某选铁尾矿磁化焙烧-磁选试验研究.pdf

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第33卷第5期矿冶工程Vo1．33№52013年1O月MININGANDMETALLURGICALENGINEERING0ctober2013某选铁尾矿磁化焙烧·磁选试验研究①陈泽宗，胡芳，石云良，薛生晖(长沙矿冶研究院有限责任公司，湖南长沙410012)摘要：采用磁化焙烧一磁选工艺对某选铁尾矿进行了试验研究。通过小型静态焙烧试验确定了焙烧温度、焙烧时间、还原剂用量、磨矿粒度、磁场强度等条件的影响，并在此基础上进行了回转窑动态焙烧条件试验和连续试验。回转窑动态连续试验结果表明：在焙烧温度750oC、焙烧时间60min、还原剂用量6％，磨矿粒度一0．045mm粒级占88．65％，弱磁选一粗一精(96kA／m)的条件下，获得了产率74．69％、品位59．42％、回收率93．85％的综合铁精矿，尾矿铁品位下降至10％以下。关键词：选铁尾矿；磁化焙烧；磁选；回转窑中图分类号：TD981文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．0253—6099．2013．05．018文章编号：0253—6099(2013)05—0071—04StudyonMagnetizingRoasting-MagneticSeparationofTailingsfromIronOreDressingCHENZe—zong，HUFang，SHIYun—liang，XUESheng-hui(ChangshaResearchInstituteofMiningandMetallurgyCoLtd，Changsha410012，Hunan，China)Abstract：Theflowsheetofmagnetizingroasting—magneticseparationwasadoptedtotreattailingsfromironoredressingforstudy．Staticroastingtestswereca~iedouttodetermineroastingparametersincludingroastingtemperature，roastingtime，reductantdosage，grindingfinenessandmagneticintensity，basedonwhichdynamicroastingtestswithrotarykilnledtothefollowingresults：after60minutesofroastingatatemperatureof750oC，withcoaldosageof6％andgrindingfinenessof一0．045mm88．65％，anironconcentratewithirongradeof59．42％，yieldof74．69％andrecoveryof93．85％canbeobtainedfromtheroastedorebyadoptingaprocesscomprisingoneroughingandonecleaningoflowintensitymagneticseparationwithmagneticfieldintensityof96kA／m，andtheirongradeintailingscanbereducedtobelow10％．Keywords：tailingsfromironoredressing；magnetizingroasting；magneticseparation；rotarykiln随着国民经济持续发展，我国铁矿资源日益贫化，1矿石性质且资源的总回收率与世界先进水平相比低20％左右，大量堆存的尾矿既占用土地又污染环境1-2]。在当今某铁矿选别完强磁性矿物后所得尾矿的全铁品位资源日益枯竭的形势下，对尾矿进行有效的开发，是矿为45．36％。尾矿样品中需回收的有价矿物主要为褐产资源综合利用的重要组成部分，也是有效、充分利用铁矿和赤铁矿；为达到富集铁矿物的目的，需要选矿排矿产资源的一个重要途径。大部分选铁尾矿是以中低除或降低的脉石组分主要是SiO，次为A1O。，二者合品位的赤褐铁矿等为主，利用传统的选矿方法很难对计含量为25．28％。样品的主要元素分析以及铁物相其有效分选J。经过近些年科研工作者在回收利用分析结果分别见表1和表2。