黄金尾矿中铁的回收试验研究

1、黄金尾矿中铁的回收试验研究论文导读：初选弱磁选机磁场强度200ka/m ,分别取未经磨矿的原样及磨矿时 间为 2min、4min、6min、8min、10min 的矿样各 500g ,即-0.074mm 含量分 别为 43.59%、76.46%、84.74%、85.48%、88.96%、87.76% ,弱磁场磨矿细 度试验结果见表4。弱磁选尾矿再通过强磁重选得到了铁品位为35%左右的含 铁产品，虽不能直接用于炼铁，可考虑用作水泥厂的铁粉或选煤厂的重介质。关键词：黄金尾矿，磁选，重选0.前言矿产资源是人类生存和发展的重要物质基础，人类对矿产资源的利用也在 随年增加。据不完全统计，自2000年以来

2、，全世界每年开采各种矿产150亿吨 以上。我国一直是矿产资源的开发和使用大国，95%的能源和85%的材料来自 矿产资源。伴随着矿产资源开发利用，产生了大量的尾矿。目前我国的尾矿主要 采取堆放填埋的方式处置，不仅对环境造成了较为严重的污染，并且极大地消耗 着土地资源。与此同时，尾矿中含有多种有用元素，其中不乏我国稀缺原料口。以沂南金矿为例，年处理矿石量48万吨，尾矿产生率92% ,年尾矿产生 量共计43万吨。原矿中金属元素种类多，黄金品位低，尾矿产生量大且未能有 效利用，现建有两个尾矿库并已堆满。如能有效的开展尾矿综合利用，可防止尾矿中有用成分的流失，具有一定的经济效益和社会效益2。2试验原料试

3、验用尾矿样来自沂南金矿选矿厂排矿口中取回的湿尾样，为了不使矿样过度氧化，该尾样的处理是在实验室阴凉处晾干，然后混匀、缩分、取分析样，其余置干燥处以备试验用。从外观上看，该尾样的颜色为赤褐色，其筛析结果及多元素分析结果见表1、2o表1试样筛分结果table.1 result of ore sample griddling粒级/目重量/g产率/%累计产率/% 铁品位/% 铁分配率/%0.740.746.580.62-40+8043.18.669.405.816.45-80+120134.226.9536.357.1224.59-120+150 37.17.4543.809.068.65-150+1

4、8028.25.6749.679.166.66-180+20038.07.6357.1213.642.90100.007.9343.59（尾矿）497.9100.00100.007.80100.00从表1可知，试样200目的产率和铁分配率接近50% ,可见尾矿中细粒物质 占了较大比重，铁在细粒级中明显富集。表2试样多元素化学分析结果table.2result of ore sample polyelement analyzing化学成分sio2ai2o3caomgoso3k2otio2nao2mnotfefe2o3含量/%9.588.563.462.310.78030.77840.31327.

5、8021.29从表2可知，矿样中fe2o3 （赤铁矿）含量较高，可得出物料中强磁性矿物很 少，大部分为弱磁性铁矿物。因此本试验的重点应是如何高效回收高品质的弱磁 性铁矿物质。3试验结果及分析3.1矿样可磨性取原矿试样500g ,矿浆浓度75% ,经xmq24090锥型球磨机磨矿后， 用200目湿筛筛分，然后将筛上物烘干、称重，计算 0.074mm产物的百分含 量，试验结果见表3o表3试样磨矿试验结果table.3result of ore sample grinding磨矿时间/min0246810-0.0074mm 的产率/%43.5976.4684.7485.4888.96 87.76从表

6、3可知 尾矿试样的粒度本身较细。未磨矿前0.074mm含量占43.59% , 4min时已达到84.74% ,之后随着磨矿时间的增加，矿物的粒度变化不是很大。 矿样的可磨性好有利于金属铁的回收，但随着粒度越细其磁性也就越弱，在磁选 过程中容易流失，需在以下试验当中确定最佳的磨矿细度。3.2弱磁场磁选条件试验弱磁场磁选条件试验在xcrs-04oo24o电磁湿法多用鼓形弱磁选机中进 行，有顺流式、逆流式、半逆流式三种工作方式。本试验弱磁选机采用半逆流的 工作方式，主要工艺因素包括磨矿细度和磁场强度3。3.2.1磨矿细度试验初选弱磁选机磁场强度200ka/m ,分别取未经磨矿的原样及磨矿时间为 2m

7、in、4min、6min、8min、10min 的矿样各 500g ,即 0.074mm 含量分别为 43.59%、76.46%、84.74%、85.48%、88.96%、87.76% ,弱磁场磨矿细度试 验结果见表4o表4弱磁选磨矿细度试验结果table.4result of low-intensity magnetic separation underdifferent mog磨矿时间/min精矿产率/%铁品位/%铁回收率/%试验条件043.590.4931.112.10给矿时间：3min磁场强度：200ka/m276.460.3137.62 1.610.3648.032.13685.48

