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論文導(dǎo)讀：初選弱磁選機(jī)磁場(chǎng)強(qiáng)度200kA/m，分別取未經(jīng)磨礦的原樣及磨礦時(shí)間為2min、4min、6min、8min、10min的礦樣各500g，即－0.074mm含量分別為43.59%、76.46%、84.74%、85.48%、88.96%、87.76%，弱磁場(chǎng)磨礦細(xì)度試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4。弱磁選尾礦再通過(guò)強(qiáng)磁-重選得到了鐵品位為35%左右的含鐵產(chǎn)品，雖不能直接用于煉鐵，可考慮用作水泥廠的鐵粉或選煤廠的重介質(zhì)。
關(guān)鍵詞：黃金尾礦，磁選，重選

　　0. 前言
　　礦產(chǎn)資源是人類(lèi)生存和發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，人類(lèi)對(duì)礦產(chǎn)資源的利用也在隨年增加。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，自2000年以來(lái)，全世界每年開(kāi)采各種礦產(chǎn)150億噸以上。我國(guó)一直是礦產(chǎn)資源的開(kāi)發(fā)和使用大國(guó)，95%的能源和85%的材料來(lái)自礦產(chǎn)資源。伴隨著礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)利用，產(chǎn)生了大量的尾礦。目前我國(guó)的尾礦主要采取堆放填埋的方式處置，不僅對(duì)環(huán)境造成了較為嚴(yán)重的污染，并且極大地消耗著土地資源。與此同時(shí)，尾礦中含有多種有用元素，其中不乏我國(guó)稀缺原料[1]。
　　以沂南金礦為例，年處理礦石量48萬(wàn)噸，尾礦產(chǎn)生率92%，年尾礦產(chǎn)生量共計(jì)43萬(wàn)噸。原礦中金屬元素種類(lèi)多，黃金品位低，尾礦產(chǎn)生量大且未能有效利用，現(xiàn)建有兩個(gè)尾礦庫(kù)并已堆滿。如能有效的開(kāi)展尾礦綜合利用，可防止尾礦中有用成分的流失，具有一定的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益 [2]。
　　2 試驗(yàn)原料
　　試驗(yàn)用尾礦樣來(lái)自沂南金礦選礦廠排礦口中取回的濕尾樣，為了不使礦樣過(guò)度氧化，該尾樣的處理是在實(shí)驗(yàn)室陰涼處晾干，然后混勻、縮分、取分析樣，其余置干燥處以備試驗(yàn)用。從外觀上看，該尾樣的顏色為赤褐色，其篩析結(jié)果及多元素分析結(jié)果見(jiàn)表1、2。
　　表1 試樣篩分結(jié)果
　　Table.1Result of ore sample griddling
　　

從表1可知，試樣-200 目的產(chǎn)率和鐵分配率接近50%，可見(jiàn)尾礦中細(xì)粒物質(zhì)占了較大比重，鐵在細(xì)粒級(jí)中明顯富集。
　　表2試樣多元素化學(xué)分析結(jié)果
　　Table.2Result of ore sample polyelement analyzing
　　

從表2可知，礦樣中Fe2O3（赤鐵礦）含量較高，可得出物料中強(qiáng)磁性礦物很少，大部分為弱磁性鐵礦物。因此本試驗(yàn)的重點(diǎn)應(yīng)是如何高效回收高品質(zhì)的弱磁性鐵礦物質(zhì)。
　　3 試驗(yàn)結(jié)果及分析
　　3.1 礦樣可磨性
　　取原礦試樣500g，礦漿濃度75%，經(jīng)XMQ－240×90錐型球磨機(jī)磨礦后，用200目濕篩篩分，然后將篩上物烘干、稱(chēng)重，計(jì)算－0.074mm產(chǎn)物的百分含量，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。
　　表3 試樣磨礦試驗(yàn)結(jié)果
　　Table.3Result of ore sample grinding
　　

