澳大利亚某铁矿选矿分析报告.docx
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澳大利亚某铁矿选矿分析报告
有色金属研究所
关于埃塞俄比亚铁矿选矿的测试报告
制作：
国家生物浸出工程实验室、有色金属研究所
中国，北京，2010,3
目录
简介
1选样和制备
2矿物成分和组成研究
2.1多成分化学检测及半定量X荧光分析
2.2矿物性状
3常规选矿测试
3.1单一浮选测试
3.2单一高强度磁选分离测试
3.3单一重选测试
3.4综合分选工艺流程
4电磁选分离测试
5结论
简介：
从2010年1月起，受DONIA委托，北京通用有色金属研究所进行了对埃塞俄比亚铁矿的选矿试验。
实验目的：
评估开采和选矿的可行性，为该矿的开采提供依据。
根据合同详细研究了针对该铁矿的矿物学检验和不同选矿工艺。
矿物学检验表明该样本为氧化铁矿，以固实块状，松散块状和粉状三种形式存在。
部分样品为栗色胶结矿，硅质，鲕粒岩式沉积块状，氧化度和固实度低。
由于矿粒嵌入较紧并且是层层包裹的鲕粒岩式矿，该种铁矿很难释放出。
其它的为深度氧化，松散块状，胶结矿转换成了黄褐色粉末。
松散块矿在研磨时容易形成次生矿泥。
因此，该铁矿难以选出。
我们应用处理类似矿物的经验进行单浮选测试，单磁选测试，单重选测试，重选和磁选联合测试，重选和浮选联合测试及磁化分离测试。
采用磁化分离工艺，精矿的品位和回收率分别为3.72%,71.05%；采用其它工艺无法获得合格的精矿。
由于投资和运营成本高，该矿开采的可行性很差。
1选样和制样
DONIA负责选代表矿样。
矿样来源为埃塞俄比亚一处铁矿，一共包括37件，900千克。
部分样品外观为深度氧化铁帽，部分为固实铁矿。
选矿后经处理用与测试。
样本制备流程如图1.1所示。
图：
原矿经一级破碎至20mm，经搅拌混合后储存。
再经二级破碎至12mm储样
2矿物成分和组成分析
2.1多成分化学检测及半定量X荧光分析
多成分化学检测结果见表2.1
表2.1多成分化学检测
成分
铁
铜
铅
锌
硫
钙
镁
Al203
SiO2
砷
含量%
40.41
0.0081
0.023
0.0057
0.20
<0.01
0.036
13.33
18.85
<0.005
半定量X荧光分析结果见表2.2：
表2.2半定量X荧光分析结果
氧化物
Fe2O3
SiO2
Al2O3
TiO2
V2O5
P2O5
CaO
含量
60.02
20.11
17.85
1.01
0.20
0.19
0.18
氧化物
SO3
MnO
MgO
Na2O
K2O
CuO
As2O3
含量
0.15
0.08
0.05
0.03
0.09
0.03
0.01
2.2矿物性状
2.2.1矿物组成
该矿为氧化铁矿，矿物以固实块，松散块和粉状三种形态存在。
部分矿为栗色胶结矿，硅质，鲕粒岩式沉积块状，氧化度和固实度低。
其它的为深度氧化，松散块状，胶结矿被风化成了黄褐色粉末。
主要的铁矿组成为赤铁矿，褐铁矿，一小部分磁铁矿、黄铁矿、钛铁矿。
矿中仅含少量硫，如黄铁矿、方铅矿、闪锌矿。
矿脉主要是石英石和硅酸铁盐，如绿泥石等，也有一点长石矿、粘土矿等等。
由于铁锈原因，几乎所有的矿脉呈栗色。
该矿以散发矿、蜂巢矿和胶结矿形式存在。
赤铁矿，褐铁矿与石英石粘接紧密，互相包裹。
散发矿粒度相对较小.