8、0.8753.715.60888.960.752.234.370.6854.174.50从表4可知，随着磨矿时间增加，铁回收率波动较大，精矿铁品位大体呈上升 趋势，在10min时达到最大值60.35% ,铁回收率达到较高值4.50%。综合考虑 铁品位和铁回收率，选择磨矿时间10min作为下面试验的适宜条件。3.2.2磁场强度试验取原矿500g ,磨矿时间10 min ,磁场强度分别取150ka/m. 180ka/m.210ka/m. 240ka/m ,弱磁场磁场强度试验结果见表5。表5弱磁选磁场强度试验结果table.5result of low-intensity magnetic sepa

9、ration underdifferent magnetic strength产品产率/%铁品位/%铁回收率/%试验条件150精矿0.7562.544.08给矿时间：3min磨矿时间：6min尾矿99.258.35 95.92原矿100.008.61100.00180精矿0.7859.854.52尾矿99.228.2295.48原矿8.54100.00210精矿0.6158.753.70尾矿99.397.9896.30原矿100.008.24 100.00精矿0.5757.643.39尾矿99.437.7596.61原矿100.007.98100.00从表5可知，随着场强增大，铁回收率变化不明

10、显，在场强180ka/m时达到最大值4.52%o而精矿铁品位逐渐降低，在磁场强度150ka/m时达到最大值62.54%，铁回收率也达到较高值4.08%。考虑市场对铁精粉首先要求的是品位， 在保证一定的品位并且兼顾回收率的同时，确定弱磁选的最佳磁场强度为 150ka/mo3.3强磁场磁选条件试验选取弱磁场磁选试验后的尾矿作为强磁场磁选的原样。按照上面的最佳弱磁选条件，连续运转弱磁选机制取一批样，烘干缩分后装袋，以备强磁选试验用。试验设备采用的是周期式脉动高梯度磁选机，主要的影响因素有磁介质、磁通密度（即磁场强度脉动及漂洗时间等。3.3.1聚磁介质试验取矿样wog二份，暂选磁通密度1.077t m

11、动100次/分，给矿浓度20% , 漂洗时间60s ,强磁选聚磁介质试验结果见表6o表6强磁选聚磁介质试验结果table.6magnetic medium test result of high-intensity magneticseparati on磁介质种类产品重量/g 产率/%铁品位/%铁回收率/%试验条件粗网精矿4444.0412.6567.75给矿浓度:20%脉动：100次/min磁通密度11.077t漂洗时间：60s尾矿55.955.964.74 32.2599.9100.008.22100.00细网精矿68.168.9310.7588.63尾矿24.631.073.06 11.

12、3798.8100.008.36100.00从表6可知，试样细网的精矿产率比粗网要高20个多百分点，而粗网所截获 的精矿铁品位要比细网要高出1.9个百分点。虽然就弱磁选尾矿强磁再选的目的 而言，提高铁品位是试验的重点，但是铁回收率粗网要比细网低很多，所以暂时 不能选定磁介质，要在下一步试验中继续比较。3.3.2磁通密度试验取矿样100g ,磁介质为粗网和细网，给矿浓度20% ,脉动100次/分,漂 洗时间60s ,在磁通密度分别为0.552t、0.77仃、0.925t、1.077t, 1.277t下 进行试验，结果见表7、8o表7强磁选磁通密度试验结果1table.7result of hig

13、h-intensity magnetic separation underdifferentflux-de nsity磁通密度/t产品重量/g产率/%铁品位/%铁回收率/%试验条件0.552精矿29.230.1315.7255.03磁介质：粗网 给矿浓度:20%脉动：100次/min漂洗时间:60s尾矿67.7原矿96.9100.008.61100.000.771精矿40.840.8813.8666.45尾矿5959.12原矿99.8100.008.53100.000.925精矿41.745.0812.8968.22尾矿50.8原矿92.5100.008.52100.001.077精矿52.1

14、50.0512.6172.05尾矿52原矿104.1100.008.76100.001.277精矿41.240.9512.2161.91尾矿59.45.21原矿100.6100.008.08100.00表8强磁选磁通密度试验结果2underdiffere nttable.8result of high-intensity magnetic separationflux-de nsity磁通密度/t产品重量/g 产率/%铁品位/%铁回收率/%试验条件0.552精矿69.468.7810.5488.22磁介质：细网 给矿浓度：20%脉动：100次/min漂洗时间:60s尾矿31.531.223.1

15、011.78100.008.22100.000.771精矿68.268.9610.8388.07尾矿30.731.043.26100.008.48100.000.925 精矿69.269.5510.2587.64尾矿30.330.453.30100.008.13100.001.077 精矿70.871.1610.3689.56尾矿28.728.842.98100.008.23100.001.277 精矿 7072.1610.4590.66尾矿2727.842.79100.008.32100.00对比表7、8可知，试样细网的精铁回收率比粗网要高10个多百分点，而粗网 所截获的精矿铁品位比细网要高