從表3可知，尾礦試樣的粒度本身較細(xì)。未磨礦前，－0.074mm含量占43.59%， 4min時(shí)已達(dá)到84.74%，之后隨著磨礦時(shí)間的增加，礦物的粒度變化不是很大。礦樣的可磨性好有利于金屬鐵的回收，但隨著粒度越細(xì)其磁性也就越弱，在磁選過(guò)程中容易流失，需在以下試驗(yàn)當(dāng)中確定最佳的磨礦細(xì)度。
　　3.2 弱磁場(chǎng)磁選條件試驗(yàn)
　　弱磁場(chǎng)磁選條件試驗(yàn)在XCRS-ф400×240電磁濕法多用鼓形弱磁選機(jī)中進(jìn)行，有順流式、逆流式、半逆流式三種工作方式。本試驗(yàn)弱磁選機(jī)采用半逆流的工作方式，主要工藝因素包括磨礦細(xì)度和磁場(chǎng)強(qiáng)度[3]。
　　3.2.1 磨礦細(xì)度試驗(yàn)
　　初選弱磁選機(jī)磁場(chǎng)強(qiáng)度200kA/m，分別取未經(jīng)磨礦的原樣及磨礦時(shí)間為2min、4min、6min、8min、10min的礦樣各500g，即－0.074mm含量分別為43.59%、76.46%、84.74%、85.48%、88.96%、87.76%，弱磁場(chǎng)磨礦細(xì)度試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4。
　　表4 弱磁選磨礦細(xì)度試驗(yàn)結(jié)果
　　Table.4Result of low-intensity magnetic separation underdifferent mog
　　

從表4可知，隨著磨礦時(shí)間增加，鐵回收率波動(dòng)較大，精礦鐵品位大體呈上升趨勢(shì)，在10min時(shí)達(dá)到最大值60.35%，鐵回收率達(dá)到較高值4.50%。綜合考慮鐵品位和鐵回收率，選擇磨礦時(shí)間10min作為下面試驗(yàn)的適宜條件。
　　3.2.2 磁場(chǎng)強(qiáng)度試驗(yàn)
　　取原礦 500g，磨礦時(shí)間10 min，磁場(chǎng)強(qiáng)度分別取150kA/m、180kA/m、210kA/m、240kA/m，弱磁場(chǎng)磁場(chǎng)強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表5。
　　表5 弱磁選磁場(chǎng)強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果
　　Table.5Result of low-intensity magnetic separation underdifferent magnetic strength
　　

從表5可知，隨著場(chǎng)強(qiáng)增大，鐵回收率變化不明顯，在場(chǎng)強(qiáng)180kA/m時(shí)達(dá)到最大值4.52%。而精礦鐵品位逐漸降低，在磁場(chǎng)強(qiáng)度150kA/m時(shí)達(dá)到最大值62.54%，鐵回收率也達(dá)到較高值4.08%�？紤]市場(chǎng)對(duì)鐵精粉首先要求的是品位，在保證一定的品位并且兼顧回收率的同時(shí)，確定弱磁選的最佳磁場(chǎng)強(qiáng)度為150kA/m。
　　3.3 強(qiáng)磁場(chǎng)磁選條件試驗(yàn)
　　選取弱磁場(chǎng)磁選試驗(yàn)后的尾礦作為強(qiáng)磁場(chǎng)磁選的原樣。按照上面的最佳弱磁選條件，連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)弱磁選機(jī)制取一批樣，烘干縮分后裝袋，以備強(qiáng)磁選試驗(yàn)用。
　　試驗(yàn)設(shè)備采用的是周期式脈動(dòng)高梯度磁選機(jī)，主要的影響因素有磁介質(zhì)、磁通密度（即磁場(chǎng)強(qiáng)度）、脈動(dòng)及漂洗時(shí)間等。
　　3.3.1 聚磁介質(zhì)試驗(yàn)
　　取礦樣100g二份，暫選磁通密度1.077T，脈動(dòng)100次/分，給礦濃度20%，漂洗時(shí)間60s，強(qiáng)磁選聚磁介質(zhì)試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表6。
　　表6 強(qiáng)磁選聚磁介質(zhì)試驗(yàn)結(jié)果
　　Table.6Magnetic medium test result of high-intensity magnetic separation
　　