表2.3所示为该矿各组分含量
矿种
含量（%）
矿种
含量
赤铁矿
29.86
闪锌矿
0.01
褐铁矿
24.05
石英矿
11.30
磁铁矿
1.07
长石
7.50
黄铁矿
0.37
绿泥石
9.68
钛铁矿
1.75
绢云母矿
3.42
方铅矿
0.03
粘土矿
10.74
黄铜矿
0.02
白云石矿
0.20
2.2.2主要铁矿的分布特点
赤铁矿：
赤铁矿为主矿，主要以如下三种形式存在：
1细晶块
2由矿脉粉砂粘合而成的大鲕粒岩（>0.5mm）和粘土矿
3一小部分赤铁矿晶体加塞到细晶赤铁矿块的裂缝和凹洞里或者分散到赤铁矿鲕粒岩的核心和边框。
褐铁矿：
褐铁矿是含铁量较多的一种矿物，但是他的矿物成分较复杂。
部分分散成脉矿的矿团，大部分保持黄铁矿晶体状。
另一部分已风化为粉状，由于深度氧化的原因与脉矿物质分散在一起，有时也能见到一点未风化的黄铁矿颗粒。
2.2.3原矿的化学相分析
结果见表2.4：
相
磁性铁
弱磁性铁
硅酸铁盐等
总铁
含量%
0.36
19.73
20.32
40.41
占有率%
0.90
48.82
50.28
100.00
2.2.4原矿筛分颗粒分析
对2mm以下及80%200目以下的原矿颗粒分析结果分别如表2.5和表2.6所示：
表2.5
粒度（目）
产量（%）
铁品位（%）
铁占有率（%）
-20
46.17
40.85
47.74
20-40
17.58
40.03
17.81
40-100
19.70
3872
19.31
100-200
6.47
37.67
6.17
200-320
3.25
36.92
3.28
320-400
0.56
37.76
0.54
+400
6.27
34.04
5.15
总原矿
100.00
39.51
100.00
表2.680%200目以下的原矿颗粒分析
粒度（目）
产量（%）
铁品位（%）
铁占有率（%）
+140
6.78
40.95
7.04
140-200
13.33
40.16
13.58
200-320
22.39
39.64
22.51
320-400
4.87
39.51
4.88
-400
52.63
38.93
51.99
总原矿
100.00
39.42
100.00
2.2.5显微镜下附图
图1：
在细晶赤铁矿块裂缝和凹洞不规格赤铁矿粒度分布，
图2:
分散到赤铁矿鲕粒岩的核心和边框的赤铁矿晶体
图3:
与赤铁矿结晶块结合的赤铁矿鲕粒岩
图4，5：
赤铁矿在脉矿团中的粒度分布
图6：
被细脉矿包裹的松散斑岩褐铁矿
图7：
松散斑岩褐铁矿中一些未风化的黄铁矿
图8：
和脉矿结合的不规则褐铁矿在松散斑岩褐铁矿中部分锈化
3常规选矿测试
矿物学检验结果表明矿样为氧化铁矿，主要是鲕粒岩状赤铁矿和褐铁矿。
由于铁矿被鲕粒岩紧密包裹，层层相连，部分铁难以释放。
其它为深度氧化不紧密的铁帽矿，容易在研磨时形成次级矿泥。
因此，该铁矿难以分选。
当前，分段研磨的高梯度高强度磁选-浮选联合工艺在国内赤铁矿和褐铁矿矿产的选别中应用广泛。
该工艺的特点是一些粗矿，游离矿，低品位矿能够在粗研磨后通过高强磁场分离除去，因此二段研磨的给料减少；随后，粗浓缩矿进一步细磨，铁矿和脉石的释放度提高。
最终铁矿的品位得到提高。
根据以往对此类矿物的经验，遵照合同进行了单浮选测试，单磁选测试，单重选测试，重选-磁选联合测试，重选-浮选联合测试及磁化分离测试。
3.1单浮选测试
进行了直接和逆流浮选测试，研究了粒度和试剂系统对浮选结果的影响。
3.1.1逆流浮选测试
逆流浮选测试在70%为200目的情况下进行，加入调节剂NaOH（PH约为10），活化剂CaO和抑制剂腐殖酸钠，捕收剂为油酸钠阴离子。
逆流浮选工艺如图3.1所示，结果见表3.1。
图3.1
表3.1逆流浮选测试结果
