磁选-浮选相结合的铁矿尾选矿试验研究

随着我国钢铁工业的迅猛发展，易采选矿石日益减少，尽可能地利用现有铁矿资源尤为重要。某铁矿尾矿是弱磁选选出磁铁矿和强磁选选出部分弱磁性铁矿物的尾矿，是重选尾矿和脱磷尾矿的综合产物，其中铁品位仍然较高，主要是细粒级菱铁矿和赤铁矿。我们曾研究了筛分一强磁选一磁化焙烧一弱磁粗选一磨矿一弱磁选工艺分选铁精矿，得到的铁精矿品位为58.02%，产率为12.55%，回收率为39.32%。

本试验出于环保和成本等多方面考虑，研究了不经焙烧，只利用重、磁、浮选等常规选矿方法对铁矿尾矿回收铁。细粒铁矿物可以通过强磁选及浮选工艺回收，浮选又可分为正浮选、反浮选、絮凝一浮选等。

一、试验部分

1、试验原料

试验所用矿样为该选矿公司现场截取的选厂综合尾矿矿浆。湿式分样后，装在塑料瓶中密封保存，每份试样干质量约125g。尾矿铁品位为18.49%，但主要是磁性较差的赤铁矿、菱铁矿等。

尾矿中的铁矿物以赤褐铁矿和菱铁矿为主，脉石矿物以石英、方解石、白云石为主，其次为石榴子石、透辉石、绿泥石等，还有少量磷灰石、黄铁矿、黑云母等。赤铁矿等不透明矿物粒度微细，小于10μm颗粒约占40%。菱铁矿和石英等脉石矿物相对略粗，小于10μm颗粒分别占13.57%和13.69%。

2、试验方法

试验流程为筛分分级一粗粒磨矿一强磁预选一正浮选。先用74μm筛将尾矿筛分，筛上粗粒产品磨至全部通过74μm筛子，然后在实验室型齿板式强磁选机中进行磁选。强磁选精矿进行正浮选，浮选方法：强磁选精矿调成浓度为30%的矿浆，添加浮选药剂，在浮选机内搅拌一定时间后充气刮泡。正浮选时泡沫为铁精矿，反浮选时泡沫为尾矿。

二、试验结果及讨论

因存在大量矿泥，该铁矿选厂尾矿的直接正浮选及反浮选的效果都不理想，采用多次强磁选、强磁选一反浮选、絮凝一浮选等工艺也未能得到合格铁精矿。摇床重选可以获得少量髙品位铁精矿，但回收率低于6%。

研究表明，采用强磁选一正浮选工艺可得到较髙品位的铁精矿。强磁选可以脱除大量矿泥，消除矿泥对浮选的影响。强磁选条件：背景磁场强度800kA/m，中矿冲洗水速度0.3L/min，冲洗时间20s。强磁精矿进行正浮选条件试验，考察捕收剂种类和用量、抑制剂用量等对浮选的影响。

1、捕收剂种类的确定

在矿浆pH为7、捕收剂用量1.6kg/t、起泡剂2#油用量50g/t条件下，对比常用铁矿物捕收剂石油磺酸钠、环烷基异羟肟酸、铜铁试剂、甲苯胂酸、苯甲羟肟酸对强磁选精矿正浮选的影响。

甲苯胂酸对铁品位的影响优于另外4种捕收剂；在精矿品位较高的3种捕收剂中，甲苯胂酸的回收率较高。因此，选择甲苯胂酸作为铁矿物浮选捕收剂。

2、矿浆pH对浮选的影响

矿浆pH对浮选指标影响较大。分别用H2S04和NaOH调整矿浆pH，捕收剂甲苯胂酸用量2kg/t，起泡剂2#油用量50g/t。可以看出：酸性和碱性条件下，铁矿物的可浮性都降低，矿浆pH在6.5〜7.0之间时浮选指标较好。故确定在中性条件下进行正浮选。

3、甲苯胂酸用置对浮选的影响

起泡剂2#油用量50g/t，中性条件下，甲苯胂酸用量对铁浮选指标的影响试验结果可以看出：随甲苯胂酸用量增加，铁精矿品位和回收率升髙；甲苯胂酸用量增加到2.4kg/t时，精矿品位及回收率都达较高，之后趋于稳定。综合考虑，确定甲苯胂酸较好用量以3kg/t为宜。

4、添加煤油对浮选的影响

由异极性捕收剂在矿物表面初步形成疏水层后，添加中性油能强化矿物表面的疏水程度，增强浮选效果。在捕收剂甲苯胂酸用量3kg/t、起泡剂2#油用量50g/t、中性条件下，得出煤油用量对铁浮选指标的影响试验结果。

煤油对铁浮选指标有显著影响：添加煤油后，在精矿品位相近情况下，回收率大幅度提高；煤油用量为2kg/t时，铁精矿品位为39.74%，回收率达61.56%。

5、脉石抑制剂用置对浮选的影响

采用以上条件进行粗选，粗精矿开路3次精选得到铁品位53%的精矿，但要得到品位57%的合格产品仍需进一步浮选。铁精矿中的脉石矿物主要为含钙、镁的矿物，所以考虑用六偏磷酸钠作抑制剂进行浮选。在捕收剂甲苯胂酸用量3kg/t、煤油用量2kg/t、起泡剂2#油用量50g/t、中性条件下，六偏磷酸钠用量对铁浮选指标的影响试验结果可以看出，随六偏磷酸钠用量增加，精矿铁品位升髙，回收率下降。综合考虑，确定六偏磷酸钠用量为300g/t。

6、闭路浮选试验

闭路浮选流程为一粗二精一扫，中矿循序返回。较好条件下，得到的精矿品位为63.47%，回收率为31.11%，相对选厂尾矿的回收率为24.04%。

由于该厂铁矿尾矿铁品位较高，矿物组成复杂，经强磁选后，再用甲苯脾酸作捕收剂，用2#油作起泡剂，煤油作辅助捕收剂，可以得到髙品位铁精矿。经六偏磷酸钠进一步抑制脉石矿物进行浮选，得到品位为63.47%的合格铁精矿，相对选厂尾矿的回收率为24.04%。更详细的试验研究还需进一步深入，红星厂家将继续跟进。