一种白云鄂博中贫氧化堆置矿高效回收铁、稀土选矿工艺

技术领域

本发明涉及一种白云鄂博中贫氧化堆置矿高效回收铁、稀土选矿工艺。

背景技术

白云鄂博现存中贫氧化堆置矿是1959年至1964年包钢进行富矿直接入炉冶炼时采富弃贫堆置在矿山的贫矿石，该矿石含铁在20％-30％，平均品位25％-27％，稀土氧化物含量5.5％，萤石含量在20％以上，该矿石类型复杂，氧化程度高，粒度细且易泥化，在过去的生产过程中，曾经进入现有选矿厂弱磁-强磁-反浮选流程，但由于其矿石性质特点，造成在生产无法稳定生产。但白云鄂博矿随着多年开采，主矿和东矿面临资源保有量下降严重的问题，按照目前开采速度，2023年东矿境界内资源开采完毕，2032年主矿境界内资源开采完毕，资源接续问题也是亟需解决的问题。该矿石堆放量千万吨，资源量较大，如采用合理流程进行工业化，将可以极大缓解该问题，提升白云鄂博地区资源利用率，符合国家生态优先、绿色发展的高质量发展理念。

利用干选-阶段磨选-反浮选铁-正浮选稀土工艺，实验室已取得成功，对粒度细，氧化程度较高的中贫氧化矿，具有推广意义，对资源绿色发展意义深远。

论文《白云鄂博铁矿中贫堆置矿选矿试验研究》，采用流程为阶段磨选-反、正浮选流程。试验在原矿铁品位只有26.17％的情况下，取得了综合铁精矿品位64.53％、铁回收率67.98％的选别指标。与本发明流程相比，①本流程流程设计在不采用正浮回收部分铁情况下，指标更加理想，为综合铁精矿品位64.92％、铁回收率68.94％。②磨矿粒度可以放宽至-200目95％，对于原矿粒度极细，易泥化的特点，论文中流程粒度为-325目92％，粒度太细，现场应用会对浮选过程造成很大影响。③论文流程反正浮PH不同，为上下游作业，会造成调整矿浆PH消耗大量药剂，药剂成本较高，同时正浮选对于现场操作稳定性较差，尤其对于易泥化的矿样，选别效果将大打折扣。④本文只选了铁，未对稀土进行分选。

论文《新型捕收剂FC9502在包头中贫氧化矿浮选中的应用研究》，针对包头中贫氧化矿原矿，经弱磁－强磁选别后的强磁扫选精矿(含TFe30.31％)采用新型捕收剂FC9502和常规的调整剂药剂组合方案经过反浮一次粗选、二次精选和正浮一次粗选、二次精选的作业选别后工业分流稳定试验获得的综合铁精矿含TFe62.90％铁回收率77·00％。该论文主要进行反正浮药剂攻关，研发出FC9502药剂，对分选单独分选作业回收率有提升，但从流程设计而言，①论文中闭路试验，仅得到可以得到品位59.55％，铁回收率为68.57％的铁精矿，效果较本发明差。②工业实验中仅作为强磁扫选精矿的正浮药剂使用，正浮选部分至回收7％的TFe，但需要增加一次反浮，加一粗两精正浮，反正浮联合，生产成本高，同时单看反浮，全流程铁精矿技术指标较本发明专利差。③本文只选了铁，未对稀土进行分选。论文《安徽某磁铁矿高压辊磨选矿试验研究》该文章采用干式磁选－高压辊磨－粗粒湿选－阶段磨选的工艺流程，在原矿铁品位24.10％，磁性铁15.8％的情况下，最终获得产率为22.83％、全铁含量为65.55％，磁性铁回收率93.38％的铁精矿。本发明相比于该技术，原矿品位较该文章中低约5％，但精矿回收率高，说明工艺的先进性。

论文《白云鄂博中贫氧化矿铁、稀土选矿试验研究》论文采用弱磁-强磁-浮选流程，对中贫氧化矿进行试验，最终可以得到品位60.54％，铁回收率为79.17％的铁精矿，品位49％，稀土回收率为35.51％的稀土精矿，与本发明相比，流程的经济性不如本发明，技术指标方面，铁精矿品位较本发明低约4.5％，不具备可比性。综合稀土品位较本发明低10％的情况下，本发明回收率仍高于本发明4％，分选效果劣于本发明。

发明内容

本发明的目的是提供一种白云鄂博中贫氧化堆置矿高效回收铁、稀土选矿工艺，针对白云鄂博中贫氧化堆置矿，可以有效提升铁、稀土资源利用率的选矿工艺，采用干选-阶段磨选-铁反浮-稀土正浮工艺最终可得TFe品位64.5％以上、回收率65％以上的综合铁精矿，以及REO品位60％以上、回收率45％以上的综合稀土精矿，效果突出。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明一种白云鄂博中贫氧化堆置矿高效回收铁、稀土选矿工艺，包括如下步骤：

S1.原矿破碎后直接干选；

S2.干选精矿使用球磨机粗磨-粗磨产品弱磁分选-弱磁尾矿强磁分选-弱磁精矿和强磁精矿混合后使用艾砂磨机细磨-细磨产品进行弱磁分选-弱磁尾矿强磁分选-强磁精矿进行反浮选选铁得到铁精矿，一段强磁尾矿与二段强磁尾矿分别进行一粗三精稀土浮选得到稀土精矿。