從表6可知，試樣細(xì)網(wǎng)的精礦產(chǎn)率比粗網(wǎng)要高20個(gè)多百分點(diǎn)，而粗網(wǎng)所截獲的精礦鐵品位要比細(xì)網(wǎng)要高出1.9個(gè)百分點(diǎn)。雖然就弱磁選尾礦強(qiáng)磁再選的目的而言，提高鐵品位是試驗(yàn)的重點(diǎn)，但是鐵回收率粗網(wǎng)要比細(xì)網(wǎng)低很多，所以暫時(shí)不能選定磁介質(zhì)，要在下一步試驗(yàn)中繼續(xù)比較。
3.3.2 磁通密度試驗(yàn)
　　取礦樣100g，磁介質(zhì)為粗網(wǎng)和細(xì)網(wǎng)，給礦濃度20%，脈動(dòng)100次/分，漂洗時(shí)間60s，在磁通密度分別為0.552T、0.771T、0.925T、1.077T、1.277T下進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表7、8。
　　表7 強(qiáng)磁選磁通密度試驗(yàn)結(jié)果1
　　Table.7Result of high-intensity magnetic separation underdifferent flux-density
　　

表8 強(qiáng)磁選磁通密度試驗(yàn)結(jié)果2
　　Table.8Result of high-intensity magnetic separation underdifferent flux-density
　　

對(duì)比表7、8可知，試樣細(xì)網(wǎng)的精鐵回收率比粗網(wǎng)要高10個(gè)多百分點(diǎn)，而粗網(wǎng)所截獲的精礦鐵品位比細(xì)網(wǎng)要高出5個(gè)多百分點(diǎn)。就弱磁選尾礦強(qiáng)磁再選的目的而言，提高鐵品位是試驗(yàn)的重點(diǎn)，所以選粗網(wǎng)作為磁介質(zhì)。
　　從表7可知，隨著磁通密度增大，精礦鐵品位大體呈減小趨勢(shì)。在磁通密度為0.552T時(shí)鐵品位達(dá)到最大值15.72%，鐵回收率也較為理想，達(dá)到55.03%，所以選0.552T為試驗(yàn)的最佳磁通密度。
　　3.3.3 脈動(dòng)試驗(yàn)
　　取礦樣100g，粗網(wǎng)，磁通密度0.552T，給礦濃度20%，漂洗時(shí)間60s，脈動(dòng)分別為50次/分、100次/分、150次/分及200次/分（再往上，如250次/分、300次/分，因其對(duì)腔壁內(nèi)的水體和即將給入的礦漿沖擊過(guò)大[4]，易造成大量的礦漿噴濺出給礦口，影響試驗(yàn)結(jié)果，故不予以選定），強(qiáng)磁選脈動(dòng)試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表9。
　　表9 強(qiáng)磁選脈動(dòng)試驗(yàn)結(jié)果
　　Table.9result of high-intensity magnetic separation underdifferent pulsation
　　

從表9可知，隨著脈動(dòng)增大，鐵回收率逐漸減小，精鐵品位大體呈增高趨勢(shì)，在200次/min時(shí)達(dá)到最大值19.08%。在脈動(dòng)150次/min時(shí)，鐵品位達(dá)到較高值15.82%，鐵回收率高于200次/min時(shí)6個(gè)多百分點(diǎn)。雖然弱磁尾礦的強(qiáng)磁再選注重于提高精礦鐵品位，在保證較高的鐵品位及理想的鐵回收率時(shí)，應(yīng)選能耗少、器械磨損度低的工藝因素，因此選脈動(dòng)150次/min為最佳試驗(yàn)條件。
　　3.3.4 漂洗時(shí)間條件試驗(yàn)
　　取礦樣100g，粗網(wǎng)，給礦濃度20%，脈動(dòng)150次/min，磁通密度0.552T，在漂洗時(shí)間分別取0s、30s、60s及90s的情況下進(jìn)行漂洗時(shí)間條件試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表10。
　　表10 強(qiáng)磁選漂洗時(shí)間試驗(yàn)結(jié)果
　　Table.10Result of high-intensity magnetic separation underdifferent washing-time
　　

