某铁矿尾矿回收铁资源选矿试验

我国铁矿产资源消费量大，资源紧缺，矿山企业在生产过程中产生了大量的尾矿，我国铁矿尾矿的全铁品位平均为8%～12%，有的甚至高达27%。以目前铁尾矿总堆存量45亿t计算，尾矿中相当于存有铁5亿t左右，但是目前我国绝大多数尾矿尚未被综合利用，且综合利用率较低，大部分被排入尾矿库或废弃堆存，不仅造成了巨大的安全隐患，而且对环境造成了较大的影响。为此，针对我国西南部某铁矿山老尾矿库尾矿的性质特点，进行了尾矿铁资源回收工艺试验，解决了此尾矿资综合利用中存在的关键技术难题，获得了良好的经济效益和社会效益，为我国相似尾矿资源的整体利用提供了参考借鉴。

1 尾矿性质

对尾矿进行化学多元素分析，铁物相分析及粒度筛、水析，其结果分别见表1、表2、表3

表1 尾矿化学多元素分析结果 %

成分	tfe	feo	s	p	cao	mgo	sio₂	al₂o₃	mno
含量	20.16	4.17	0.018	0.084	6.52	14.77	31.39	3.69	1.43

表2 尾矿铁物相分析结果 %

铁物相	磁性铁	赤、褐铁矿	硫化铁	碳酸铁	硅酸铁	合计
铁含量	12.54	7.62				20.16
铁分布率	62.20	37.80				100.00

表3 尾矿粒度筛析、水析结果

粒级/mm	产率/%	铁品位/%	铁分布率/%
+5.00	2.75	22.18	3.01
-5.00+3.00	4.70	23.40	5.41
-3.00+2.00	8.51	23.85	9.95
-2.00+1.00	12.31	14.22	8.56
-1.00+0.50	16.46	18.41	14.85
-0.50+0.20	21.80	17.29	18.46
-0.20+0.10	14.85	21.75	15.83
-0.10+0.076	4.03	23.82	4.68
-0.076	14.59	26.94	19.25
合计	100.00	20.41	100.00

由表1、表2、表3可知，尾矿中可回收的主要元素是铁，有害元素硫、磷不高，主要工业铁矿物为磁铁矿，其次为赤褐铁矿。矿石中（cao+mgo）/（sio₂+al₂o₃）=0.61，属半自溶性矿石。因此，研究主要是回收磁铁矿并兼顾赤铁矿及少量褐铁矿的回收。

2选矿试验研究

根据尾矿性质特点及国内外铁矿石选矿生产实践，考虑到尾矿试样铁品位较低且试样中含少量弱磁性铁矿石，为有效降低磨矿成本，进行了原矿阶段磨矿、阶段选别试验。

2.1 原矿不同细度磁选试验

将原矿磨至不同细度，首先进行弱磁选试验，试验流程为1粗1精，粗选磁场强度为143.31ka/m，上升水量为15ml/s，精选磁场强度为95.54ka/m，上升水量为20ml/s，然后分别对弱磁粗选试验的尾矿进行1次强磁扫选选别，试验磁场强度为796.18ka/m，精矿漂洗水量为300ml/s，其试验结果见表4

表4 原矿不同细度磁选试验结果 %

磨矿细度（-0.076mm）	产品名称	产率	铁品位	铁回收率
50	弱磁精选精矿	21.20	55.61	58.51
	弱磁精选尾矿	2.70	21.88	2.93
	强磁扫选精矿	26.17	17.35	22.53
	强磁扫选尾矿	49.93	6.47	16.03
	原矿	100.00	20.15	100.00
60	弱磁精选精矿	20.65	56.61	57.81
	弱磁精选尾矿	2.82	20.79	2.92
	强磁扫选精矿	24.56	17.67	21.46
	强磁扫选尾矿	51.97	6.92	17.81
	原矿	100.00	20.22	100.00
70	弱磁精选精矿	20.08	57.37	57.06
	弱磁精选尾矿	2.45	20.94	2.52
	强磁扫选精矿	21.39	18.88	20.01
	强磁扫选尾矿	56.08	7.34	20.41
	原矿	100.00	20.19	100.00
80	弱磁精选精矿	19.03	59.89	55.50
	弱磁精选尾矿	2.69	20.96	2.77
	强磁扫选精矿	18.44	21.10	19.26
	强磁扫选尾矿	59.84	7.59	22.47
	原矿	100.00	20.20	100.00
90	弱磁精选精矿	17.53	61.26	53.09
	弱磁精选尾矿	2.22	21.55	2.37
	强磁扫选精矿	17.01	23.39	19.67
	强磁扫选尾矿	63.24	7.96	24.87
	原矿	100.00	20.23	100.00
98 （-0.043mm87%）	弱磁精选精矿	17.13	61.88	52.61
	弱磁精选尾矿	2.41	21.65	2.58
	强磁扫选精矿	16.23	23.69	19.06
	强磁扫选尾矿	64.23	8.08	25.75
	原矿	100.00	20.15	100.00

由表4可知，随着磨矿细度增加，精矿铁品位逐渐升高，尾矿铁品位有升高趋势，精矿产率和回收率略有下降。根据试验结果并参照我国选矿厂生产实践，确定1段磨矿细度为-0.076mm60%进行下一步试验。

2.2 1段弱磁选（1粗1精）选别试验

将原矿磨至-0.076mm 60%，进行1段弱磁选选别试验，试验流程为1粗1精，粗选磁场强度为143.31ka/m，上升水量为15ml/s，精选磁场强度为95.54ka/m，上升水量为20ml/s，其试验结果见表5。

表5 1段弱磁选选别试验结果 %

产品名称	产率	铁品位	铁回收率
精选精矿	20.18	56.74	56.60
精选尾矿	2.94	20.69	3.02
粗选精矿	23.12	52.16	59.62
尾矿	76.88	10.63	40.38
原矿	100.00	20.23	100.00

由表5可知，原矿磨至-0.076mm60%，经过弱磁1粗1精选别，可获得产率为20.18%、铁品位为56.74%的铁精矿，此时铁回收率为56.60%。

2.3 1段弱磁精选精矿粒度筛析试验

对1段弱磁精选精矿进行粒度筛析试验，其试验结果见表6。

表6 1段弱磁精选精矿粒度筛析结果

粒级/mm	产率/%	铁品位/%	铁回收率/%
+0.1	34.82	49.21	30.09
0.1～0.076	11.11	55.68	10.86
－0.076	54.07	62.18	59.05
合计	100.00	56.93	100.00

由表6可知，1段弱磁精选精矿中粗粒级（+0.1mm）铁品位较低，细粒级铁品位较高（-0.1mm级别铁品位可以达到61.06%），可以通过筛分分级获得品位合格的铁精矿。因此选择筛孔尺寸为0.1mm的筛子进行细筛筛分试验。

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