜合回收影響因素及解決途徑[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì)，2002(1):94-95.

[4] 董燧珍.金堆城鉬尾礦中鐵的綜合回收與提純[J].礦產(chǎn)綜合利用，2005(5):5-8.

2015-03-16)

張慶博(1987—)，男，助理工程師，074300 河北省保定市淶源縣南山街68號(hào)。