礦山因生產(chǎn)原因，產(chǎn)出大量尾礦。很多尾礦因礦物加工處理技術(shù)等方面原因，有較多可以利用的金屬未能回收利用。某銅礦尾礦庫中長期堆存的尾礦中含有大量銅、金、銀、鐵等有價元素，如能對其進(jìn)行綜合回收利用，將為礦山帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益，減少礦產(chǎn)資源的浪費。對銅、金、銀等有價金屬，可以進(jìn)行浮選處理加以回收利用，對于有價元素鐵可采用磁選進(jìn)行回收利用。
本文對某礦山堆存的尾礦，經(jīng)浮選處理后的浮選尾礦產(chǎn)品進(jìn)行了回收鐵的試驗研究。
堆存尾礦工藝礦物學(xué)研究
1.1 主要化學(xué)成分分析
堆存尾礦中主要化學(xué)成分分析結(jié)果見表 1。分析結(jié)果表明，堆存尾礦中有利用價值的金屬元素有銅、金、銀和鐵，其含量分別為0.46%、0.33g/t、6.96g/t和14.52%。
1.2 鐵物相分析
堆存尾礦中鐵的化學(xué)物相分析結(jié)果見表2。
從表 2可以看出，堆存尾礦中鐵主要以赤鐵礦、褐鐵礦形式存在，其次以硅酸鐵、磁鐵礦及碳 據(jù)：酸鐵的形式存在。該礦樣中可回收鐵礦物為磁鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦及部分碳酸鐵，而硅酸鐵在當(dāng)前的技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件下無回收利用價值。
1.3 堆存尾礦中鐵礦物研究
堆存尾礦中鐵礦物主要為褐鐵礦、赤鐵礦，其次為磁鐵礦、菱鐵礦。
磁鐵礦在礦樣中主要呈以下幾種狀態(tài)產(chǎn)出：(1)呈細(xì)粒、微細(xì)粒單體形式產(chǎn)出，粒度一般為5-43μm，顯微鏡下有時可見其邊緣或裂隙被赤鐵礦、褐鐵礦交代或包裹這些鐵礦物；(2)與脈石礦物等連生產(chǎn)出，粒度一般較粗；個別呈微粒包裹體浸染于脈石礦物中；(3)呈微細(xì)粒交代殘余分布于赤鐵礦、假象赤鐵礦或褐鐵礦中。
赤鐵礦在礦樣中主要呈以下幾種狀態(tài)產(chǎn)出：(1)呈中、細(xì)粒單體形式產(chǎn)出，粒度一般為10-208 μm，是鐵礦物中粒度相對較粗的，但結(jié)晶較差，部分赤鐵礦裂隙及孔洞明顯；(2)呈微細(xì)單體形式產(chǎn)出，粒度小于10 μm，強磁選時只能部分回收；(3)與脈石礦物連生產(chǎn)出； (4)不同程度交代磁鐵礦或被褐鐵礦交代產(chǎn)出；(5)呈格狀或細(xì)脈狀沿黃銅礦、斑銅礦等硫化礦物邊緣或裂隙產(chǎn)出。
褐鐵礦主要呈以下幾種狀態(tài)產(chǎn)出：(1)以不規(guī)則狀、粒狀、鮞狀或針狀單體形式產(chǎn)出，單體粒度分布很不均勻，大部分比磁鐵礦、赤鐵礦的單體粒度要細(xì)，一般在-74 μm，尤其是-10μm 單體褐鐵礦的占有率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于該粒級中磁鐵礦、赤鐵礦的占有率；個別單體褐鐵礦粒度較粗；(2)與脈石礦物等形成復(fù)雜的連生、穿插或包裹關(guān)系產(chǎn)出，大部分需要細(xì)磨方可單體解離，不易回收；(3)呈條環(huán)狀、細(xì)脈狀或不規(guī)則狀不同程度交代磁鐵礦、赤鐵礦或與其緊密共生產(chǎn)出；(4)呈鑲邊結(jié)構(gòu)或細(xì)脈狀交代黃銅礦、斑銅礦、輝銅礦、銅藍(lán)、黃鐵礦 慮等產(chǎn)出，或形成假象褐鐵礦，有時其中還可見這些硫化礦物的交代殘余。
菱鐵礦主要呈不規(guī)則狀或細(xì)粒狀產(chǎn)出，部分呈單體產(chǎn)出，部分與白云石、方解石等緊密共生產(chǎn)出，還有部分與赤鐵礦等鐵礦物連生產(chǎn)出。大部分菱鐵礦產(chǎn)出粒度較細(xì)，一般在-74μn，在強磁選過程中粒度較粗的菱鐵礦或與磁鐵礦、赤鐵礦連生的菱鐵礦將部分進(jìn)人弱磁或強磁精礦。
2 鐵選礦技術(shù)研究
對堆存尾礦浮選銅處理后所得的浮選尾礦，根據(jù)工藝礦物學(xué)研究結(jié)果及鐵礦物磁性特點，采用磁選方法對鐵進(jìn)行回收。
2.1 浮選尾礦弱磁選鐵試驗
對于含有少量磁鐵礦的赤鐵礦、褐鐵礦礦樣，在采用強磁選回收赤鐵礦、褐鐵礦等弱磁性礦物之前，通常需采用弱磁選選出磁鐵礦等強磁性礦物，以免堵塞強磁選機。浮選尾礦弱磁選鐵磁場強度試驗結(jié)果見圖1。
2.2 強磁選磁場強度試驗
在弱磁選出磁鐵礦后，弱磁尾礦再用強磁選出赤鐵礦等弱磁性鐵礦物。強磁磁場強度試驗流程見圖2，結(jié)果見圖3，試驗結(jié)果表明，隨磁場強度增加，強磁選粗精礦鐵回收率增加，鐵品位下降。綜合考慮，強磁選磁場強度確定為955.2 kA/m (1.2T)。
2.3 強磁鐵粗精礦精選再磨細(xì)度試驗
強磁鐵粗精礦品位較低，采用在較低磁場強度條件下通過再磨精選來提高鐵精礦品位。精選再磨細(xì)度試驗結(jié)果見圖4。從試驗結(jié)果來看，鐵粗精礦再磨有利于提高精礦品位，但回收率下降，綜合考慮，強磁鐵粗精礦再磨細(xì)度確定為-45μm占78%。
2.4 強磁鐵粗精礦精選磁場強度試驗
精選磁場強度試驗結(jié)果見圖5。結(jié)果表明，隨著磁場強度增加，鐵精礦鐵品位降低，鐵回收率增加。
2.5 磁選選鐵全流程試驗
銅浮選尾礦經(jīng)弱磁選一強磁選一粗精礦再磨精選工藝流程回收鐵精礦。選鐵試驗全流程見圖6，試驗結(jié)果見表 3。下圖為鐵礦選礦設(shè)備生產(chǎn)現(xiàn)場：
3 結(jié)語
1)堆存尾礦中有利用價值的金屬元素有銅、金、銀和鐵，其含量分別為0.46%、0.33g/t、6.96g/t和14.52%。
2)鐵物相分析結(jié)果表明，鐵主要以赤鐵礦、褐鐵礦形式存在，其次以硅酸鐵、磁鐵礦及碳酸鐵的形式存在。
3)對銅浮選尾礦進(jìn)行磁選鐵的試驗結(jié)果表明，采用弱磁選—強磁選—粗精礦再磨精選工藝流程，獲得鐵品位44.15%、鐵回收率52.45%的最終鐵精礦。
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