低品位矿石资源及综合利用等方面的不断努力，开发矿石肉眼观察多显红褐色，少数为灰白色，具结构出磁化焙烧磁选这种新型选冶结合工艺娟J。本文极为松疏的土状构造。经镜下鉴定、x射线衍射分析对已选别完强磁性矿物的选铁尾矿进行静态焙烧试验以及回转窑动态焙烧连续试验，探讨了采用磁化焙烧．磁选工艺从尾矿中回收铁的可行性，以期为综合利用该类尾矿及工业化生产提供技术指导。①收稿日期：2013-04-01作者简介：陈泽宗(1979一)，男，湖南娄底人，硕士，工程师，主要从事难选矿磁化焙烧实验研究及工程设计工作。 72矿冶工程第33卷表2铁物相分析结果2_3试验设备磁化焙烧试验所用设备及其规格见表3。表3磁化焙烧试验设备表和扫描电镜分析综合研究表明，矿石中铁矿物主要是褐铁矿，次为赤铁矿和假象赤铁矿；脉石矿物以石英和高岭石为主。褐铁矿多为隐晶质～微晶质，集合体为3试验结果及讨论内部显微孔洞发育、胶状构造常见的不规则状，与脉石混杂交生构成较为复杂的镶嵌关系，属难选铁矿石。3．1静态焙烧条件试验3．1．1焙烧温度和焙烧时间条件试验在配煤量为2试验方法6％以及焙烧矿磨矿粒度为一0．045mm粒级占2．1试验原理78．17％，弱磁选磁场强度为96kA／m的条件下考察焙褐铁矿(2FeO，·3H：O)加热到一定温度后开始脱烧温度及焙烧时间的影响，试验结果如图2所示。水，变成赤铁矿后，与适量的还原剂作用，将弱磁性的赤铁矿转变为强磁性的磁铁矿(FeO)。常用还原剂有C、CO和H等。在控制还原性气氛、温度和还原时间的情况下，赤铁矿(FeO)与还原剂作用的反应如下：3Fe2O3+c2Fe3O4+COT3Fe2O3+CO——÷2Fe3O4+CO2T3Fe2O3+H2———÷2Fe3O4+H2O2．2试验方法静态焙烧试验：称取800g矿样并配煤6％，混匀焙烧温度／℃后，放人马弗炉中焙烧至一定时间后取出直接水冷。将图2焙烧条件试验结果焙烧矿磨矿至一定粒度后，进行弱磁选一粗一精试验。回转窑动态连续试验：回转窑动态焙烧．磁选试验从图2可以看出，随着焙烧温度升高，适宜的焙烧在长沙矿冶研究院有限责任公司磁化焙烧实验室完时间跨度缩短。综合考虑精矿品位和回收率，以及回成，将矿石与6％的煤混匀，定量给入回转窑，通过调转窑工业实施要求，确定最佳焙烧温度为750℃，焙烧节回转窑的转速来控制焙烧时间，焙烧产品人磨机磨时间为60min。此时对应的铁精矿品位为58．83％，回矿后，经弱磁选一粗一精试验。收率为91．68％。试验原则流程如图1所示。3．1．2还原剂用量条件试验在焙烧温度750℃，焙原矿配矿烧时间为60min以及焙烧矿磨矿粒度为-0．045mm●__●_●__●_●-—鲎l丝缝粒级占78．17％，弱磁选磁场强度为96kA／m的条件下_-___●___——堡l垫考察还原剂煤用量的影响，试验结果如图3所示。由图3结果可得，随着还原剂煤用量增加，精矿回收率逐渐上升，当煤用量为6％时，上升趋势不再明显，综合考虑成本等因素，适宜的煤用量为6％。3．1．3磨矿粒度试验在焙烧温度750℃，焙烧时间为60min，还原剂用量为6％，磁选强度为96kA／m条件下，进行不同磨矿粒度弱磁选试验，试验结果见图1原则流程图4 第5期陈泽宗等：某选铁尾矿磁化焙烧一磁选试验研究59．00％、回收率为90．74％的精矿产品；磁场强度继续增加时，精矿指标变化不大。因此，适宜的弱磁选磁场强度为96kA／m。3．2回转窑动态连续试验·在还原剂用量6％、磨矿粒度为-0．045mln粒级占88．65％、弱磁选磁场强度96kA／m(一粗一精)的条件下，进行了回转窑焙烧温度和焙烧时间条件试验，结果见表4。还原剂用量／％表4回转窑焙烧条件试验结果图3还原剂用量对焙烧效果的影响精矿75．1792．29尾矿24-837．71给矿l00．oolo0．0o一0．045mill粒级含量／％精矿76．8194．11图4磨矿粒度对弱磁选效果的影响700尾矿23．195-89给矿10o．0o100．o0精矿76．2395．23由图4结果可知，随着磨矿粒度变细，精矿品位逐尾矿23．774．77渐提高，回收率呈下降趋势，适宜的磨矿粒度为一0．045给矿1oo．00l0o．0omm粒级占88．65％，此时的精矿品位为59．48％，回收精矿77．8195．13尾矿22．194．87率为90．70％。给矿100．oo1oo．oo3．1．4磁场强度试验在焙烧温度750℃，焙烧时间精矿75．6594．62为60min，还原剂用量为6％，磨矿粒度为一0．045mm”H卯一"n髂一”尾矿珏卯一∞卯24m．35∞卯一m卯一％5．