黄金尾矿中铁的回收试验研究

论文导读：初选弱磁选机磁场强度200kA/m，分别取未经磨矿的原样及磨矿时间为2min、4min、6min、8min、10min的矿样各500g，即－0.074mm含量分别为43.59%、76.46%、84.74%、85.48%、88.96%、87.76%，弱磁场磨矿细度试验结果见表4。弱磁选尾矿再通过强磁-重选得到了铁品位为35%左右的含铁产品，虽不能直接用于炼铁，可考虑用作水泥厂的铁粉或选煤厂的重介质。
关键词：黄金尾矿，磁选，重选

 

0. 前言

矿产资源是人类生存和发展的重要物质基础，人类对矿产资源的利用也在随年增加。据不完全统计，自2000年以来，全世界每年开采各种矿产150亿吨以上。我国一直是矿产资源的开发和使用大国，95%的能源和85%的材料来自矿产资源。伴随着矿产资源开发利用，产生了大量的尾矿。目前我国的尾矿主要采取堆放填埋的方式处置，不仅对环境造成了较为严重的污染，并且极大地消耗着土地资源。与此同时，尾矿中含有多种有用元素，其中不乏我国稀缺原料[1]。

以沂南金矿为例，年处理矿石量48万吨，尾矿产生率92%，年尾矿产生量共计43万吨。原矿中金属元素种类多，黄金品位低，尾矿产生量大且未能有效利用，现建有两个尾矿库并已堆满。如能有效的开展尾矿综合利用，可防止尾矿中有用成分的流失，具有一定的经济效益和社会效益 [2]。

2 试验原料

试验用尾矿样来自沂南金矿选矿厂排矿口中取回的湿尾样，为了不使矿样过度氧化，该尾样的处理是在实验室阴凉处晾干，然后混匀、缩分、取分析样，其余置干燥处以备试验用。从外观上看，该尾样的颜色为赤褐色，其筛析结果及多元素分析结果见表1、2。

表1 试样筛分结果

Table.1Result of ore sample griddling

从表1可知，试样-200 目的产率和铁分配率接近50%，可见尾矿中细粒物质占了较大比重，铁在细粒级中明显富集。

表2试样多元素化学分析结果

Table.2Result of ore sample polyelement analyzing

从表2可知，矿样中Fe2O3（赤铁矿）含量较高，可得出物料中强磁性矿物很少，大部分为弱磁性铁矿物。因此本试验的重点应是如何高效回收高品质的弱磁性铁矿物质。

3 试验结果及分析

3.1 矿样可磨性

取原矿试样500g，矿浆浓度75%，经XMQ－240×90锥型球磨机磨矿后，用200目湿筛筛分，然后将筛上物烘干、称重，计算－0.074mm产物的百分含量，试验结果见表3。

表3 试样磨矿试验结果

Table.3Result of ore sample grinding

从表3可知，尾矿试样的粒度本身较细。未磨矿前，－0.074mm含量占43.59%， 4min时已达到84.74%，之后随着磨矿时间的增加，矿物的粒度变化不是很大。矿样的可磨性好有利于金属铁的回收，但随着粒度越细其磁性也就越弱，在磁选过程中容易流失，需在以下试验当中确定最佳的磨矿细度。
 

3.2 弱磁场磁选条件试验

弱磁场磁选条件试验在XCRS-ф400×240电磁湿法多用鼓形弱磁选机中进行，有顺流式、逆流式、半逆流式三种工作方式。本试验弱磁选机采用半逆流的工作方式，主要工艺因素包括磨矿细度和磁场强度[3]。

3.2.1 磨矿细度试验

初选弱磁选机磁场强度200kA/m，分别取未经磨矿的原样及磨矿时间为2min、4min、6min、8min、10min的矿样各500g，即－0.074mm含量分别为43.59%、76.46%、84.74%、85.48%、88.96%、87.76%，弱磁场磨矿细度试验结果见表4。

表4 弱磁选磨矿细度试验结果

Table.4Result of low-intensity magnetic separation underdifferent mog

从表4可知，随着磨矿时间增加，铁回收率波动较大，精矿铁品位大体呈上升趋势，在10min时达到最大值60.35%，铁回收率达到较高值4.50%。综合考虑铁品位和铁回收率，选择磨矿时间10min作为下面试验的适宜条件。

3.2.2 磁场强度试验

取原矿 500g，磨矿时间10 min，磁场强度分别取150kA/m、180kA/m、210kA/m、240kA/m，弱磁场磁场强度试验结果见表5。

表5 弱磁选磁场强度试验结果

Table.5Result of low-intensity magnetic separation underdifferent magnetic strength

从表5可知，随着场强增大，铁回收率变化不明显，在场强180kA/m时达到最大值4.52%。而精矿铁品位逐渐降低，在磁场强度150kA/m时达到最大值62.54%，铁回收率也达到较高值4.08%。考虑市场对铁精粉首先要求的是品位，在保证一定的品位并且兼顾回收率的同时，确定弱磁选的最佳磁场强度为150kA/m。
 

3.3 强磁场磁选条件试验

选取弱磁场磁选试验后的尾矿作为强磁场磁选的原样。按照上面的最佳弱磁选条件，连续运转弱磁选机制取一批样，烘干缩分后装袋，以备强磁选试验用。

试验设备采用的是周期式脉动高梯度磁选机，主要的影响因素有磁介质、磁通密度（即磁场强度）、脉动及漂洗时间等。

3.3.1 聚磁介质试验

取矿样100g二份，暂选磁通密度1.077T，脉动100次/分，给矿浓度20%，漂洗时间60s，强磁选聚磁介质试验结果见表6。

表6 强磁选聚磁介质试验结果

Table.6Magnetic medium test result of high-intensity magnetic separation

从表6可知，试样细网的精矿产率比粗网要高20个多百分点，而粗网所截获的精矿铁品位要比细网要高出1.9个百分点。虽然就弱磁选尾矿强磁再选的目的而言，提高铁品位是试验的重点，但是铁回收率粗网要比细网低很多，所以暂时不能选定磁介质，要在下一步试验中继续比较。

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