鞍山式铁矿石分选尾矿中铁的回收试验研究

论文摘要

随着我国铁矿资源的大量开发和利用,铁矿石日益贫乏,铁尾矿作为二次资源再利用备受关注。我国铁尾矿中铁的平均含量为10%左右,如果回收利用其中的铁,数量相当可观。鞍山式铁矿石的分选尾矿数量大,占铁尾矿总排放量的60%以上,此类型选铁尾矿的合理利用对矿业的持续发展有着重要的意义。本文以齐大山铁矿选矿分厂综合尾矿（由重选尾矿、磁选尾矿和反浮选尾矿组成）为研究对象,在工艺矿物学研究的基础上,对该尾矿中铁的回收进行了系统的试验研究,经过多种试验方案及工艺流程的对比,确定出适宜的选别工艺流程,并获得了良好的选别指标。通过对齐大山铁矿选矿分厂综合尾矿进行多元素分析和X射线衍射分析发现,尾矿中能够回收的元素主要是铁,铁的含量为11.10%,并且亚铁含量较低,有害元素S、P的含量很低；尾矿中的铁矿物主要是赤铁矿,主要的脉石矿物是石英。该尾矿的粒度分析和显微镜观察结果表明,尾矿中脉石矿物石英的粒度明显比铁矿物的粗；尾矿中粗粒级的铁品位都比较低,铁矿物主要集中在细级别中。摇床分选试验研究结果表明,粗细分级作业对提高重选过程的分选精确度发挥了重要作用,对提高分选技术指标具有重要意义。采用分级-两段摇床的原则流程对齐大山铁矿选矿分厂综合尾矿进行分选,可获得产率2.58%、铁品位67.02%、回收率15.60%的摇床精矿。螺旋溜槽分选试验研究结果表明,重选采用单一螺旋溜槽对齐大山铁矿选矿分厂综合尾矿进行分选未能获得较好的分选指标。采用分级-两段溜槽的原则流程对该尾矿进行分选,所得溜槽精矿产率为0.68%,铁品位仅为56.51%。采用分级-筛分-溜槽的原则流程对该尾矿进行分选,可获得铁品位为66.46%的溜槽精矿,但精矿的产率较低,仅为0.38%。采用分级-筛分-溜槽粗选、摇床精选的工艺流程对齐大山铁矿选矿分厂综合尾矿进行分选,可获得产率2.41%、铁品位65.90%、回收率14.33%的重选精矿。重选中矿经磁选处理,可抛除产率47.38%、铁品位6.45%、金属占有率27.56%的磁选尾矿。采用一粗、三精、一扫的反浮选流程对铁品位为31.10%的磁选精矿进行分选,可获得产率4.58%、铁品位65.65%、回收率27.14%的反浮选精矿。经过系统的试验研究,最终确定齐大山铁矿选矿分厂综合尾矿中铁的适宜回收工艺流程为分级-筛分-重选-磁选-反浮选流程,采用这一流程对齐大山铁矿选矿分厂综合尾矿进行分选,所得的铁精矿产率为6.99%,铁品位为65.74%,回收率为41.47%,所得最终尾矿铁品位为6.97%。该流程具有选别针对性强和实现了窄级别物料入选等优点,同时,反浮选试验中使用的药剂与目前选矿厂生产中使用的一致,可为现场处理这种低品位尾矿的生产实践提供参考。上述研究成果为齐大山铁矿选矿分厂综合尾矿中铁的回收提出了有效的利用方案,并对鞍山地区同类低品位尾矿的再选具有良好的借鉴意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第1章 绪论
• 1.1 我国铁矿资源概况
• 1.1.1 我国铁矿资源储量
• 1.1.2 我国铁矿资源特点
• 1.1.3 我国铁矿资源开发利用形势
• 1.2 铁尾矿综合利用
• 1.2.1 我国铁尾矿类型
• 1.2.2 铁尾矿中铁的回收
• 1.2.3 铁尾矿的整体利用途径
• 1.3 鞍山式铁尾矿的研究现状
• 1.4 研究意义及内容
• 1.4.1 研究意义
• 1.4.2 研究内容
• 第2章 试验材料与研究方法
• 2.1 矿样的制备与分析
• 2.1.1 矿样的来源与制备
• 2.1.2 矿样的性质
• 2.2 试验药剂及试验设备
• 2.3 研究方法
• 第3章 重选试验研究
• 3.1 摇床分选试验研究
• 3.1.1 单一摇床分选试验研究
• 3.1.2 分级-摇床分选试验研究
• 3.2 螺旋溜槽分选试验研究
• 3.2.1 分级-溜槽分选试验研究
• 3.2.2 分级-筛分-溜槽分选试验研究
• 3.3 溜槽-摇床联合分选试验研究
• 3.3.1 重选入选物料的制备
• 3.3.2 筛下产品分选条件试验研究
• 3.3.3 筛上产品分选试验研究
• 3.3.4 重选连选试验
• 3.4 小结
• 第4章 磁选试验研究
• 4.1 一段磁选试验研究
• 4.1.1 筛上产品螺旋溜槽粗选精矿的磁选试验研究
• 4.1.2 筛下产品重选中矿的磁选试验研究
• 4.1.3 分级溢流产品的磁选试验研究
• 4.2 二段磁选试验研究
• 4.2.1 磨矿时间与磨矿细度的关系试验
• 4.2.2 磨矿细度试验
• 4.3 重选-磁选全流程试验
• 4.4 小结
• 第5章 浮选试验研究
• 5.1 浮选探索试验
• 5.2 粗选条件试验
• 5.2.1 pH调整剂用量试验
• 5.2.2 淀粉用量试验
• 5.2.3 CaO用量试验
• 5.2.4 捕收剂用量试验
• 5.3 精选捕收剂用量试验
• 5.4 开路试验
• 5.5 闭路试验
• 5.6 全流程试验
• 5.7 小结
• 第6章 机理分析
• 6.1 分级设备的选择
• 6.1.1 旋流器给料的粒度特性
• 6.1.2 旋流器分离和分级粒度的计算
• 6.2 摇床的分选原理
• 6.3 螺旋溜槽的分选原理
• 6.4 浮选药剂与矿物的作用机理
• 6.4.1 pH调整剂的作用机理分析
• 6.4.2 淀粉的抑制机理
• 6.4.3 CaO对石英的活化机理
• 6.4.4 在钙离子的活化下,脂肪酸浮选石英的作用机理
• 第7章 结论
• 参考文献
• 致谢