38钾粒级占88．65％的条件下，进行了弱磁选磁场强度试给矿10o．0010o．0o验，结果见图5。精矿79．9496．63尾矿20．O63-37给矿10o．oo10o．o0从试验现象和试验结果可知：①在650、700、750℃条件下，在适宜的焙烧时间下都可以获得较好的焙烧效果，精矿回收率都可达到92％以上。②随着焙烧温度升高，所需要的焙烧时间将缩短。综上所述，焙烧温度750℃、回转窑焙烧时间55min所获得的精矿指标较好，在此条件基础上进行了磁场强度／tua·m)回转窑连续稳定试验。图5磁场强度对弱磁选效果的影响在焙烧温度750℃、焙烧时间60min、磨矿粒度为-0．045mm粒级占88．65％，弱磁选磁场强度96kA／m由图5结果可得，随着磁场强度增大，精矿品位逐(一粗一精)的条件下，进行12h的回转窑焙烧稳定试渐降低，回收率逐渐增大。当磁场强度为32kA／m验。试验过程中每2h取样分析，结果见表5。表5结时，可获得品位为62．21％的精矿产品，但回收率仅为果表明，12h连续试验结果良好且稳定，可以获得平26．92％；当磁场强度为96kA／m时，可获得品位为均铁品位59．42％、回收率93．85％的铁精矿产品。 74矿冶工程第33卷表5回转窑稳定试验结果(96kA／m)，获得铁精矿产率73．87％、品位59．00％、回收率90．74％。3)在静态试验的基础上进行了回转窑动态试验。试验结果表明；焙烧温度750oC、焙烧时间55min、还原剂煤用量6％，磨矿粒度为一0．045mm粒级占88．65％，弱磁选一粗一精(96kAfm)，获得产率为75．65％、品位59．52％、回收率94．62％的铁精矿产品。12h回转窑动态焙烧矿样选矿连续试验获得了平均产率为74．69％、平均铁品位59．42％、平均回收率93．85％的铁精矿产品。4)通过磁化焙烧一磁选工艺可充分利用该选铁尾矿资源，扩大了该铁矿资源利用率，不仅解决了尾矿堆存与环境污染问题，还具有较好的经济效益。参考文献：李新创．对利用两种铁矿资源的思考[J]．冶金经济与管理，2003(3)：U—l5．石云良，薛生晖，詹曙光．难选铁矿回转窑还原焙烧、分离技术研r}r!rLrL12345678]!究与应用i[J]．矿冶工程，2012(18j)：85-]86．沈慧庭，周波，黄晓毅，等．难选缅状赤铁矿焙烧一磁选和直接还4结论原工艺的探讨[J]．矿冶工程，2008，28(5)：30—43．陈江安，曾捷，龚恩民，等．褐铁矿选矿工艺的现状及发展[J]．1)样品为选别完强磁性矿物后的尾矿，尾矿全铁江西理工大学学报，2010(5)：6-8．品位为45．36％。样品中可回收的有价矿物主要为褐舒伟，霍杰，王成，等．低品位褐铁矿选矿试验研究[J]．现铁矿和少数赤铁矿，SiO和A1O含量为16．74％和代矿业，2009(12)：9卜93．薛生晖，陈启平，毛拥军，等．低品位菱褐铁矿回转窑磁化焙烧工8．54％，褐铁矿含量达91％但嵌布粒度细，且与脉石业试验研究[J]．矿冶工程，2010，30(8)：29—31．嵌布关系复杂，为难选铁矿石。朱德庆，赵强，邱冠周，等．安徽褐铁矿的磁化焙烧-磁选工艺2)通过静态焙烧及磁选条件试验确定了适宜的[J]．北京科技大学学报，2010(6)：713—718．试验条件，在焙烧温度750oC，焙烧时间为60min，磨薛生晖，陈启平，毛拥军，等．用于低品位金属矿的回转窑还原磁矿粒度为-0．045mm粒级占88．65％，弱磁选一粗一精化焙烧工艺：中国专利，201110219739．8[P]．2011．《湖南有色金属))2014年征订启事《湖南有色金属》(双月刊)由湖南省有色金属管理局主管、湖南有色金属研究院、湖南省有色金属学会主办，面向国内外公开发行，是《中国学术期刊(光盘版)》、《中国核心期刊(遴选)数据库》、《中文科技期刊数据库》、(CEPS中文电子期刊》全文收录期刊。主要栏目：采选、冶金、材料、环保、分析、机械设备和经营管理。读者对象：有色金属工业系统从事研究、生产、设计、管理的科研人员和大专院校相关专业的师生。广告业务：承接彩色、黑白及文字广告业务，欢迎各单位或个人来函来电联系。《湖南有色金属》每期定价8．00元，全年合计60．0o元(包邮寄费)，需订阅《湖南有色金属》的单位和个人请直接与编辑部联系。本刊地址：湖南省长沙市芙蓉区张公岭亚大路99号《湖南有色金属》编辑部邮编：410100联系人：陈明李亚平电话：(0731)85239504传真：(0731)85239502E—mail：hnbjb@263．net