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1、长沙矿冶研究院科学技术报告 湖南大地化工有限公司湖南大地化工有限公司 祁东青石板铁矿选矿 试验报告 长沙矿冶研究院 2010 年 3 月 08 日 项目负责 张立刚 严小虎 试验参加人员 张立刚 严小虎 王秋林 唐雪 峰 蔡辉莲 彭泽友 刘兴华 李家林 工艺矿物学 曹佳宏 钟彪 分析人员 分析检测中心物相组 化学组 报告编写 张立刚 曹佳宏 报告审查 麦笑宇 I 目目 录录 1 前言前言 1 2 试验矿样及设备试验矿样及设备 1 2 1 试验矿样 1 2 2 试验设备 1 3 工艺矿物学研究工艺矿物学研究 3 3 1 矿石化学成分 3 3 2 矿石的主要矿物组成 4 3 3 主要矿物的产出形式
2、 4 3 4 小结 5 4 弱磁弱磁 强磁强磁 脱泥脱泥 反浮选流程试验反浮选流程试验 10 4 1 磨矿细度试验 10 4 2 强磁选磁场强度试验 11 4 3 磁选机验证试验 12 4 4 粗精矿絮凝脱泥探索试验 13 4 5 脱泥沉砂阳离子反浮选试验 13 4 5 1 阳离子药剂种类试验 13 4 5 2 淀粉用量试验 14 4 5 3 YA 16 用量试验 14 4 5 4 弱磁 强磁 脱泥 阳离子反浮选流程试验 15 4 6 脱泥沉砂阴离子反浮选试验 17 4 6 1 阴离子捕收剂种类试验 17 4 6 2 NaOH 用量试验 17 4 6 3 淀粉用量试验 18 II 4 6 4
3、CaO 用量试验 19 4 6 5 捕收剂用量试验 19 4 7 弱磁 强磁 脱泥 阴离子反浮选流程试验 20 5 阶段磨矿阶段磨矿 絮凝脱泥絮凝脱泥 阳离子反浮选流程阳离子反浮选流程 22 5 1 絮凝脱泥药剂组合对比试验 22 5 2 一段脱泥磨矿细度试验 22 5 3 二段脱泥磨矿细度试验 23 5 4 脱泥沉砂阳离子反浮选闭路试验 24 6 配矿试验配矿试验 26 6 1 弱磁 强磁试验 26 7 现场磁选尾矿选矿试验现场磁选尾矿选矿试验 28 7 1 强磁选磁场强度试验 28 7 2 脱泥磨矿细度试验 29 7 3 脱泥沉降时间试验 30 7 4 脱泥沉砂浮选试验 31 7 5 脱泥
4、沉砂阳离子反浮选闭路试验 32 8 产品分析产品分析 34 8 1 精矿化学成分分析 34 8 2 粒度分析 34 8 3 沉降试验 34 8 4 精矿过滤试验 36 9 结语结语 37 1 1 前言 湖南大地化工有限公司为开发祁东铁矿青石板矿段铁矿石 特 委托长沙矿冶研究院对其提供的铁矿矿样进行选矿技术研究 研究 目的是根据该铁矿矿石特点及其共 伴生有价元素的关系 开发研 究合理的选矿工艺流程 长沙矿冶研究院于 2009 年 9 月收到公司送来的铁矿石矿样 立 即展开了选矿试验工作 通过对弱磁 强磁 絮凝脱泥 反浮选流程与 阶段磨矿 絮凝脱泥 反浮选流程进行对比 说明这两种流程均可以 取得理
5、想的选矿指标 弱磁 强磁 絮凝脱泥 反浮选流程可以取得精 矿产率为 27 85 品位 TFe63 5 回收率 62 78 的指标 阶段磨 矿 絮凝脱泥 反浮选流程可以获得精矿产率为 31 59 品位 TFe61 23 回收率 68 64 的指标 对现场磁选尾矿采用强磁选 絮 凝脱泥 阳离子反浮选可以获得精矿产率为 19 70 品位 TFe58 55 回收率 47 95 的指标 2 试验矿样及设备 2 1 试验矿样 试验所用代表性矿样由湖南大地化工有限公司负责采取 其重 量 500kg 粒度 30mm 按图 2 1 流程制备了 2mm 试验矿样和分析 矿样 2 2 2 试验设备 1 SX 8 1
