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某选厂赤铁矿浮选尾矿回收试验研究
在中国,细粒埋布的磁铁矿,尤其是赤铁矿,通常需要研磨得更高、更细。同时,在研磨过程中,有选择性磨矿现象,含锆较薄,导致细粒铁损失较大。铁矿物晶粒一般在0.04~0.2mm,然而损失于尾矿中的小于0.04mm的铁矿物颗粒占到了尾矿总量的50%以上。1浮选、选矿、选矿、选矿、选尾矿全铁两矿、浮尾矿、浮尾矿的矿等某选厂采用以弱磁选—强磁选—阴离子反浮选为核心的选矿工艺,经一次粗选、一次精选、三次扫选选出浮选精矿和浮选尾矿,精矿全铁品位可达67.5%以上,浮尾品位在16%左右。2该工厂的浮尾开采技术和试验方案2.1浮选机尾矿细度和金属分布对浮选尾矿进行考查,TFe为16.65%,细度为-0.074mm含量74.02%。细度和金属分布以细粒居多,表明浮选机尾矿损失以细颗粒损失为主。尾矿中除了Fe可以利用外,没有其他可利用的有价金属,且试验原矿中以SiO2占绝大多数。对试验原矿进行了X射线衍射分析,主要金属矿物为赤铁矿和磁铁矿,脉石类矿物为石英、绿泥石和蓝闪石等。2.2实验流程简述根据来料的矿石性质分析,矿样TFe品位低,且细粒中金属分布居多,表明仅靠单一的磁选和浮选很难富集到64%左右的品位,并且矿样中仍有大量的连生体存在。因此,本实验的主要流程为磨矿—弱磁选—强磁抛尾—反浮选。整个试验围绕这个主流程来进行,首先进行了磨矿的探索和最佳磨矿细度的确定。3磁选实验室3.1磨矿细度条件考察用实验室棒磨机探索原矿磨矿性质。设定棒磨机填充率35%,单次磨矿质量690g,磨矿浓度50%。时间与产品细度关系见图1,磨矿时间9min,磨矿细度-0.043mm含量69.7%。磨矿细度是提高精矿品位和综合回收率的关键。来样中,磨矿试验选择磨矿粒度在-0.043mm含量70%~90%进行,磨矿粒度试验结果见表1。针对不同磨矿细度条件下进行了磁选试验,考查最佳的磨矿细度条件。由表1可知,随着磨矿粒度-0.043mm百分含量的增加,精矿品位也随着增加,由29.01%提高到32.97%,回收率在-0.043mm含量90%时效果最好,因此确定磨矿细度为-0.043mm含量90%。3.2高梯度磁选机在磨矿细度-0.043mm90%,冲次150次/min的条件下,用强磁机进行了强磁选试验,确定最佳的强磁选效果。所用仪器为SLon-100(背景磁感应强度0~1.2T)周期式脉动高梯度磁选机。流程见图2,具体的试验结果见表2。根据表2强磁试验的结果,激磁电流越大,磁场强度越大,铁的回收率越高。强磁精矿的品位也随着场强的增加有所降低。初步确定激磁电流800A,即磁感应强度为0.988T。然后在此基础上进行了脉动冲次的试验,试验结果见表3。根据表3中结果,初步确定脉动冲次为240次/min。根据强磁试验,最终确定了最佳的强磁选参数。最终强磁磁感应强度为0.98T,脉动冲次为240次/min,冲程为设备的默认冲程30mm。最佳的强磁结果为精矿品位可达38.26%,尾矿中铁金属含量为2.51%,回收率为90.89%。3.3强磁选弱磁选试验在强磁的基础上进行了弱磁试验,通过弱磁进一步优化磁选精矿的品位。考虑到试验的偏差,以及考查闭路后对精矿品位有一定的影响,因此选取冲次为220次/min的结果制取了强磁精矿,然后利用强磁精矿进行了不同场强条件下的弱磁选试验。此时弱磁选给矿(即制取的强磁精矿)平均TFe品位35.20%。试验结果见表4。根据表4中结果,可知,随着磁场的增强,精矿品位逐渐降低,回收率逐步增高。最终确定磁感应强度为0.45T左右,精矿品位可达41.94%,尾矿品位为13.89%。在确定了弱磁、强磁的磁场及基本条件后,进行了磁选精矿的流程试验和磁精的制备。具体流程见图3。基于实验室的条件,弱磁的尾矿继续进行了强磁选,再次强磁选的尾矿抛尾,精矿返回弱磁选进一步再选,最后的磁精混合在一起进行反浮选的试验。制定的磁精和磁尾结果见表5。4浮选条件的初步探索在实验室条件下,采用XFD-Ⅲ型0.75L单槽浮选机进行开路条件的反浮选试验,对赤铁尾矿的浮选特性进行初步探索。通过试验确定最佳的药剂条件浮选流程等。4.1试验流程及药剂制度阴离子反浮选工艺所添加药剂为NaOH、淀粉、CaO和油酸,试验流程及药剂制度如图4。固定作业浓度30%,浮选温度45℃。结果见表6。油酸用量升高,精矿品位增加,回收率降低,选取油酸用量为800g/t。4.2油酸、淀粉用量试验结果在确定捕收剂和用量后进行了NaOH用量试验,固定试验条件淀粉用量800g/t,CaO用量500g/t,油酸用量800g/t。试验结果见表7。