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国外某褐铁矿预洗矿⁃磁化焙烧⁃弱磁选工艺研究①

更新时间:2009-03-28

褐铁矿是由针铁矿、纤铁矿、水针铁矿、水纤铁矿以及含水氧化硅、泥质等组成的混合物,其化学成分不固定,嵌布粒度细,且碎磨过程中易泥化,属于复杂难选铁矿石。因褐铁矿极易泥化,强磁选设备对-20 μm粒级铁矿石回收率较差,以及浮选药剂制度的制约,褐铁矿资源利用率极低,或根本没有开采[1]。磁化焙烧⁃弱磁选流程是比较经典的选矿流程,该流程利用C、H2或CO把Fe2O3还原成Fe3O4后经过弱磁选回收其中的磁铁矿[2-5]。本文对国外某难选褐铁矿进行了可选性研究,拟采用预洗矿⁃磁化焙烧⁃弱磁选工艺流程处理该褐铁矿,并通过对比试验论证预洗矿对处理该类铁矿石的必要性。

1 矿石性质

试验用矿石取自国外某褐铁矿,该矿石属于低磷低硫的单一酸性含赤铁矿的褐铁矿矿石,TFe/FeO比为214.43,碱性系数0.01。矿石中铁矿物主要为褐铁矿(占62.7%),其次为赤铁矿(占17.5%);脉石以三水铝石和高岭石居多,次为石英。矿石中的赤铁矿为隐晶质~微晶质,褐铁矿多呈致密团块状和浸染状两种形式产出,后者部分与脉石交生关系较为复杂,褐铁矿普遍含有呈吸附态存在的SiO2和Al2O3,矿石中褐铁矿的形态成为矿石较难选的主要因素。矿石化学组成和铁物相分析结果分别见表1和表2。

 

表1 矿石主要化学成分分析结果(质量分数)/%

  

TFe FeO Fe2O3 SiO2 TiO2 Al2O3 CaO MgO 49.32 0.23 70.26 9.25 0.50 9.40 0.11 0.12 MnO Na2O K2O P S C 烧失0.025 0.021 0.084 0.08 0.01 0.24 7.35

 

表2 矿石中铁化学物相分析结果

  

铁相 含量/% 分布率/%磁铁矿中铁 0.15 0.31假象赤铁矿中铁 痕量 —赤(褐)铁矿中铁 48.77 98.88碳酸盐中铁 0.13 0.26硫化物中铁 痕量 —硅酸盐中铁 0.27 0.55合计 49.32 100.00

对原矿样进行了详细的粒度筛析,结果如表3所示。从表3可以看出,矿物铁分布偏析严重,其中-0.038 mm微细粒级产率达到23.17%,TFe品位为30.75%,结合工艺矿物学分析认为该部分矿物中含有大量塑性膨胀系数较大的粘土质脉石矿物,常见选矿方法对该部分微细粒级粘土质矿物难以选别,对原矿进行洗矿预先抛出该部分矿物,具有理论可行性和必要性。

 

表3 原矿粒度筛析结果

  

粒级/mm 产率/% TFe品位/% 分布率/%+6.00 3.34 58.91 4.02-6.00+3.00 20.30 57.40 23.83-3.00+2.00 11.13 55.47 12.63-2.00+1.00 18.25 54.93 20.50-1.00+0.20 14.66 52.58 15.76-0.20+0.075 6.74 47.61 6.56-0.075+0.038 2.40 43.39 2.13-0.038 23.17 30.75 14.57合计 100.00 48.91 100.00

2 试验研究

2.1 洗矿试验

在实验室条件下对未破碎原矿进行了模拟洗矿试验,结果如表4所示。由表4可以看出,通过实验室洗矿试验可以脱除产率16.25%、TFe品位30.72%的矿泥。该矿泥与原矿经一段磨矿后通过强磁选(1.2 T)抛出的尾矿品位接近,可以认为洗矿所损失的铁是合理损失,采用洗矿来处理该矿石具有合理性。此外,该矿泥中含有大量粘土质脉石矿物,实际生产中,洗矿作业能够提高磨机有效工作浓度和稳定性,因此也是十分必要的。

 

表4 洗矿试验结果

  