6、0 型箱式电阻炉 8kw 400 250 160 2 XMB 67 200 240mm 棒磨机 3 鼓型湿式弱磁选机 400 300mm 表面场强 159KA m 2000 Oe 4 实验室夹板式强磁选机 齿板表面场强 0 1193 7KA m 15000 Oe 5 SHP 700 强磁选机 齿板表面场强 0 1193 7KA m 15000 Oe 6 XCGS 73 型磁选管 50 mm 场强 240KA m 3000 Oe 7 粒度检查筛 200 目 孔径 0 075mm 325 目 孔径 0 045mm 400 目 孔径 0 038mm 500 目 孔径 0 030mm 800 目 孔径
7、 0 019mm 3 原矿 30mm 粗碎 细碎 筛分 2mm 2mm 岩矿鉴定样 选矿试验样原矿分析样 图 2 1 试验矿样制备流程图 混匀 备 样 3 工艺矿物学研究工艺矿物学研究 3 1 矿石化学成分 矿石的多元素化学成分分析结果分别列于表 3 1 铁的化学物相 分析结果列于表 3 2 表表 3 1 矿石的化学成分 矿石的化学成分 组分TFeFeOFe2O3SiO2TiO2Al2O3CaOMgO 含量 27 307 2331 00 48 430 176 190 651 12 组分 MnONa2OK2O PSIg TFe FeO 碱性系数 含量 0 0790 0851 10 0 330 1
8、22 64 3 780 03 表表 3 2 矿石中铁的化学物相分析结果 矿石中铁的化学物相分析结果 4 铁 相 磁铁矿 中铁 半假象赤 铁矿中铁 赤 褐 铁 矿中铁 碳酸盐 中铁 硫化物 中铁 硅酸盐 中铁 合计 含量9 095 939 110 110 162 9027 30 分布率33 3021 7233 370 400 5910 62100 00 由表 3 1 3 2 可以看出 1 矿石中可供选矿回收的主要组分是铁 其品位仅为 27 30 矿石 TFe FeO 的比值为 3 78 碱性系数 CaO MgO SiO2 Al2O3 0 03 2 需要选矿排除的脉石组分主要是 SiO2 次为 A
9、l2O3 二者合 计含量达 54 62 有害杂质硫和磷的含量均明显偏高 因此选矿过程 中需要密切注意硫和磷的富集趋势 3 矿石中铁的赋存状态较为复杂 呈磁铁矿产出的铁占 33 30 加上赋存在半假象赤铁矿中的铁 合计分布率为 55 02 这即为采用弱磁选工艺分选矿石中铁矿物时铁的最大理论回收率 而 对呈高价氧化铁的形式分布在赤 褐 铁矿中的铁必须通过强磁选工 艺才能回收 综合化学成分特点 可以认为区内矿石属含硫磷的单一酸性低品 位混合型铁矿石 3 2 矿石的主要矿物组成 矿石新鲜面在肉眼下显灰黑色 部分为樱桃红色 具块状或条 痕 纹 状构造 结构较为细腻致密 经镜下鉴定 矿石的组成矿 物种类较
10、为简单 铁矿物主要是磁铁矿和赤铁矿 次为半假象 假 象赤铁矿 偶见褐铁矿 金属硫化物为黄铁矿 脉石矿物以石英居 5 多 其次是绢云母 绿泥石 长石和磷灰石等 表 3 列出了矿石中 主要矿物的重量含量 表表 3 3 矿石中主要矿物的含量 矿石中主要矿物的含量 矿 物 磁铁矿 半假象 赤铁矿 假象赤 铁矿 赤铁矿 褐铁矿 黄铁矿 石英 长石 绢云母 绿泥石 磷灰石 其它 含 量12 58 212 90 20 341 610 411 81 60 5 3 3 主要矿物的产出形式 磁铁矿磁铁矿 选矿回收铁矿物的主要目的矿物 自形 半自形等轴 粒状 常呈中等稠密 稀疏浸染状较均匀地嵌布在脉石中 极少构 成
11、大的集合体 部分块矿中定向排列的特征较为明显 照片 1 2 粒度不甚均匀 细小者小于 0 005mm 个别粗者可达 0 15mm 左右 一般介于 0 01 0 08mm 之间 由于氧化作用的影响 部分块矿中磁 铁矿大多已发生不同程度的假象赤铁矿化 交代强烈者可发展为全 交代假象赤铁矿 照片 3 4 赤铁矿赤铁矿 亦为矿石中最主要的铁矿物 以呈细小的自形 半自 形板片状 针柱状或粒状而在形态上有别于磁铁矿经氧化作用形成 的假象赤铁矿 它常以稀疏 星散浸染状的形式嵌布在脉石中 定 向分布的特征较磁铁矿更为明显 部分块矿中可交代半假象 假象 赤铁矿 而与磁铁矿直接交生者少见 照片 3 4 粒度除个别
