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发布时间:2023-12-08 04:55:07 阅读: 来源:PBT厂家

难选赤褐铁矿焙烧

1 前言

山西某铁矿矿石铁品位在45%左右,主要为弱磁性氧化矿物,SiO2和A12O3含量均在8%~10%,泥性物质含量高。但由于其磁性弱,常规磁选方法难以选别。受该市某农场委托,对山西某铁矿石进行选矿可选性初步考查,通过对该矿石的矿物工艺学研究、强磁选、焙烧一磁选等方法试验研究,确定焙烧一磁选为最佳选别方案,达到如下指标:铁精矿品位达到61%以上,尾矿铁品位在15%以下,SiO2降低到8%以下。

2试样制备

本次考查试不能有打滑现象验所用矿石在山西某矿山现场取得,原矿样含泥较多,粒度分布范围宽,在0~100mm范围之间。试验前先进行2mm筛分分级,粗粒部分用SP-60×100颚式破碎机-XPS-φ250×50辊式破碎筛分机破至-2mm,然后进行混匀、缩分、取样,分别进行粒度筛析、化学分析、矿物工艺学研究和选矿工艺考查试验。试样制备流程如图1所示。

原矿粒度筛析结果见表1。由粒度筛析结果可知,山西某铁矿石-0.1mm含量为30%左右,其中铁的占有率在25%以上,吴江铁品位也在30%以上;-0.044mm含量也在22%以上,且铁品位在34%以上,均具有较高的回收价值,不能采用洗矿法去泥再选。同时由于矿石中-0.44mm含量在20%以上,矿石泥化严重,给选矿分选带来困难。

3 矿石理化性质

3.1 山西某铁矿多元素分析

由表2可知,山西某铁矿石中铁含量较高,但磁性率只有2.7%,应为氧化矿石,属弱磁性矿物。同时烧损较大,Al203含量偏高,脉石矿物主要是高岭石,尚见碳酸盐矿物和黄铁矿等零星分布。矿石中矿物有害组分,硫、磷含量都很低。要实现提铁降杂的目标,单一的传统磁选方法难以满足要求。

3.2山西某铁矿铁物相分析

山西某铁矿铁物相分析表明(表3),铁矿物以赤褐铁矿为主,占98%以上,其他铁矿物均在1%以下。铁矿物的磁性较低,采用单一磁选的方法难以达到铁矿物与脉石分离的效果。

3.3主要矿物的组成及特性

矿石肉眼下普遍为结构疏松的红褐色土和褐色块状体,经镜下和X-射线分析,矿石中组成矿物的种类比较简单,铁矿物主要为细粒的赤铁矿、鲕状赤铁矿和褐铁矿,少量的菱铁矿。铁矿石具致密块状和鲕状构造,鲕粒与胶结物的比例大致为35:65。脉石矿物主要是高岭石,尚见碳酸盐矿物和黄铁矿等零星分布。铁矿物的分布特性如下:①山西某铁矿属于沉积型的氧化矿,矿石中可供选矿回收的主要组分是铁,需要选矿排除的组分是SiO2、Al2O3、CaO、MgO。矿业中矿物的含量见表4。②金属矿物主要是赤铁矿,次要的是褐铁矿,少量的菱铁矿。上面所介绍的7种磨损实验方法其实验结果的表示方法可归纳为以下6种表示法:脉石矿物主要是高岭石和碳酸盐矿物,少量的石英。③矿石中赤铁矿呈粒状集合体,鲕状,微细粒浸染状形式产出,粒状集合体,鲕状的赤铁矿中的铁容易选,微细粒浸染状形式产出的赤铁矿和脉石交织在一起,这部分铁不容易选。④褐铁矿分布在鲕状赤铁矿的边缘或是黄铁矿的假象,这部分铁容易选。

4 小型磁选试验研究

4.1磁选管试验

原矿弱磁选试验是使用天津矿山仪器厂生产的XCGS-73型磁选管完成,激磁电流为3.0A,给料100g,XMQ-φ150锥形球磨机磨矿3min和5min。试验发现,所得精矿产率不足1%,因而原矿采用弱磁选工艺,无法实现铁矿物有效回收。

4.2小型强磁选试验

原矿小型强磁选试验使用的是XCSQ-50×70湿式强磁选机分选,激磁电流为9.0A,磁场强度为1.0T,给料100g,磨矿3min和5min,试验结果如表5所示。

由表5可知,采用强磁选(场强0.9T)处理原矿,铁回收率均在30%以下,尾矿品位接近40%,因此,单一的强磁选工艺也无法满足山西某铁矿石的选矿要求。

5磨矿细度试验

磨矿所用设备为XMQ-240×90锥形球磨机,给料量为1kq,固液比为1:1,磨矿浓度50%,用200目标准试验筛进行水筛,测定-200目含量。

5.1 磨矿细度曲线

磨矿试验测定了原矿的磨矿粒度曲线和焙烧后的磨矿粒度曲线,如图2所示。由图可见,山西某铁矿石经焙烧后,可磨性增强,-200目含量达到80%以上所需要的磨矿时间明显缩短。