产品名称 粒级/mm 产率/% TFe品位/% 回收率/%粗粒级 +3.00 34.69 55.58 39.12细粒级 -3.00+0.038 49.06 50.99 50.75原生矿泥 -0.038 16.25 30.72 10.13原矿 — 100.00 49.29 100.00

2.2 磁化焙烧⁃弱磁选试验

2.2.1 磁化焙烧原理

2.3.1 洗矿矿砂磁化焙烧⁃弱磁选试验

磁化焙烧是将弱磁性褐铁矿石加热到一定温度后在还原气氛中通过化学反应,实现矿石中Fe2O3转变为Fe3O4的过程。矿石经磁化焙烧后,由弱磁性的褐铁矿转变为强磁性的磁铁矿,而脉石矿物的性质基本不变,焙烧矿可以通过弱磁选或弱磁选⁃反浮选工艺获得铁精矿。借助磁化焙烧,大大提高了矿石的可选性,增强了选矿工艺流程的适应性和可靠度,也有利于提高铁精矿品位和回收率。

仁里铌钽矿床位于湘鄂赣三省交界处幕阜山复式岩体西南缘的平江县北东部,为我国东部少有的高品位、超大型花岗岩型铌钽床,为2017年度全国十大地质找矿成果之一。李鹏(2017)对幕阜山地区岩浆活动及稀有金属成矿规律进行了综合研究,刘翔等(2018)对该区成矿地质背景、矿床成因做了较深入研究,周芳春等(2018)建立了稀有金属成矿模型[1,2]。

2.2.2 配煤比对磁化焙烧⁃弱磁选效果的影响

焙烧温度750℃、焙烧时间90 min,在不同配煤比(煤粉与给矿的质量比)条件下进行了磁化焙烧,焙烧矿出炉并水冷处理后磨至-0.075 mm粒级占59.23%,在磁场强度0.15 T条件下进行弱磁选,试验结果见图1。结果表明,配煤比从5.0%逐步递增到15.0%,一段磨矿后弱磁选能获得的铁精矿TFe品位从57.90%降到56.22%,回收率均达到较高水平,介于94.95%~97.05%之间。综合考虑铁精矿品位和回收率,选定最佳配煤比为7.5%。

  

图1 配煤比对磁化焙烧⁃弱磁选效果的影响

2.2.3 焙烧温度对磁化焙烧⁃弱磁选效果的影响

配煤比7.5%,焙烧时间90 min,弱磁选条件不变,焙烧温度对磁化焙烧⁃弱磁选效果的影响见图2。结果表明,焙烧温度为650℃时,焙烧精矿TFe品位达到了59.12%,但回收率仅为82.74%,可见焙烧温度不够高,磁化率不够,回收率不高;焙烧温度为750~800℃时,回收率达到95%以上;焙烧温度为850℃时,出现过焙烧现象,回收率降低。综合考虑回收率和精矿品位,选择750℃为最佳焙烧温度。

  

图2 焙烧温度对磁化焙烧⁃弱磁选效果的影响

2.2.4 焙烧时间对磁化焙烧⁃弱磁选效果的影响

配煤比7.5%、焙烧温度750℃,弱磁选条件不变,焙烧时间对磁化焙烧⁃弱磁选效果的影响见图3。结果表明,焙烧时间低于60 min时,由于反应时间过短致使反应不充分,铁精矿回收率较低;焙烧时间在100 min时取得最优试验结果。选定最佳焙烧时间为100 min。

  

图3 焙烧时间对磁化焙烧⁃弱磁选效果的影响

2.2.5 一段磨矿细度对磁化焙烧⁃弱磁选效果的影响

物流采购管理平台的构建对现代企业的发展和提高企业物资采购规范化水平具有重要的现实意义,建立优质的物流采购管理平台,对物流采购流程等进一步优化,可以实现企业物流采购和管理的专业性、标准性,提高企业物资采购效率,推动企业的信息化发展。

2)预洗矿对磁化焙烧⁃弱磁选影响较大,采用预洗矿⁃磁化焙烧⁃弱磁选流程(最终磨矿细度-0.075 mm粒级占97.75%),可获得铁精矿产率65.25%、TFe品位63.59%、回收率84.18%的指标,有效回收了铁资源。

  

