大冶铁矿尾矿回收工艺试验研究与实践

1、概况

武钢矿业公司大冶铁矿选矿厂于1960年建成投产，经过50多年的摸索，其磁铁矿选别工艺日臻成熟和完善。随着自有矿产资源日益枯竭，大量外购矿石涌入选厂，其矿源来源广、原矿性质杂、多变等现状，配矿入选后造成矿石性质较明显变化，除原有磁铁矿石、磁铁矿—赤铁矿石外，出现了混合矿石即磁铁矿—菱铁矿—赤铁矿石及其互生共生矿石。矿石性质不稳、柔性大，尾矿品位相应提高．原有选矿工艺难以完全适应，致使一部分已解离的单体铁矿物和富连生体没有得到有效的回收，流失到尾矿中，造成资源浪费，不仅占用土地，污染环境．同时也给企业增加了生产成本。为了更好地开发利用尾矿资源，增加矿山经济效益，对目前选矿厂生产工艺流程进行完善是非常必要的。

2、大冶铁矿尾矿矿石性质研究

为了对选矿厂磁选尾矿进行合理的综合评价，探明其物理化学性质，选择最佳的尾矿处理方案，2011年8月对选矿厂磁选尾砂进行矿石性质研究，并对历年尾砂概况总结（表1）以论证样品的代表性。

表1    大冶铁矿近年来尾砂概况

注：对入选矿石工业类型，用磁性铁矿占有率代替磁性率来对矿石品级划分标准^【1】

2.1、尾砂主要化学成分分析

表2    尾砂主要化学成分分析结果（%）

注：Au*、Ag*含量单位：克/吨

表2结果表明矿石中主要的有价元素铁的含量为9.23％，与历年的尾砂铁品位吻合；其中铜、硫、金、银等元素的含量很低，在现有的技术经济条件下，不具备回收价值；造岩成分主要为Si02、Al203、Mg0 、CaO，可以推断矿石中脉石矿物主要为石英，其次为硅酸盐及碳酸盐类矿物。

2.2、尾砂铁物相分析

表3  尾砂铁物相分析结果

由表3铁物相分析可知，磁选尾矿中磁性铁分布率占12.68%，与历年尾砂中磁性铁的分布率吻合，矿样具有代表性；尾砂中有用铁主要磁性铁、赤褐铁，其中磁性铁占全铁比例12.68％，而赤褐铁矿之铁占全铁比例为43.12％，表明用磁选工艺能回收部分铁矿物，而在以赤褐铁为主的尾砂中，磁性较弱，用弱磁工艺回收比较困难，故在粗选的磁选工艺中宜用场强较高的磁选机。

2.3、尾砂中主要矿物的粒度组成及嵌布特征

取生产现场尾矿样烘干、缩分后进行粒度筛析，分析粒级及金属分布情况，其筛析结果见表4

表4   尾砂样品粒度分析及金属分布测定结果^【2】

从上表4可知，尾矿粒度越细，品位越高，金属分布率亦随尾矿粒度的减小而增大，当-0.074mm达到73.73％时，其铁、铜、硫品位依次为10.23%、0.034%、0.240%，金属分布率依次为81.56%、91.03%、91.37%。由此可知尾矿回收再选中，对粗选精矿进行再磨有利于促进矿物单体充分解离，提高最终精矿品位。

3 尾砂再选工艺流程试验

3.1  不同场强粗选试验

由于尾砂磁性铁含量低，尾砂量大，其有价金属矿物品位低，浓度低，有价金属回收量有限，若总尾砂全部再磨后进磁选回收铁，其工艺难度大，工程量大，投资高，能耗高，经济效益差；故对尾砂进行粗选回收铁矿物，回收获得的粗精矿品位控制在28%—40%之间，进一步选矿加工处理后得到合格铁精矿。为较全面回收铁矿物，进行不同磁场强度的粗选试验，试验结果如下

表5、 粗选场强试验

由上表中可知，当磁感应强度上升时，其产率、回收率逐步上升，但精矿品位逐步下降，尤其在3000高斯以上，其精矿品位下降幅度大，低品位的粗精矿加工处理难以得到合格的铁精矿，且能耗高，故选择3000高斯作为粗选磁感应强度。

3.2、粗精矿磨矿粒度试验

为确定适宜的磨矿粒度，使粗精矿中铁矿物与脉石矿物单体充分解离，以保证铁精矿的质量，将粗精矿磨矿时间设定为4min、6min、8min、10min、12min，做不同粒度的选别试验，其结果见下表6

表6、粗精矿磁选磨矿细度试验结果

由上表6知，磨矿粒度越细，其精矿品位、金属回收率均相应提高，精矿产率波动不大，当粗精矿磨至-0.074mm占94.55%时，其各项指标均达到较理想的值；当粗精矿磨至-0.074mm占97.50%以上时，精矿品位开始下降，可能是过粉碎产生部分精矿泥随尾矿流失，磨矿能耗也相应提高，故选择-0.074mm占94.55%作为磨矿细度。

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