5.2磨矿细度强磁选试验

强磁选试验是在北京矿冶研究总院研制的 DCH-电磁平环式强磁选机上完成,激磁电流为1100A,对应场强分别为1.35T。实验结果表明(表6),虽然在磨矿细度为-200目含量达到62.6%时,强磁选铁回收率能达到60%以上,但精矿品位不高,尾矿铁品位仍在36%以上,有用资源未得到较好利用。

6 焙烧一磁选试验研究

山西某铁矿石焙烧是在4kw高温箱式电阻炉内进行的,每次装矿量为500g,通过调节温度、焙烧时间和粉煤配比来考查焙烧效果。所用燃料为山西平顶山烟煤,热值为22.87MJ/kg,挥发份23.75%,灰分29.84%,粒度-1mm,焙烧后的产物直接进水冷却,然后进行缩分、磨矿(XMQ-dpl50锥形球磨机),磁选试验在磁选管内完成,所用激磁电流为1.2A。

6.1焙烧一磁选煤粉配比试验

焙烧一磁选煤粉配比试验,焙烧温度为700℃,焙烧时间为50min,焙烧矿磨矿时间为3min。磁选管试验激磁电流为1.2A,试验结果见表7。由表7可知,随着焙烧煤粉配比由5%增加到8%,铁回收率增加,但继续增加煤粉配比至11%,铁精矿品位和回收率反而下降。同时,由于试验温度偏低,焙烧时间较短,磁选尾矿铁品位居高不下,赤铁矿未得到充分还原,因而,应在下面的反应过程中进一步改善焙烧条件。

6.2焙烧时间试验

焙烧一磁选焙烧时间试验,焙烧温度为800℃,焙烧矿磨矿时间为3min,试验结果见表8。由表8可知,在焙烧时间为50min时,磁选尾矿品位高于30%,精矿铁回收率也低于70%;当焙烧时间为1OOmin时,铁精矿回收率超过90%,尾矿品位低于20%,但精矿铁品位降低。当焙烧时间为80min时,铁精矿回收率接近90%,尾矿品位略高于20%,精矿铁品位比焙烧时间为1OOmin时高0.9个百分点。综合考虑生产率、精矿质量和铁的回收率,确定80min为最好的焙烧时间条件。

对于焙烧温度试验条件,由7、8表可知,在焙烧时间50min、煤粉配比为8%的条件下,橡胶油封当焙烧温度为700℃时,铁回收率仅33.49%,焙烧不完全;当焙烧温度为800℃时,铁回收率接近80%,焙烧效果明显好转。

6.3焙烧一磁选磨矿细度试验

焙烧矿磨矿粒度试验所用焙烧矿的条件:PAR灯在800℃条件下,配加褐煤8%,焙烧时间为80min。磨矿试验是在XMQ-φ150锥形球磨机上进行,磨矿浓度为1:1,试验结果见表9。由表9可知,磨矿粒度为-200目85.20%时,铁精矿品位为59.95,铁精矿回收率达87.25%,选别效果较好。磨矿粒度为-200目36.00%6时,铁精矿品位下降1个百分点;当磨矿粒度为-200目超过90%时,尾矿铁品位升高,精矿铁回收率急剧下降;过磨造成磁选分离效果下降。故选择焙烧矿的磨矿粒度为-200目含量85%左右。

7焙烧-磁选-磁选综合试验

根据焙烧条件试验结果,在试验条件为:焙烧时间80min,温度800℃,配煤粉8%的情况下,制取焙烧矿1000g共三份,然后磨矿5min、8min、10min分别进行弱磁选试验。弱磁选试验为两段分选,在XCRS一74鼓形湿法弱磁选机上完成。第一段激磁电流为1.5A(场强0.09T),给矿量为1000g,尾矿扫选激磁电流为2.5A(场强0.15T),试验流程图如图3。由表10结果可知,在磨矿粒度为-200目含量81.17%的条件下,通过焙烧-磁选-磁选试验,可以得到综合精矿铁品位为60.00%,回收率93.27%,尾矿品位在15%以下。

8结语

通过对山西某铁矿石(TFe为45%)进行矿物工艺学研究、强磁选选别试验和焙烧一磁选试验,结果表明,该矿石属弱磁性矿物,铁矿物中赤褐铁矿占98%以上,单一的弱磁选或强磁选工艺均无法实现对铁矿物的回收。采用焙烧一磁选工艺,在配煤8%,焙烧时间80min,温度为800℃的条件下,铁精矿铁品位达60%以上,产率达70%以上,回收率85%以上,尾矿铁品位下降到20%以下,基本满足对该矿石铁矿物的有效回收。

综合试验研究表明,通过焙烧-磁选-磁选试验,可以得到综合精矿铁品位为60.00%,回收率93.27%,尾矿品位在15%以下的较好指标。但是,由于排气门铁精矿Si02含量在7%以上,铁品位只有60%,因此,要真正实现对该铁矿石的选别回收,建议进行更深缩短电池模块和电池组生产所需时间入的研究,确定最经济的焙烧条件,进一步优化工艺技术指标,提高铁资源的利用效果,力争最大的经济效益。(end)


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