对梅山铁精矿降磷的探讨

1、对梅山铁精矿降磷的探讨我公司铁矿二期建设扩建工程（以下简称铁矿二期）经国家计委批准，新堆采透能力各2007?t.植摇目前的建设进展.199S年前将达到年产原矿400万e的能力.目前可行性研究选矿部分考慮了两牛设计方案一是堆持现行流程不变I二是在现行流程的基础上增加深选工艺即脱确工艺.阿国家呈赧的疑深选（干童选贡选浮选他选方案.梅山铁矿的主要问眩昱铁糯矿含碗（ft高,影响到炼钢工艺和钢产品质44.園此，躁人研究梅山铁矿物的性质和B?灰石的嵌布持性，总结一期选旷精矿脱水堆、尾犷沉降难.妥善胖抉铁精矿中髓、磷和粘性尊技术问题，对梅山旷期建设达产和矿山的经济效益具有璽要意义.1二期原矿性质和碑次石的嵌

2、布特性M矿石的矿物组成金属矿物主要为戟铁矿茸次为假象-半假象赤铁矿及少豐菱铁矿、黄铁矿尊非金届矿物为磷灰石、白云石、铁白云石*方解石凰石英等*按工业类型分为酸性富矿、自熔性富矿、半自熔性富矿和贫扩我外矿*井将蓋铁矿含量A20蚪的矿石称为屁合型矿石.1.2矿物的物理、化学持性及品位原矿参元素分析、钱物相分折列于表I和衰2,1.3磷灰石的嵌布特征和确矿物的走向规律梅山铁矿确的徴布特性复杂，嵌布粒度细小，常呈0.0060.05mm的自然粒状、柱狀或柱状晶体嵌布主要腋布类型有3种:第一与菱铁犷琴碳醸盐0物伴生.磷灰石呈细崔柱状.横喪1環矿多元JK牝学分斬TFeSFe'-Hl)SkO,A)|O&

3、gt;C>OMgOMn41-47395$ia.1312.541.S37.132.480-20元SpVtOsKiOgo烧Jt2-900.330,100.U0.09».110.6T0物名称恢含）铁分配*<«）1&0043.51瓦中，81帙矿13.6532.99丰個赤怏旷4.3510.52”铁96523.332.S86241.483.5796623.35全ft41.37lgocr-35.26爲0.-17.<775<-3?.12Q-I41.O4=1r=>3.75<65ft3330.0久-0.28S4330s-2.66Q-15.00O-40

4、0万c/eBBS%=a®77<1-24.00<r-43.47Q-*122.0U6593“7.2S“7S642.73人-6$69ft.-49.62ft-C.3930,23】<>.80.95“H.00Q«262.76845.24P.3C000jO29“4.28<<-6200It亍<f«2.80O-1S.24断面呈六边形晶体轶粒呈中柱状常被菱铁矿沿其边缘裂隙进行交代;第二与盛铁矿伴生多在磁铁矿中呈包裹状态，粒度粗细不一，第三与长石伴生，硯灰石嵌布在高岭石化长石乩体中，嵌布粒度最细.经产品矿物工艺学研究，鏑矿物大部分不能同取一起上

5、浮硯灰石与饮矿物在流猩中呈同步富集状态磷灰石的累计百分含莹，与碳酸盐伴生为71.18%;与磁铁矿伴生为3&7%；与长石伴生为794%.2深选与不深选主要技术指标比较不深选与探选的选矿工艺流程见图1和图2.根据国家计委批准的项目建议书公司扩建工程新增规愎为浹、钢各200万t/a规划产品方案为热轧、衿轧和板卷由于规划产品要求钢水中函降至0.03%0.05%为此必须严格控制炼铁炉料一铁将矿的含砖址.r«ioo.oo岛4027-1.843r-o.39Str.100.00tfIOO.00“100.00Q-4O07i«/RFA=0.384o.S2.S4"选旅$1.W.