根据表7中结果,选取NaOH用量为1200g/t,矿浆pH值为11。4.3淀粉用量试验在确定捕收剂和用量以及矿浆pH值后进行了淀粉的用量试验。NaOH用量为1200g/t,油酸用量为800g/t,其余条件不变,采用不同淀粉用量进行试验。试验结果见表8。根据表8中结果,选取淀粉用量为1200g/t。4.4浮选温度和ph值固定以下条件:油酸用量800g/t,淀粉用量1200g/t,浮选温度45℃,pH值11.5。进行CaO的用量试验。结果见表9。根据表9中结果,综合考虑精矿品位和回收率,选取CaO最佳用量为500g/t。4.5浮选机一粗两精两扫开口实验室试验研究在条件试验的基础上进行了开路流程试验。开路试验分别试验了一粗一精一扫,一粗两精两扫等流程,粗选的条件以前面探索的最佳条件为准。经过数次的探索,最终确定了一粗两精两扫的开路流程,其中的工艺条件和原则流程见图5。开路条件下最后的试验结果见数质量流程见图6。通过浮选机一粗两精两扫开路实验室试验,在原矿TFe品位41.71%的情况下,精矿品位可达64.12%,产率42.31%,回收率65.04%;尾矿TFe品位11.58%。5浮选柱的粗选条件探索试验在浮选机条件试验的基础上,首先利用浮选机的工艺条件开始进行浮选柱粗选条件探索试验,分别对给矿速度、循环压力、充气量等设备参数进行优化,保证浮选柱的最佳分选状态。试验前确定的固定参数见表10。5.1浮选柱浮选时间试验浮选柱给矿速度可以直接反映矿浆在柱内的停留时间,即给矿速度越大,浮选时间越短,所以给矿速度试验实际上是为了制定合适的浮选柱浮选时间。试验中浮选柱充气量固定为0.06m3/h,循环压力固定为0.08MPa,试验结果见表11。由表11可以看出,当给矿速度为270mL/min时,精矿品位最高,且产率和回收率都较高,比较适宜。5.2循环压力的确定浮选柱给矿速度固定为270mL/min,充气量固定为0.06m3/h,其他试验条件见表10。浮选柱循环压力结果见表12。由表12可以看出,当循环压力为0.08MPa,分选效果最佳。随着循环压力的增加,精矿品位和回收率均有所提升,矿化效果及选择性越来越好。但当循环压力过大时,会破坏柱体上部的静态分选环境,降低气泡与矿粒附着的选择性,从而影响了分选效果。此外,过大的循环压力也会使设备磨损严重,降低其使用寿命。5.3浮选柱气力量试验浮选柱给矿速度固定为270mL/min,循环压力固定为0.08MPa,其他试验条件见表10。浮选柱充气量试验结果见表13。由表13可以看出,当浮选压力一定时,浮选柱充气量越小,尾矿泡沫产率越低,精矿回收率越高,但精矿品位较低;随着充气量的增大,精矿品位有所上升,而后趋向平稳。综合来看,浮选柱充气量在0.04~0.06m3/h时分选效果较为理想,后续试验调整充气量至0.05m3/h。5.4浮选柱法的实验5.4.1浮选流程试验根据单台浮选柱的粗选条件试验结果,进行浮选柱流程试验,试验条件见表14。根据表14试验条件,经过浮选柱一次粗选,精矿铁品位和回收率均与分选目标有一定的差距,故直接进行浮选柱一粗一精一扫流程开路试验。在精选段加入200g/t油酸捕收剂,在扫选段加入300g/t淀粉抑制剂。为保证精、扫选所需的矿量,先进行两次粗选,入选矿样分别为4kg和3kg。将两次粗选的精矿与尾矿分别混合,进行精选和扫选试验。经过浮选柱一粗一精一扫流程开路试验,精矿平均可达到65.72%,尾矿平均可降至11.35%。浮选柱一粗一精一扫开路试验的数质量流程见图7。5.4.2浮选过程分析为验证闭路试验的效果,在一粗一精开路试验的基础上,接取精选中矿和扫选中矿返回粗选作业。每次粗选作业选取8kg矿样进行浮选,经过3次闭路循环,取最终的精矿、尾矿、扫选中矿和精选中矿进行化验分析。结果见数质量流程见图8。根据图8中数质量流程图,可知,在浮选柱一粗一精一扫闭路流程条件下,精矿TFe品位可以达到65.29%,尾矿TFe品位为11.48%,精矿产率为56.18%,回收率为87.94%。6尾矿tfe优良性状(1)针对某选矿厂的浮选尾矿进行了粒级分析和尾矿中铁金属的回收试验研究,某浮选尾矿即实验原矿TFe为16.65%,细度和铁金属分布以细粒居多,表明浮选机尾矿损失以细颗粒损失为主。(2)针对某选矿厂浮选尾矿在实验室首先进行了磨矿磁选试验,试验结果表明,在磨矿细度-0.043mm含量90%时,通过弱磁—强磁作业,精矿TFe品位41.71%,尾矿TFe品位3.96%。并在此条件下制取了磁选精矿用于反浮选试验研究。(3)利用制取的混磁精进行了浮选机反浮选试验,实验室一粗两精两扫开路条件下,原矿TFe品位41.71
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