图4 一段磨矿细度对磁化焙烧⁃弱磁选效果的影响

晚上,我将今天拍摄的视频和照片都发到班级微信群,家长们都感谢老师的组织,并留言孩子回家的变化。小杰妈妈留言:“一直以来,孩子从没对我说过一声‘我爱你’,今天回来这么对我说,我还很不适应。感谢老师的精心准备。”

在一段验证生产试验的基础上,进行了不同二段磨矿细度的弱磁选试验,磁选试验采用一粗一精两次选别,粗选场强为0.15 T,精选场强为0.12 T,结果如图5所示。由图5可以看出,二段磨矿细度超过-0.075 mm粒级占97.85%(-0.045 mm粒级占83.15%)后,所得铁精矿品位始终稳定在60.62%~60.89%之间,但回收率始终维持在91%以上较高水平。综合考虑,确定二段磨矿细度为-0.075 mm粒级占97.85%。

  

图5 二段磨矿细度对磁化焙烧⁃弱磁选效果的影响

2.3 预洗矿对磁化焙烧⁃弱磁选效果的影响

1.1.4 结局指标 ①上消化道出血发生率;②病死率;③血钙浓度;④血磷浓度;⑤血镁浓度;⑥甲状旁腺激素(PTH)水平;⑦碱性磷酸酶(AKP)水平;⑧血肌酐水平;⑨肾小球滤过率。

原矿经过磁化焙烧⁃二段磨矿⁃二段弱磁选后,对弱磁选精矿进行镜下分析,发现造成精矿品位较低的一个主要原因是部分极微细的富含脉石的贫连生体经磁化焙烧后,内部携带的少量铁矿物转变为难以解离的微细粒磁铁矿连生体,经弱磁选又能进入精矿中。而原矿中洗矿脱出的原生矿泥中含大量该类连生体矿物。

M2和M3是运用分层多元回归分析的方法关于H2的检验结果。M2中,引入现金冗余FS、股票期权激励OPT和控制变量,发现FS与RD显著正相关(β=0.0014,p<0.01),与H1保持一致。M3在M2的基础上引入OPT×FS,发现交互项与研发投入显著正相关(β=0.0022,p<0.1),且FS与RD始终保持显著正相关关系,表明实施股票期权激励会增强现金冗余与研发投入的关系,H2得到支持。通过对高管实施股票期权激励,将其收益与未来股价紧密挂钩,可抑制其操纵现金冗余寻求收益补偿的行为,增加其研发动力。

天际线层次面积比例与评价结果间并不能视为单纯的线性相关。同时,由于天际线样本及受访样本数量的限制,当前无法确定具体的临界点比例值。但为了从统计学的角度,对天际线层次面积比例与评价结果间的相关性进行验证与说明,以下以0.442的比例值为大致临界点,将“天际线层次面积比例”评价结果散点图划分为a、b两段,分别视为两段大致呈现出线性相关的数据集,便于后文相关系数的计算。

原矿预先洗矿后,将洗矿所得矿砂依确定的焙烧条件磁化焙烧后,一段磨矿细度为-0.075 mm粒级占65.93%、二段磨矿细度为-0.075 mm粒级占97.75%,在前述磁选条件下进行一粗一精弱磁选,结果如表5所示。结果表明,原矿经洗矿脱除原生矿泥后再进行磁化焙烧⁃两段弱磁选,磁选精矿品位可以提高到63.59%,回收率也达到了84.18%。

2018年9月3日下午,AAG中国汽车后市场店面运营综合解决方案展最重要的同期活动之一一中国汽车后市场行业“新渠道、新零售”变革发展论坛盛大举办。此次论坛由广东省道路运输协会机动车维修检测分会、中国机械国际合作股份有限公司、笛威欧亚汽车技术有限公司、魔方商学院、《汽车维修与保养》杂志社主办,广州市机动车维修行业协会、上海交通大学汽车后市场EMBA/魔方车后同学会协办,并且得到了中国汽车保修设备行业协会与中国汽车维修行业协会的大力支持。近五百位来自行业协会、汽保企业、连锁品牌、终端门店的行业领导及企业代表出席了本次论坛。

 

表5 洗矿矿砂磁化焙烧⁃弱磁选试验结果

  

产品名称 产率/% TFe品位/% 回收率/%精选精矿 68.85 63.59 84.18精选尾矿 1.34 38.52 0.99粗选尾矿 2.71 29.80 1.55一磁尾矿 10.85 15.08 3.15原生矿泥 16.25 30.72 10.13原矿 100.00 55.81 100.00

