乌石山铁矿选矿尾矿开发利用研究与实践

张祖学

【摘 要】采用手选和跳汰等简单选矿方法进行矿石加工生产,以恢复地质品位、尾矿铁品位,具有极高的回收利用价值.尾矿经淘洗和强磁选等工艺流程,可获得ω(TFe)为46％以上的粉矿产品,同时,对手选和跳汰尾矿进行破碎加工,可获得ω(TFe)为28％的水泥生产原料,既提高了资源利用率,创造新价值,又减少废物排放,保护了环境.

【期刊名称】《山西冶金》 【年(卷),期】2017(040)001 【总页数】3页(P28-30)

【关键词】铁尾矿;工艺研究;回收利用铁资源 【作 者】张祖学

【作者单位】江西省乌石山铁矿,江西吉安343411 【正文语种】中 文 【中图分类】TD926.4

江西省乌石山铁矿属赣西“宁乡式”铁矿中的一个中型矿床，矿石自然类型为原生沉积赤铁矿和次生氧化褐铁矿，矿石品级按有用组份划分为富矿和贫矿，全铁品位大多数在45%以上，平均全铁品位51%。矿石主要含铁矿物有赤铁矿、菱铁矿、褐铁矿，主要脉石矿物有绿泥石、石英、白云石、电气石、锆石等。铁主要以鲕状赤铁矿赋存于矿石中，少量菱铁矿，w（TFe）为26.70%～63.05%，w（TFe）

为50.82%，富铁占87.34%，贫铁占12.66%。圈定开采矿石的地质品位为w（TFe）在52%～54%之间。

根据多次选矿试验表明，该矿可选性较差。由于该矿床为单一富铁赤铁矿矿石，矿石与围岩界线明显，矿层中夹石较少，矿石品位较为稳定，因此采用二段一闭路破碎筛分，原矿洗矿、手选、跳汰的工艺流程（见图1），选矿的目的是使开采的原矿恢复地质品位。矿石入选品位大于w（TFe）为46%，成品矿块矿（粒度为5～50 mm）w（TFe）为51%，粉矿（粒度为-5 mm）w（TFe）为48%，年处理原矿24万t左右，选矿回收率为91%，尾矿产率6.5%，年产各种尾矿总量约1.8万t，总尾品位约w（TFe）为31.2%[1]。

江西省乌石山铁矿选矿工艺流程比较特殊，在生产过程中会产出3种尾矿[2]，分别是原矿洗矿后破碎前进行手选产生的手选大块尾矿；原矿洗矿后-30 mm粒级矿石进行跳汰选矿时产生的跳汰尾矿；原矿洗矿筛下产品经螺旋分级机脱水时产生的溢流尾矿；跳汰选矿的精矿和尾矿分别经螺旋分级机脱水时产生的溢流尾矿，其种类和性质见表1，螺旋分级溢流总尾粒度筛析结果见表2。因选矿工艺流程简单，导致尾矿品种多，且尾矿品位高，金属回收率偏低，造成资源浪费。 2.1 尾矿开发利用方案的选择

对于赤铁矿等弱磁性矿石，传统的选矿加工方法一般为磁（焙烧后）、重、浮单一或联合选矿，该方法工艺复杂，作业流程长，生产成本高，且浮选药剂的使用会加重对环境的污染。近年来出现了一种高梯度磁选机，对弱磁性矿物有较好的选别效果[3]，虽然简化了选矿工艺，缩短了作业流程，但破碎、磨矿作业成本仍没有降低，磁选设备的投资、运行维护费用却增加明显，在处理赤铁矿原矿的生产经营活动中仍无经济效益。就目前来说，选用传统的选矿方法来处理乌石山铁矿尾矿，既无经济效益，又无社会效益，因此，不考虑选择此种选矿方法。

多年来，乌石山铁矿组织几名民工在尾矿库矿浆入口处进行人工挑选，回收少量尾

矿（全铁品位约为46%）。经筛析，回收尾矿的粒度组成见表3，通过与表2数据分析比较，发现回收尾矿粒级分布向粗粒级偏移。受此启发，决定设置一个溜槽进行试验，将尾矿浆引入溜槽进行淘洗，淘洗沉淀物为回收产品，淘洗溢流矿浆经过细筛后，筛下物进高梯度磁选机进行磁选。 2.2 尾矿选矿方案试验