进一步的，干选场强3600Oe。

进一步的，粗磨产品-0.074mm粒级70％。

进一步的，弱磁分选磁场强度1800Oe。

进一步的，强磁分选磁场强度8000Oe。

进一步的，细磨产品-0.074mm粒级95％。

进一步的，弱磁尾矿强磁分选的磁场强度12000Oe。

进一步的，原矿破碎至2mm直接干选。

与现有技术相比，本发明的有益技术效果：

原矿进行干选可以在不降低最终精矿的产率、TFe品位、以及回收率的前提下提高磨矿效率、减少过磨现象，使已经解离的铁矿物达到应抛尽抛早抛的作用，减少后续磨矿量约10％，降低生产成本的同时增大产能，也为下一步选稀土创造较好的粒级分布环境。二段细磨时采用艾砂磨机作为细磨设备，磨矿效率高于球磨机，且粒度均匀，减少过磨泥化现象。一、二段强磁尾矿分别进行一粗三精稀土浮选作业，是针对不同粒度条件下设计的浮选，二段强磁尾矿粒度细，通过脱泥脱出部分细泥，减少对后续浮选流程影响。本流程针对白云鄂博氧化矿易泥化特点，使用预抛提高分选效率，优化阶段磨矿工艺，提升磨矿效率，减少过磨，不需过分细磨，造成恶化浮选作业影响，分选效果较好，指标理想。

最终可得TFe品位64.5％以上、回收率65％以上的综合铁精矿，以及REO品位60％以上、回收率45％以上的综合稀土精矿，效果突出。

附图说明

下面结合附图说明对本发明作进一步说明。

图1为本发明工艺流程图；

图2为原矿X射线分析图谱；

图3为原矿显微镜下照片，与硅酸盐和萤石连生的铁矿物颗粒。

具体实施方式

如图1所示，一种白云鄂博中贫氧化堆置矿高效回收铁、稀土选矿工艺，工艺流程为原矿破碎至2mm直接干选(干选场强3600Oe)-干选精矿使用球磨机粗磨-粗磨产品(-0.074mm粒级70％)弱磁分选(磁场强度1800Oe)-弱磁尾矿强磁分选(磁场强度8000Oe)-弱磁精矿和强磁精矿混合后使用艾砂磨机细磨-细磨产品(-0.074mm粒级95％)进行弱磁分选(磁场强度1800Oe)-弱磁尾矿强磁分选(磁场强度12000Oe)-强磁精矿进行反浮选选铁得到铁精矿，一段强磁尾矿与二段强磁尾矿分别进行一粗三精稀土浮选得到稀土精矿。

案例

2021年，包钢集团矿山研究院(有限责任公司)对白云鄂博中贫氧化堆置矿进行回收铁、稀土资源研究。开发出本专利研究流程，通过流程试验，原矿经破碎从300mm以上破碎至2mm以下，破碎完成后混匀缩分后采用点取法取得矿样500克，进行原矿理化分析和工艺矿物学研究。原矿多元素结果见表1，原矿矿物组成见表2，原矿筛分结果见表3，原矿X射线衍射分析结果见图2，显微镜下照片见图3。

表1原矿多元素结果

表2原矿矿物组成表

表3原矿筛分结果

由图表中的数据可知，铁矿物在各个粒级均有分布，+200目粒级中占有率最大达到80.14％，同时铁矿物与脉石矿物嵌布情况较为复杂，主要脉石矿物是白云石、萤石以及硅酸盐矿物，铁矿物以磁铁矿和赤铁矿为主。

从原矿显微镜下图片分析，铁矿物颗粒与脉石矿物嵌布情况复杂，连生体较多，分选时应该进行细磨，使脉石矿物和铁矿物解离，矿石中含有磁铁矿，可以采用弱磁分选这部分磁铁矿，矿石中还含有较多赤铁矿，需要采用强磁分选这部分赤铁矿，铁矿物与萤石和硅酸盐矿物连生较多，适宜采用反浮作业除杂提升精矿品位。

采用专利流程进行选铁试验，其中一段磨矿采用球磨机，二段磨矿采用艾莎磨，所得试验结果见表4。

表4原矿干选-干选精矿阶段磨矿(第二段艾砂磨机磨矿)全流程结果

原矿干选-干选精矿使用球磨机粗磨-粗磨产品弱磁分选-弱磁尾矿强磁分选-弱磁精矿和强磁精矿混合后使用艾砂磨机细磨-细磨产品进行弱磁分选-弱磁尾矿强磁分选-强磁精矿进行反浮选选铁流程可以得到产率30.36％，TFe品位64.92％，TFe回收率68.94％的铁精矿，流程稳定性较好，分选效果佳。

一二段强磁尾矿分别进行稀土浮选试验，抑制剂为水玻璃，捕收剂为XT4，起泡剂为2#油，一段强磁尾矿直接进行一粗三精浮选可以得到REO品位60.12％，REO全流程回收率为14.47％的稀土精矿，二段强磁尾矿先进行脱泥后直接进行一粗三精浮选可以得到REO品位60.04％，REO全流程回收率为31.98％的稀土精矿，综合一、二段强磁尾矿浮选稀土精矿可得REO品位60.06％，REO全流程回收率为46.45％的稀土综合精矿，分选指标较好。二段强磁尾矿设计脱泥，也是因为中贫氧化堆置矿细磨易泥化，如果不进行脱泥处理，对后续浮选有影响。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。