12、可 至 0 03mm 左右外 普遍介于 0 002 0 02mm 之间 显然 赤铁矿的 嵌布特征是粒度极为微细 与脉石矿物的交生关系十分复杂 预计 即使通过细磨也很难使其得到充分解离 6 褐铁矿褐铁矿 含量甚微 常呈细脉状沿矿石裂隙充填 照片 5 脉 宽粗者可至 0 5mm 左右 黄铁矿黄铁矿 分布不均匀 自形 半自形粒状 集合体为不规则团 块状 常零星分布在脉石中 但少数块矿较为富集 照片 6 粒度 变化较大 粗者可达 2 0mm 一般 0 04 1 0mm 3 4 小结 1 区内矿石属含硫磷的单一酸性低品位混合型铁矿石 2 矿石具致密块状 条痕 状 构造 矿石的组成矿物种类 较为简单 铁矿
13、物主要是磁铁矿和赤铁矿 次为半假象 假象赤铁 矿 脉石矿物以石英居多 其次是绢云母 绿泥石 长石和磷灰石 等 3 磁铁矿常呈中等稠密 稀疏浸染状较均匀地散布在脉石中 极少构成集合体 而且粒度较为细小 初步预计需要选择 400 目的 磨矿细度才能使大部分磁铁矿呈单体产出 部分块矿中磁铁矿因氧 化已蚀变为半假象 假象赤铁矿 4 赤铁矿常以稀疏 星散浸染状的形式与脉石交生 部分块 矿中可交代半假象 假象赤铁矿 而与磁铁矿直接镶嵌者少见 由 于矿石中赤铁矿的粒度过于细小 与脉石矿物的嵌布生关系十分复 杂 预计即使通过细磨也很难使其得到充分解离 5 如果能将矿石中磁铁矿 半假象 假象赤铁矿和赤铁矿全 部
14、回收 可获得铁精矿产率 33 8 铁回收率 88 39 的理论选矿指标 7 照片照片 1 粒度不均匀的微细粒磁铁矿 粒度不均匀的微细粒磁铁矿 M 较均匀地嵌布 较均匀地嵌布 在脉石 在脉石 G 中 黑色 孔洞 中 黑色 孔洞 反光反光 照片照片 2 微粒磁铁矿 棕灰白色 呈浸染状嵌布在脉石 微粒磁铁矿 棕灰白色 呈浸染状嵌布在脉石 G 中 中 并微具定向分布的特征 黑色 孔洞并微具定向分布的特征 黑色 孔洞 反光反光 8 照片照片 3 含有较多磁铁矿 含有较多磁铁矿 M 残余的半假象赤铁矿与针状赤铁矿 残余的半假象赤铁矿与针状赤铁矿 紧密伴生 紧密伴生 G 脉石 黑色 孔洞 脉石 黑色 孔洞
15、反光反光 照片照片 4 粒状全交代假象赤铁矿与微细的针状 粒状赤铁矿粒状全交代假象赤铁矿与微细的针状 粒状赤铁矿 呈星散浸染状嵌布在脉石 呈星散浸染状嵌布在脉石 G 中 黑色 孔洞 中 黑色 孔洞 反光反光 9 照片照片 5 细脉状褐铁矿 细脉状褐铁矿 L 集合体 脉石白色微粒为假象赤铁矿 集合体 脉石白色微粒为假象赤铁矿 或赤铁矿 黑色 孔洞或裂隙或赤铁矿 黑色 孔洞或裂隙 反光反光 照片照片 6 不规则团块状黄铁矿 不规则团块状黄铁矿 Py 集合体 脉石零星分布 集合体 脉石零星分布 少量微粒赤铁矿少量微粒赤铁矿 反光反光 10 4 弱磁 强磁 脱泥 反浮选流程试验 4 1 磨矿细度试验
16、针对二批小混合矿样 在实验室磁选管磁场强度 1500Oe 实验 室夹板式强磁选机 13500Oe 的条件下 考察了磨矿细度对选矿结果 的影响 试验结果见表 4 1 表 4 1 弱磁 强磁选流程磨矿细度试验结果 磨矿细度 0 075mm 产品名称产率品位 TFe回收率 弱磁精矿 38 9736 4352 06 强磁精矿 46 9526 1044 93 尾 矿 14 085 833 01 55 42 原 矿 100 0027 27100 00 弱磁精矿 36 3637 5250 21 强磁精矿 49 0925 8946 77 尾 矿 14 555 653 02 60 90 原 矿 100 0027 18100 00 弱磁精矿 33 8339 8149 78 强磁精矿 44 2827 4544 92 尾 矿 21 896 555 30 70 41 原 矿 100 0027 06100 00 弱磁精矿 29 9544 3648 11 强磁精矿 45 4128 2546 45 尾 矿 24 646 105 44 85 45 原 矿 100 0027 62100 00 弱磁精矿 26 9450 1