16、出5个多百分点。就弱磁选尾矿强磁再选的目的 而言，提高铁品位是试验的重点，所以选粗网作为磁介质。从表7可知，随着磁通密度增大，精矿铁品位大体呈减小趋势。在磁通密 度为0.552t时铁品位达到最大值15.72%，铁回收率也较为理想，达到55.03% , 所以选0.552t为试验的最佳磁通密度。3.3.3脉动试验取矿样wog ,粗网，磁通密度0.552t ,给矿浓度20% ,漂洗时间60s , 脉动分别为50次/分、100次/分、150次/分及200次/分（再往上，如250次/ 分、300次/分，因其对腔壁内的水体和即将给入的矿浆冲击过大4,易造成大 量的矿浆喷溅出给矿口，影响试验结果，故不予以选

17、定），强磁选脉动试验结果 见表9o表9强磁选脉动试验结果table.9result of high-intensity magnetic separation underdifferentpulsati on产品重量/g产率/%铁品位/%铁回收率/%试验条件50精矿37.239.0813.5463.18磁介质：粗网给矿浓度：20%磁通密度：0.552t漂洗时间：5860.925.0636.82原矿95.2100.008.37100.00100精矿26.726.7015.7773.373.305.4448.96原矿100100.008.14100.00150精矿24.824.8215.8275.

18、175.185.9153.08原矿99.9100.008.37100.00200精矿16.817.1819.088182.826.1660.89原矿97.8100.008.38100.00从表9可知，随着脉动增大，铁回收率逐渐减小，精铁品位大体呈增高趋势， 在200次/min时达到最大值19.08%。在脉动150次/min时，铁品位达到较高 值15.82%，铁回收率高于200次/min时6个多百分点。虽然弱磁尾矿的强磁再 选注重于提高精矿铁品位，在保证较高的铁品位及理想的铁回收率时，应选能耗 少、器械磨损度低的工艺因素，因此选脉动150次/min为最佳试验条件。3.3.4漂洗时间条件试验取矿样

19、100g ,粗网，给矿浓度20%，脉动150次/min ,磁通密度0.552t , 在漂洗时间分别取os、30s、60s及90s的情况下进行漂洗时间条件试验，结果 见表10o表10强磁选漂洗时间试验结果table.loresult of high-intensity magnetic separation un de rd iff ere nt washing-time漂洗时间/s产品重量/g产率/%铁品位/%铁回收率/%试验条件0精矿52.2111.3568.13磁介质：粗网给矿浓度：20%磁通密度：0.552t脉动:150次/min尾矿46.647.795.8031.87原矿97.5100

20、.008.7040.941.6112.9862.24尾矿57.458.395.6137.76原矿98.3100.008.6838.940.3913.2562.19 尾矿57.459.615.4637.81 原矿96.3100.008.6137.238.8313.3359.29 尾矿58.661.175.8140.71 原矿95.8100.008.73从表10可知，随着漂洗时间增长，精铁品位逐渐增大，铁回收率逐渐降低。 原因是在一定的水流速度下，冲刷的水量增加，磁链、磁团聚会被冲散或和一定 量的水体汇融，使得磁性物质更加充分地被磁线圈吸附，但也相应的冲刷掉一些 外层弱磁性物质5。在90s时，铁品

21、位达到最大值13.33% ,铁回收率达到 59.29% ,也较为理想，故选试验的最佳漂洗时间为90so3.4强磁场正交试验通过正交试验，确定最佳试验方案为脉动200分/min ,磁通密度0.552t , 漂洗时间90s ,可确定各因素的重要程度为：磁通密度脉动流体力漂洗时间。通过对弱磁选尾矿的强磁试验，得到了品位18%以上，产率30%以上的精 矿产品。这部分精矿未能达到市场要求，不能直接利用，为提高精矿品位和产率， 需要进行再选处理。3.5精矿再选试验按正交试验确定的最佳条件选出一批精矿出来，缩分，烘干后，混匀，备 精矿再选试验用。试验采用的设备为lys 一 21001050型单层细砂摇床，铝

22、合 金床面，给矿最大粒度0.4mm ,冲程15mm ,冲次350次/min ,横向坡度2.5 , 床面纵坡0.92 ,床条断面形状为矩形，给矿量0.65"（台h）o取强磁精矿200g , 试验结果见表x。表"摇床重选分选工艺选别指标table.11 index of gravitational separation产率/%铁品位/%回收率/%摇床精矿7.8035.1214.95摇床中矿17.4315.1514.40摇床尾矿74.7717.3370.65原矿100.0018.34100.00从表“可知，试样精矿品位在35%以上，铁回收率14%以上，所得精矿产品 品位没有达到市场要求。3.6综合流程试验根据条件试验的分析结果