付 余

(臨沂會(huì)寶嶺鐵礦有限公司，山東 臨沂 277712)

尾礦是指原礦石經(jīng)分離回收完有用礦物后剩余的固體廢棄物，但尾礦這一概念是相對(duì)的，尾礦中仍然含有一定量的有用礦物、有益組分和有價(jià)元素，只是在當(dāng)時(shí)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件下，無法有效利用[1]。隨著選礦技術(shù)的發(fā)展，礦產(chǎn)資源的日益短缺和社會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境的重視，尾礦的資源、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境屬性逐漸得到大家的重視，尾礦的再選成為廣大選礦工作者的重要研究方向[2]。本文以山東某鐵尾礦為研究對(duì)象，在尾礦性質(zhì)分析的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了鐵尾礦的再選實(shí)驗(yàn)研究，以回收利用其中的鐵元素。

1 尾礦性質(zhì)

實(shí)驗(yàn)用樣取自山東某鐵礦尾礦庫，對(duì)其進(jìn)行了鐵物相分析和粒度組成分析，結(jié)果見表1、表2。

表1 鐵物相分析

表2 粒度組成分析

由表1、表2可知試樣中鐵的平均品位為9.93%，且含鐵礦物主要為強(qiáng)磁性的磁鐵礦，具有較高的再選價(jià)值。試樣粒度較粗，-0.074mm粒級(jí)含量為53.19%，鐵主要在0.2～0.045mm粒級(jí)中富集，再選過程中需要對(duì)試樣進(jìn)行磨礦處理。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

2.1 中磁拋尾實(shí)驗(yàn)

為降低磨礦作業(yè)的能耗與介耗，磨礦前對(duì)試樣進(jìn)行中磁拋尾[3]。實(shí)驗(yàn)設(shè)備為CTB-53型順流筒式磁選機(jī)，磁場(chǎng)強(qiáng)度為330kA/m，經(jīng)過一次磁選，鐵精礦產(chǎn)率為23.87%，品位為34.26%，回收率為82.60%，基本完成了對(duì)原鐵尾礦中磁性物的回收，此時(shí)尾礦品位僅為2.26%，可直接作為終尾礦拋棄。

2.2 磨礦細(xì)度實(shí)驗(yàn)

使用XMQ-Ф240*90型錐形球磨機(jī)將中磁精礦依次磨到-0.074mm粒級(jí)含量為70%,75%,80%,85%,90%和95%，利用CTB-53型順流筒式磁選機(jī)進(jìn)行弱磁選，磁場(chǎng)強(qiáng)度為110kA/m，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見圖1。

圖1 磨礦細(xì)度實(shí)驗(yàn)

由圖可知，隨著磨礦細(xì)度的增加，中等連生度的磁鐵礦顆粒不斷減少，單體磁鐵礦顆粒和磁鐵礦富連生體顆粒數(shù)量不斷增加，使得精礦中鐵的品位不斷上升[4]，但磁鐵礦貧連生體顆粒數(shù)量也不斷增加，這一部分顆粒損失在了磁選尾礦之中，使得鐵回收率不斷下降。綜合考慮，選擇-0.074mm粒級(jí)含量占90%的磨礦細(xì)度，此時(shí)精礦中鐵品位為55.22%，回收率為72.12%。

2.3 弱磁選實(shí)驗(yàn)

采用CTB-53型順流筒式磁選機(jī)對(duì)磨細(xì)后的中磁精礦(-0.074mm粒級(jí)含量為90%)進(jìn)行弱磁選磁場(chǎng)強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)，磁場(chǎng)強(qiáng)度依次為70,80,90,100和110 kA/m。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見圖2。

圖2 弱磁選磁場(chǎng)強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)

由圖2可知，隨著磁場(chǎng)強(qiáng)度的增加，連生有脈石顆粒的磁鐵礦顆粒不斷進(jìn)入到磁選精礦中[5]，使得鐵的回收率不斷增加，但精礦的鐵品位卻不斷下降。綜合考慮，弱磁選的磁場(chǎng)強(qiáng)度選取為90 kA/m，此時(shí)精礦中鐵品位為58.57%，回收率為69.81%。

2.4 磁選柱精選實(shí)驗(yàn)

磁選柱是一種兼具重選和磁選兩種分選方式的新型高效選礦設(shè)備，利用特殊的磁場(chǎng)交替變化機(jī)制，可以有效的分離出常規(guī)磁選設(shè)備產(chǎn)品中夾雜的磁鐵礦中、貧連生體和異質(zhì)細(xì)泥顆粒[6]。因此本實(shí)驗(yàn)中選取實(shí)驗(yàn)室用CXZ-30型小型磁選柱對(duì)弱磁選精礦進(jìn)行精選，以期將精礦鐵品位提升到60%之上。磁選柱操作參數(shù)為激磁電流1A、勵(lì)磁周期2s，反沖水量 30mL/s。經(jīng)過一次精選，鐵精礦產(chǎn)率為10.93%，品位為62.13%，回收率為68.59%，達(dá)到了鐵精礦外售標(biāo)準(zhǔn)，磁選柱溢流產(chǎn)物產(chǎn)率為0.87%，鐵品位為14.85%，溢流產(chǎn)物可直接并入尾礦。

2.5 全流程實(shí)驗(yàn)

根據(jù)上述條件實(shí)驗(yàn)結(jié)果，最終確定了該鐵尾礦再選工藝流程：中磁拋尾-中磁精礦再磨-弱磁-磁選柱精選。實(shí)驗(yàn)工藝全流程圖見圖3，最終的分選結(jié)果見表3。

表3 最終分選結(jié)果

由表3可知，該鐵尾礦采用圖3所示的工藝流程分選，最終可得到產(chǎn)率為10.93%，鐵品位為62.13%，回收率為68.59%的鐵精礦，精礦可直接做商品出售。最終尾礦的鐵品位為3.49%，鐵回收率為31.41%，尾礦中基本不再含有強(qiáng)磁性礦物，后續(xù)可考慮終尾礦作建材原材料使用。

圖3 再選工藝全流程圖

3 結(jié)論

(1)山東某鐵尾礦的鐵物相分析和粒度分析表明：該鐵尾礦品位為9.93%，且含鐵礦物以強(qiáng)磁性的磁鐵礦為主，具有較高的再選價(jià)值。但試樣粒度較粗，-0.074mm粒級(jí)含量為53.19%，鐵主要在0.2～0.045mm粒級(jí)中富集，再選過程中需要對(duì)試樣進(jìn)行磨礦處理。

(2)該鐵尾礦采用中磁拋尾-中磁精礦再磨-弱磁-磁選柱精選的工藝流程，獲得了產(chǎn)率為10.93%，鐵品位為62.13%，回收率為68.59%的合格鐵精礦。