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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： 麦笑宇目 录1 前言12 试验矿样及设备12.1 试验矿样12.2 试验设备13 工艺矿物学研究33.1 矿石化学成分33.2矿石的主要矿物组成43.3 主要矿物的产出形式43.4 小结54 弱磁-强磁-脱泥-反浮选流程试验104.1磨矿细度试验104.2 强磁选磁场强度试验114.3 磁选机
2、验证试验124.4 粗精矿絮凝脱泥探索试验134.5 脱泥沉砂阳离子反浮选试验134.5.1 阳离子药剂种类试验134.5.2 淀粉用量试验144.5.3 YA-16用量试验144.5.4弱磁-强磁-脱泥-阳离子反浮选流程试验154.6 脱泥沉砂阴离子反浮选试验174.6.1 阴离子捕收剂种类试验174.6.2 NaOH用量试验174.6.3 淀粉用量试验184.6.4 CaO用量试验194.6.5 捕收剂用量试验194.7 弱磁-强磁-脱泥-阴离子反浮选流程试验205 阶段磨矿-絮凝脱泥-阳离子反浮选流程225.1 絮凝脱泥药剂组合对比试验225.2一段脱泥磨矿细度试验225.3 二段脱泥磨
3、矿细度试验235.4 脱泥沉砂阳离子反浮选闭路试验246 配矿试验266.1弱磁-强磁试验267 现场磁选尾矿选矿试验287.1强磁选磁场强度试验287.2 脱泥磨矿细度试验297.3脱泥沉降时间试验307.4 脱泥沉砂浮选试验317.5脱泥沉砂阳离子反浮选闭路试验328 产品分析348.1精矿化学成分分析348.2粒度分析348.3 沉降试验348.4精矿过滤试验369 结语37II1 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
4、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
5、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 试验设备(1) SX-8-10型箱式电阻炉，8kw，400250160(2) XMB-67 200240mm棒磨机(3) 鼓型湿式弱磁选机400300mm；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01193.7KA/m(15000 Oe)(5) SHP-700强磁选机；齿板表面场强01193.7KA/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0.0
6、75mm；325目,孔径0.045mm；400目,孔径0.038mm；500目,孔径0.030mm； 800目，孔径0.019mm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3-1 矿石的化学成分（%）组分TFeFeOFe2O3SiO2TiO2Al2O3CaOMgO含量27.307.2331.0048.430.176.190.651.12组分MnONa2OK2OPSIgTFe/FeO碱性系数含量0.0790.08
7、51.100.330.122.643.780.03 表3-2 矿石中铁的化学物相分析结果（%）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Al2O3，二者合计含量达54.62%。有害
8、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
9、矿，偶见褐铁矿；金属硫化物为黄铁矿；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。表3列出了矿石中主要矿物的重量含量。表3-3 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12.58.212.90.20.341.610.411.81.60.53.3 主要矿物的产出形式磁铁矿 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
10、0.010.08mm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 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），粒度除个别可至0.03mm左右外，普遍介于0.0020.02mm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。褐铁
11、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 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0.041.0mm。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
12、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。照片1 粒度不均匀的微细粒磁铁矿（M）较均匀地嵌布在脉石（G）中，黑色孔洞 反光照片2 微粒磁铁矿（棕灰白色）呈浸染状嵌布在脉石（G）中 并微具定向分布的特征，黑色孔洞 反光照片
13、3 含有较多磁铁矿（M）残余的半假象赤铁矿与针状赤铁矿紧密伴生，G脉石，黑色孔洞 反光照片4 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（G）中，黑色孔洞 反光照片5 细脉状褐铁矿（L）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 反光照片6 不规则团块状黄铁矿（Py）集合体，脉石零星分布少量微粒赤铁矿 反光4 弱磁-强磁-脱泥-反浮选流程试验4.1磨矿细度试验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55.42 弱磁精矿38.9736.4352.06强磁精矿46.9526.1044.93尾 矿14.085.833.01原 矿100.0027.27100.0060.90 弱磁精矿36.3637.5250.21强磁精矿49.0925.8946.77尾 矿14.555.653.02原 矿100.0027.18100.0070.41 弱磁精矿33.8339.8149.78强磁精矿44.2827.4544.92尾 矿21.896.555.30原 矿100.0027.06