6、-0.340伤-039“00“=11.25“60.22Q«=24396铁图1不深选工艺滾程Z-100004C-27A-1.843-0.395100.00<i»)00.00<r*)0000A.-49.38A2.015303213Q.-SS.23<i-76.CO理送丄円t*53.96A.-55.00-0.22-0.25<r.m7X70“64<“34ISQ-215.«4点嵇矿*2J.0059“22.02«131.56$3.0$Q-168.93图2深选工艺滾程秽山黑色冶金矿山设计研究院和马鞍山矿山研究院做的实脸室试验证明采用弱磁强破

7、的深选工艺可以部分降低铁荊矿含磷。另外长沙矿冶研究院、马鞍山矿山研究院d匕京科技大学等单位应用浮选工艺降磷也取得了进展.以上研究工作尽管降磷深度还达不到冶炼耍求.但铁精矿经深选后除降低磷含虽外，还可提高品位，也有利于改荐铁轿矿过滤性能，为解决梅山饮精矿的取、磷和粘性提供了一条途径.从图1、332中可看岀深选与不深选的麦别经深选后铁品位提侖3.5个百分点回收傘降低4.3个百分点，铁椿矿产故减少2&12万t细粒尾矿量増加46.92万3两种脱磷工艺的评述3.1弱盛强磁深选脱磷该方法的工艺流程（图3）,是采用弱磁一次粗选、i次精选、强磁-次粗选、一次扫选的联合选别流思.矿样取自选厂浮选车间二系

8、列浮硫后的铁哺矿（膳矿细度一200目>75%，经104h连续运转，处理矿呈104t,获再TFe57.5%、P0.232%.S0.144%、铁收率（作业回收率）95.63%的深选指标.采用该工艺流程存在以下问题.93WS分厦亍10000S3“.0100OOdOO.OOdOO00U96ill.“硏幻心4212.a'視LU*JSS.“«n«5?9.0.OV.O.I3»ej-04»i«95da.3i81.69S37413.M.07|0.477|0S7SinlliHHoB<3d!3fTruTjrnHQ赢n.nawr粒级<mm)产

9、*（%）B分K计+0Z6.616.«111.7718.380074003711.6129.990.037001991339.1210.5619.68000850.32100.00合计100.00环保工作受到影响。*3度组成（氢选细尽一探选尾矿U2lf£10jiAs0070210$!260门275«L40Qme毗4244itT.4»tir.tt|SQcJ"*«r图3timr半工业深i&Aff1弱磁-强磁脱碍效率低。1990年深选半工业试验证实，原矿含磷0.381%通过弱.强磁深选磷降到0.232%.降低率为391%从选别效集分析

10、，由于试验采用现场分流矿矿石性质较好原矿含琪偏低在这种情况下，铁扭失率437%,脱磷率只有45.55%今后实际生产，可能囚矿石性质的变化和工艺操作的波动尊原因，帙的碱失率将进一步增加.（2）弱磁强磁脱硯工艺弊端多.a.由于细痹降低球磨台时处理童前面已叙述了梅山铁矿石磷的徴布粒度细要求醪矿细度一200目由目前的66%±2%提高到大于75%,根据分流试验证实，球磨台时能力将由72t降为50t,降低30.5%b由于细磨矿增加了产品沉降、锻缩的困难待别是深选百尾矿的沉降浓缩十分闲难.严繭总响环水的水质和利用率，有可能要增加尾犷的沉降设施.C.细尾矿境增加带来堆坝的困难.原流程细尾矿最只占原矿

11、的7%深选右细尾矿占原矿的1773%.按440万t/a计,不深选细尾矿晁有28万"深选后细区矿蜀达70.92万t,尾矿粒度又细（表3）,由于尾矿量的增加和粒度细将大大增加了尾矿处理和堆坝的困难尾矿d饮损失童大回收率降低（47个百分点）.从铁矿二期选矿流程设计指标看，梢矿产量减少2&12万1（51.5%）（3）弱、强磁脱磷消耗大，成本高，深选后增加铁精矿加工成本.a. 深选车间加工成本.根据深选车间用新水、环水、电耗、设备、备件和维修费，工资、管理及固定资产折旧费计算，深选后增加铁精矿加工成本为903元/t.b. 磨浮生产能力降低30.5%,增加成本45元/现有球磨台时能力72