2.2.1 尾矿选矿工艺流程（见图2） 2.2.2 溜槽长度及溜槽中矿浆流速试验

矿浆在溜槽中停留时间的长短决定淘洗产品的质量，时间越长，沉淀物越多，产品品位越低；时间越短，沉淀物越少，产品品位越高，但回收率越低。当矿浆总量恒定时，矿浆在溜槽中停留的时间则由溜槽的长度和矿浆的流速决定，溜槽越长，流速越慢，则沉淀物越多，品位就越低，否则反之。经实地勘察，决定在尾矿库尾矿排放口处用木板拼接一个溜槽进行实验性测试，试验得出矿浆流速与产品质量之间关系见表4，溜槽长度与产品质量之间关系见表5。表4和表5中相关数据说明，矿浆流速在2.0～2.5 m/s，溜槽长度在3～5m时，沉淀物全铁品位质量分数在42%～47%之间。

对上述试验结果进行曲线图分析，结合选厂实际生产情况，确定溜槽宽度为800 mm，深度1 200 mm，长度5m，溜槽出口端挡板提升速度为100mm/h，矿浆流速为2 m/s。

2.2.3 高梯度磁选机磁场强度试验

磁场强度影响着磁选产品质量，场强越高，回收率越高，磁性产品品位越低，否则反之。将淘洗尾矿试验样品送赣州金环公司进行高梯度磁选试验，得到磁场强度与产品质量之间的关系见下页表6。试验表明磁场强度在0.7～1.0 T时，铁精矿品位（质量分数）都达到46%以上，考虑到生产实践中经济技术指标平衡要求，选择合适的磁场强度不仅可以减少设备投入成本，而且还可以降低生产运行费用，争

取获得更好的经济效益。经过对矿浆总流量进行测算，并考虑设备的实际使用效果，确定选用一套Φ750 mm、磁场强度为1.0 T的高梯度磁选机。 2.3 尾矿开发利用方案的确定

综合上述尾矿选矿试验研究结果，决定对乌石山铁矿手选尾矿、跳汰尾矿和螺旋分级溢流尾矿分别采用不同的方法进行回收利用。手选及跳汰尾矿用250 mm×400 mm的颚式破碎机开路破碎至-50 mm粒级的产品，主要用于生产水泥的原材料；螺旋分级溢流尾矿用溜槽淘洗和强磁选机磁选，获得的产品主要用于生产钢铁的原材料。

2.4 尾矿开发利用生产实践

根据上述尾矿开发利用方案，乌石山铁矿在现尾矿泵房矿浆池前端建设淘洗溜槽，用于回收较粗粒级的矿石，在尾矿库南侧原合金厂厂房内建设高梯度磁选工艺流程生产线，用于选别淘洗尾矿，可获得6 100 t/a全铁品位质量分数为46%的铁矿石产品，配入乌石山铁矿粉矿产品后销往钢铁厂。在选矿厂手选尾矿堆场南面建设破碎站，将手选尾矿和跳汰尾矿破碎至-50 mm，可获得7 500 t/a全铁质量分数为28%的低品位矿石产品，销往水泥厂。

乌石山铁矿通过对3种尾矿的综合开发利用，每年可增加粉矿产品6 100多吨，增加低品位块矿产品7 500多吨，按当前价格计算，年增加产值190多万元。同时每年可减少尾矿排放量13 000多吨，既减少了环境污染，又相应地延长了尾矿库的服务年限。总之，开展尾矿回收工作，提高矿产资源的综合利用，既创造了可观的经济效益，又获得了良好的社会效益。

【相关文献】

[1] 江西省地质局九〇一大队.江西省永新县乌石山矿区铁矿地质勘探总结报告[Z].赣储决字第6号文，1978.

[2] 罗明生，张莉.乌石山铁矿生产工艺技术及产品简述[J].江西冶金，1997（5）：30-30． [3] 熊大和，杨庆林，汤桂生，等.提高姑山赤铁矿生产指标的工业试验研究[J].金属矿山，2000（12）：31-33．