2.3.2 洗矿矿泥磁化焙烧⁃弱磁选试验

为更有力地论证洗矿脱出的原生矿泥对磁化焙烧⁃弱磁选流程的影响,相同磁化焙烧条件下,对洗矿矿泥在磨矿细度为-0.075 mm粒级占93.41%时进行了与洗矿矿砂相同的一粗一精弱磁选试验,结果如表6所示。由表6可见,原生矿泥仅可获得铁品位37.59%的低品位精矿,可见该部分矿泥若未脱除,对焙烧精矿的影响较大,证实了预洗矿对该流程非常必要。

 

表6 洗矿矿泥磁化焙烧⁃弱磁选试验结果

  

产品名称产率/%作业 对原矿TFe品位/%回收率/%作业 对原矿精选精矿 62.42 10.14 37.59 74.52 7.55精选尾矿 6.17 1.00 29.99 5.88 0.60粗选尾矿 31.41 5.10 19.65 19.60 1.99给矿 100.00 16.25 31.49 100.00 10.13

2.4 预洗矿⁃磁化焙烧⁃弱磁选全流程试验

在条件试验基础上进行了预洗矿⁃磁化焙烧⁃弱磁选全流程试验,数质量流程如图6所示。

砂堤堆好后,在秋冬季节,选择抗旱、耐瘠薄、根系发达的乡土树种刺槐、柳桩进行栽植,栽植密度0.5m×0.5m,定植后要及时灌水,确保成活。次年开春,即使上部干枯,下部仍能发芽抽梢。

  

图6 预洗矿⁃磁化焙烧⁃弱磁选数质量流程

参考文献:

总之,能为我们的馆员走上科研之路做些辅垫,有所助益,能为图书馆业界平添一抹学术亮彩,提升内涵,能为图书馆事业的发展尽些绵薄之力,是我们论坛举办的初衷和目的,也希望论文的撰写者和与会者,能从今天的交流中获益。

3 结 论

1)国外某褐铁矿由于含有大量的粘土质矿物脉石,且与褐铁矿交生关系极为复杂,即使细磨也难以解离充分,给有用铁矿物的高效回收利用带来很大难度。

配煤比7.5%、焙烧温度750℃、焙烧时间100 min条件下所得焙烧矿出炉水冷处理后进行一段磨矿,在磁场强度0.15 T条件下进行弱磁选,一段磨矿细度对磁化焙烧⁃弱磁选效果的影响见图4。结果表明,一段磨矿细度越细,可以获得的铁精矿品位也越高,但直至磨矿细度达到-0.075 mm粒级占95.11%,一次弱磁选精矿TFe品位仍不能达到60%以上,回收率变化不大,介于96.32%~93.94%之间。考虑该矿一段磨矿在实际生产中普遍能达到的磨矿细度,选定一段磨矿细度为-0.075 mm粒级占59.23%。

采用预洗矿⁃磁化焙烧⁃弱磁选流程(最终磨矿细度-0.075 mm粒级占97.75%),可获得铁精矿产率65.25%、TFe品位63.59%、回收率84.18%的指标。

实际做法:两个学生之间保持2~3米的距离,相互之间开展传接球,对比哪一组在规定的时间内成功传球的次数最多。

[1]陈 雯.贫细杂难选铁矿石选矿技术进展[J].金属矿山,2010(5):55-59.

[2]刘小银,余永富,洪志刚,等.难选弱磁性铁矿石闪速(流态化)磁化焙烧成套技术开发与应用研究[J].矿冶工程, 2017(2):40-45.

[3]王建英,张新龙,张铁柱.固阳褐铁矿磁化焙烧⁃磁选扩大实验研究[J].矿冶工程, 2017(4):82-85.

[4]卢东方,张 英,周瑜林.某褐铁矿选矿工艺试验研究[J].金属矿山, 2008(7):43-45.

2.2.6 二段磨矿细度对磁化焙烧⁃弱磁选效果的影响

[5]邓 强,陈文祥,余红林.贵州某难选褐铁矿选矿试验研究[J].金属矿山, 2009(2):67-70.

 
解琳
《矿冶工程》 2018年第02期
《矿冶工程》2018年第02期文献

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