12、"深选肓要求球磨台时能力50t（浮选加工费1991年度11.32元/I.c. 增加湿尾矿处理莹和梢矿成本共计459元/t.d. 丢掉深选泥矿46.92万t（含铁品位24.90%）相当于合格铁精矿（铁品位51.5%）22.7万t,合计2129.94万元，又增加铁精矿成本约987元/e. 不深选铁精矿产駅243.96万t（品位51.5%）.深选铁辅矿产量215.84万t（品位55.0%）,上深选掛失茨精矿2&12万"堆加铁稽矿成本2&12X93.83元/t=263&5万元.吨矿成本增加1222元/t.f. 深选后合计堆加铁精矿加工成本39.16元/t3.

13、2浮选法脱磷北京科技大学做的铁精矿降磷实脸室研究，采用反浮选的降硯原则方案（图4）,并取得了決精矿品位54%、含硯0.15%、怏回收率95%的较好指标.该方案有以下利弊.”7000>n«i*i惧俺ffi4浮选脱工艺流程<1）浮选脱硯工艺流程简单从田4看岀，浮选脱硫后的槽内产品铁精矿，经处理后即进行脱磷（磨矿细度一200目>75%,浮选时间6min）.所以，该工艺流程简单，容易在现场进行改遗并实现工业配套生产是优于弱磁强磁深选工艺的歳大特点，但与弱、强磁深选一样铁金属损失大.<2）浮选脱磷影响精矿的自熔性.从降硯后铁精矿化学多元索分析结眾可知，降磷后铁精矿产品中

14、的MgO、CaO含量分别由原矿的1.80%和3.19%降至1.52%1.67%和2.73%2.87%,SiO,的含量由原矿的5.6%增至5.96%5.42%使精矿烧损破度降耗致便精矿产品的白熔性受到破坏.梅山铁精矿由自熔性变为半白熔性每盹将矿降价5.00元，因烧损少于8%.毎吨少1个品位降价3.00元，这样毎吨箱矿损失8元，按1991年的年产126万t计，年损失效益1008万元.礦度为0.61,将对全流程设备、工艺影响极大回水不能直接使用.（3）加了产品粘度和处理难度.由于浮选降磷使用多种妗剂，碳战钠、水玻璃.SO81等残余药剂进入精矿和蜃矿后（泡沫产品），有可能逍成精矿产品过滤难粘度塢大，特

15、別致使细粒尾矿消泡难，沉降浓缩堆，对环水的利用和尾矿的处理比弱惑、强磁深选尾矿更难，给矿山的环保带来严重的威«4脱确方法的探讨4.1磷矿物嵌布持征决定了选矿脱磷的深度胁巳叙述梅山磷矿物嵌布性质复杂，常被菱決矿沿体边缘、裂隙进行交代,逍成部分硯灰石表面有蚀变现彖有的有菱铁矿烛变边或表面.故在选矿流程中常随菱铁矿一起运动.由于嵌布粒度粗细不一特别是磷灰石嵌布在高岭石化长石晶体中，嵌布粒度最细，致使粗粒者易于解离，细粒者不易解理，容易与铁矿物呈连生体.与恢同步富集.根据不同磨矿细度的确灰石解离参数（表4）,清篷地看到硯灰石在一200目为78.41%（磨矿细度0.15mm）以前解离度增加缓慢

16、，以后迅速增加鉴于弱、强磁脱碑宴求的磨矿细度-200目75%,浮选法脱确的濟矿细度一200目65%,那么这两种方法脱磷的硯灰石解离度前者为35%后者为20%.解离度这样低，很难取得较好脱碑效果在这种情况下，磷灰石自然陆铁相活动，也就是说确随铁富集而富集，随铁的狈失堆加而降低.W4不同矿细度确灰石解*rflK（-200QS）胪徇名林37.94AtKr5a51«nr4.2求解理细联矿、脱审难度倍增从梅山铁矿主要矿物的物理性质测定表明，梅山恢矿各种矿物的硬度、解理、韧性均不一样，比磁化系数相差很大为使硯矿物达到墓本班体解离就要细磨，如单体解离达70%左右，磨矿细度一200目須达90%以上这

