选矿试验是选矿工艺设计的主要依据。选矿试验成果不仅对选矿设计的工艺流程、设备选型、产品方案、技术经济指标等的合理确定有着直接影响,而且也是选矿厂投产后能否顺利达到设计指标和获得经济效益的基础。因此,为设计提供依据的选矿试验,必须由专门的试验研究单位承担。选矿试验报告应按有关规定审查批准后才能作为设计依据。在选矿试验进行之间,选矿工艺设计者应对矿床资源特征、矿石类型和品级、矿石特征和工艺性质、以及可选性试验等资料充分了解,结合工采方案,向试验单位提出试验要求,在“要求”中,一般不必详述试验单位通常都应做到的内容,而应着重提出需要试验单位解决的特殊内容和主问题。
下面以首都钢铁公司大石河铁矿选矿厂为例进行介绍。大石河铁矿选矿厂是首都钢铁公司主要原料基地,位于河北省迁安县境内。大石河铁矿石属鞍山式贫磁铁矿,构成各矿体的岩层系属于前震旦纪麻岩井呈条带状和片麻状构造。在矿体之间和矿体内部广泛发育着各种类型的夹石,开采过程中混入15%左右的废石,矿石贫化严重,地质品位30.18%,入选矿石品位只有25%左右。矿石中金属矿物主要为磁铁矿,其次有少量假象赤铁矿和赤铁矿;脉石矿物以石英为主,其次为辉石、角闪石等,有害杂质较少。磁铁矿与脉石共生形态简单,容易解离。磁铁矿嵌布粒度较粗且均匀。结晶粒度为0.062~0.5mm的晶体占60%~70%,0.5~2mm占10%~20%,O.062mm以下含量占10%左右。赤铁矿粒度较细。脉石矿物结晶粒度亦较粗,在0.18~0.35mm之间。矿石磨至-200网目占75%~80%时,有用矿物与脉石基本达到单体解离。流程采用阶段磨矿-弱磁选流程。首先,用磁滑轮对球磨机入料进行预选,在磨矿前可丢弃产率8%、品位9%左右的废石,使入磨产品品位提高2%,磁性铁回收率为99%。对段磁选精矿进行二次分级、二次磨矿,二次磁选精矿经细筛后筛上物返回二段球磨机,由于三段磁选的入选粒度得到了严格控制,提高了矿物的单体解离度,可使精矿终品位由64%~65%提高到67%~68.5%。该流程的主要技术指标为:原矿品位26.28%,精矿品位68.42%,尾矿品位6.41%,回收率82.64%。
电选法选别弱磁性铁矿石,具有选别效率高,适应粒度范围较大,矿石选别前不需要磁化焙烧,选别过程不消耗药剂,不需要水因而可*浓缩过滤的脱水设备。试验研究表明:采用小型圆筒电选机处理0.096~0.06mm赤铁矿,当原矿铁品位32.17%,可得产率44.20%,铁品位65.08%,二氧化硅4.60%,回收率89.40%的铁精矿。对海南镜铁矿石,当给矿粒度>0.15mm,原矿铁品位29.67%,可得产率48.13%,铁品位60.49%,二氧化硅9.18%,回收率98.10%的铁精矿。电选还可应用于铁尾矿的回收,当选别齐大山尾矿库中物料(-0.11mm),FGD型复合高压电选机可从铁品位33.70%的原矿中,选出精矿产率40.39%,精矿品位66.06%,回收率79.17%的铁精矿。 电选前需对矿石进行干燥与加热,并严格进行分级,当入选矿石中各种矿物的导电率相近,难于分选时,应对其表面进行擦洗和清洗处理。
磁铁矿石磁选磁铁矿石属高中温热液接触交代矿床的矿石(砂卡岩型),这种矿石有效的选矿方法是磁选。其分选工艺多配有一段或二段干式磁选分选中碎或细碎产品,作为分选前的准备作业。
含多金属磁铁-赤(磁)铁矿石属于此类矿石的有矽卡岩型含硫化物的混合铁矿石和热液型含磷、硫或稀土的混合铁矿石。此类矿石的选矿方法是铁矿石中为复杂的。一般都用弱磁选与其他选矿方法的联合流程,即用弱磁选回收磁铁矿;用重选、浮选或强磁选回收弱磁性赤(菱)铁矿物;用浮选回收伴生组分。流程包括:弱磁选-浮选-强磁选、弱磁选-强磁选-浮选和弱磁选-重选-浮选等。对于含稀土的混合铁矿石,如果铁矿物以大量赤铁矿为主时,也有采用还原焙烧磁选-浮选流程的,即用还原焙烧回收赤铁矿物,用浮选回收稀土矿物。稀土矿物在还原焙烧后进行浮选,有利于提高选别指标。此外,浮选-选择性絮凝流程也可获得高指标。
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