從表10可知，隨著漂洗時(shí)間增長(zhǎng)，精鐵品位逐漸增大，鐵回收率逐漸降低。原因是在一定的水流速度下，沖刷的水量增加，磁鏈、磁團(tuán)聚會(huì)被沖散或和一定量的水體匯融，使得磁性物質(zhì)更加充分地被磁線圈吸附，但也相應(yīng)的沖刷掉一些外層弱磁性物質(zhì)[5]。在90s時(shí)，鐵品位達(dá)到最大值13.33%，鐵回收率達(dá)到59.29%，也較為理想，故選試驗(yàn)的最佳漂洗時(shí)間為90s。
　　3.4 強(qiáng)磁場(chǎng)正交試驗(yàn)
　　通過(guò)正交試驗(yàn)，確定最佳試驗(yàn)方案為脈動(dòng)200分/min，磁通密度0.552T，漂洗時(shí)間90s，可確定各因素的重要程度為：磁通密度>脈動(dòng)流體力>漂洗時(shí)間。
　　通過(guò)對(duì)弱磁選尾礦的強(qiáng)磁試驗(yàn)，得到了品位18%以上，產(chǎn)率30%以上的精礦產(chǎn)品。這部分精礦未能達(dá)到市場(chǎng)要求，不能直接利用，為提高精礦品位和產(chǎn)率，需要進(jìn)行再選處理。
　　3.5 精礦再選試驗(yàn)
　　按正交試驗(yàn)確定的最佳條件選出一批精礦出來(lái)，縮分，烘干后，混勻，備精礦再選試驗(yàn)用。試驗(yàn)采用的設(shè)備為L(zhǎng)YS一2100×1050型單層細(xì)砂搖床，鋁合金床面，給礦最大粒度0.4mm，沖程15mm，沖次350次/min，橫向坡度2.5°，床面縱坡0.92°，床條斷面形狀為矩形，給礦量0．65t/(臺(tái)·h)。取強(qiáng)磁精礦200g，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表11。
　　表11 搖床重選分選工藝選別指標(biāo)
　　Table.11Index of gravitational separation
　　

從表11可知，試樣精礦品位在35%以上，鐵回收率14%以上，所得精礦產(chǎn)品品位沒(méi)有達(dá)到市場(chǎng)要求。
　　3.6 綜合流程試驗(yàn)
　　根據(jù)條件試驗(yàn)的分析結(jié)果，按照條件試驗(yàn)所得的最優(yōu)試驗(yàn)方案，對(duì)試樣進(jìn)行了流程試驗(yàn)。流程試驗(yàn)的流程圖見(jiàn)圖1，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表12。
　　表12試樣流程試驗(yàn)的試驗(yàn)結(jié)果
　　Table.12Result of flow of sample experimental scheme
　　

從表12可知，流程試驗(yàn)所得的精礦1品位為63.21%，精礦2的品位為34.66%，鐵回收率分別為0.33、1.72%。
　　
　　圖1 試樣流程試驗(yàn)
　　Figure.1Flow of sample experimental scheme
　　4 結(jié)論
　　通過(guò)試驗(yàn)可知，該尾礦中含有少量強(qiáng)磁性物質(zhì)，采用弱磁選法回收。在最佳的實(shí)驗(yàn)條件下，弱磁選回收得到品位在63%以上、回收率2.67%的鐵精礦，可直接與礦山鐵精粉混合作為精礦產(chǎn)品。弱磁選尾礦再通過(guò)強(qiáng)磁-重選得到了鐵品位為35%左右的含鐵產(chǎn)品，雖不能直接用于煉鐵，可考慮用作水泥廠的鐵粉或選煤廠的重介質(zhì)。
　　總的來(lái)說(shuō)，本次試驗(yàn)對(duì)解決尾礦堆存問(wèn)題起到了積極作用，同時(shí)也為從尾礦中再選有價(jià)元素鐵產(chǎn)生了借鑒意義，獲得了一定的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

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