17、样一20»m粒级的将会显着增加.而一般常规选别粒度下限为20»m,小于这下限的不仅对铁的回收率效果菱而且由于细粒脉石矿物的非选择性粘附，可使正常粒度的汝矿物的回收率降低。这点在梅山二期弱、强盛脱磷试验中得到证实从尾矿产品粒度组成分析的结果和将选焰矿产品物和分析结果说明以一0.006mm为例，产率占57.81%,扶品位33.6%,铁分配率占8662%从尾矿产品物相分析证实损失在尾矿中的铁主要是该酸铁和赤铁矿。从铁精矿产品粒度组成分析结果看岀，确进入铁箱矿中-20pm粒级的巌达30%.所以说难选的细粒矿物的处理已成为选矿界研究和生产领域的重要课题,对细粒而言，支配分选过程的力的

18、因素，不仅有质量力，而且表面力（分子力和双电层作用力等）也有看匝要作用巳知袤面力不仅对浮选过程有明显作用对磁选和重选也有看类似作用，这些都与细粒矿物在矿浆体系中的分散，聚团或絮凝冇关.3降硯途栓探讨从“深选裁卩弱盛强磁浮选脱磷流程的分析，除去其節端，扬其优点，因此，建议可采用下列方案脱磷.（1）冶炼脱硯综上所述选矿脱隣不仅脱磷效率低而且铁金属损失大，增加细粒尾矿凰和尾矿堆存的难度，提高了生产成本.因此，笔者认为鉴于梅山铁矿硯的嵌布特性复杂，为能克服选矿方法脱磷产生的酥熔逮议在冶炼工艺中脱这里应明确一个前提铁矿二期工程无论层否增加深选工艺，恢精矿含硯凰均比校高全部高炉铁水均应预处理脱硯后供转炉炼

19、钢.就恢水脱硅转炉冶炼的基建投资和生产成本及铁水预处理脱磷的基建投资阿冲选矿流程基本相同.根据公司扩建规划处提供的资料，国外铁水预处理可能达到的脫磷率为72.6%95%。当梅山佚矿年产恢能力为1752625万t时要求铁水预处理的脱磷率达到7】.4%86.6%是可能的.鉴于我公司炼钢工程可行性研究推荐以下冶炼脱硯工艺淡fib高炉铁水出铁沟脱硅（铁水含硅址由0.55%左右降至0.5%）复吹转炉（预留扶水预处理站位盘）脱磷（第一步，铁水含璘量由0.28%0597%降到008%）一复吹转炉冶炼（第二步，岀炉钢水含磷量M0.03%0.05%）f炉外精炼（进一步提高钢水温度和调整钢水温度）板坯连铸.据日刊

20、（住友金属报道日本住友金属工业公司开发岀铁水预处理新工艺一二级分批式对流椿炼法（简称SRP法）.SRP铁水脱磷法的优点：可以利用便宜的脱硯刑迅速对铁水进行处理便可碍到磷V0020%的铁水由于采取底吹气体搅样，可熔化7%的废钢；由于吹氣速度与脱确速度平衡、低茨吹炼从而提高了絃的收得率；利用该技术冶炼曽通钢所需生石灰单耗町减一半;炼钢脱磷如在工艺技术上进一步探讨经妥善处理后将有可能得到含硯较高的钢渣此钳渣叮综合利用生产钢渣（2）浮选弱磁联合深选流程.浮逸弱磁联合深选工艺如图5所示.«Mr009浮遑個出深遶工艺流程该流程趕在浮硯后的泡沫产品中堆15磁选作业主要回收因浮选作业中控制失術而流失的磁性泱矿物，以确保铁回收率由于泡沫产品量小,采用啟选设备数量少，成本相应降低.但是，必须寻找对浮选产品的有效的消泡措施.（3）单一浮选降磷流程单一浮选降磷工艺如图6所示.这种