产品
产量（%）
铁品位（%）
铁回收率（%）
铁精粉
72.90
40.83
73.40
尾矿
27.10
39.80
26.60
总原矿
100.00
40.55
100.00
逆流浮选测试结果表明精粉和尾矿没明显的分界，逆流浮选没有达到分选目的。
3.1.2粒度测试
研磨时加入固体碳酸盐作为分散剂，直接浮选测试中加入油酸作为捕收剂，而NaOH和CaO分别作为调节剂和活化剂，而在逆流浮选测试中加入十二烷基磺酸钠和油酸钠混合剂作为捕收剂。
浮选工艺流程如图3.2，浮选结果见表3.2。
表3.2粒度测试
流程
粒度（-200目%）
产品
产量（%）
铁品位（%）
铁回收率（%）
直接
浮选
65
铁粉
53.40
42.11
55.50
尾矿
46.60
38.70
44.50
总矿
100.00
40.52
100.00
75
铁粉
48.71
43.25
52.04
尾矿
51.29
37.85
47.96
总矿
100.00
40.48
100.00
85
铁粉
43.25
44.17
47.26
尾矿
56.75
37.56
52.74
总矿
100.00
40.42
100.00
逆流
浮选
65
铁粉
50.25
42.81
53.02
尾矿
49.75
38.31
46.98
总矿
100.00
40.57
100.00
75
铁粉
43.69
43.24
46.70
尾矿
56.31
38.29
53.30
总矿
100.00
40.45
100.00
85
铁粉
40.62
44.65
44.78
尾矿
59.38
37.66
55.22
总矿
100.00
40.50
100.00
结果表明，无论进行直接浮选还是逆流浮选，在不同的粒度下没有明显的分离性能，可能由于铁矿难以释放且铁矿粒度很容易减小。
另外，矿物与脉石间没有明显的浮选性能差异。
因此使用浮选方法难以选出铁矿和脉石。
3.1.3逆流浮选过程捕收剂的种类和消耗测试
捕收剂有两种类型：
阴离子，阳离子捕收剂。
阴离子捕收剂主要是脂肪酸和其盐，阳离子捕收剂主要是胺。
油酸钠（阴离子捕收剂），十二烷基磺酸胺（阳离子捕收剂）及联合剂被用于逆流浮选试验。
试验条件：
粒度75%为-200目，使用NaOH或碳酸钠将PH调到10.5。
抑制剂腐植酸和活化剂CaO的用量分别为2000g/t,600g/t.捕收剂种类和消耗量测试流程见图3.2。
结果见表3.3
流程
消耗量/g/t
产品
产量（%）
铁品位（%）
铁回收率（%）
油酸钠
80+60
铁粉
37.50
44.81
41.42
尾矿
62.50
38.03
58.38
总矿
100.00
40.57
100.00
100+80
铁粉
33.78
45.12
37.53
尾矿
66.22
38.31
62.47
总矿
100.00
40.61
100.00
十二烷基磺酸
80+60
铁粉
43.65
43.45
46.77
尾矿
56.35
38.30
53.23
总矿
100.00
40.55
100.00
100+80
铁粉
40.12
43.95
43.43
尾矿
59.88
38.36
56.57
总矿
100.00
40.60
100.00
联合试剂
油酸钠：
50+30
十二烷基磺酸：
50+30
铁粉
39.54
44.15
43.02
尾矿
60.46
38.25
56.98
总矿
100.00
40.58
100.00
油酸钠：
60+40
十二烷基磺酸：
60+40
铁粉
35.47
44.82
39.23
尾矿
64.53
38.16
60.77
总矿
100.00
40.52
100.00
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