1 前言
桃江锰矿是以碳酸锰矿石为主的中型锰矿床,随着中品位矿的消失,低贫矿加工难度加大,加工过程中的再生矿泥不断增多,加上原本就多的原生矿泥,整个流失矿泥比率高达13%~14%。由于矿石易碎,矿泥品位高达13%左右,况且所有矿泥均未加工利用,造成了矿产资源的严重浪费。针对这种状态,为此,桃江锰矿自1995年以来进行多次不同试验,结果均不理想,不但产率低、回收价值不大,且精矿含Mn一般都在18.5%以下,难以进行下道工序加工。为此,自2001年3月开始以分析矿石的性质和矿泥的筛析情况入手,采取分级摇床选矿方法,获得了精矿品位为20%左右、产率超过30%的好结果。
2 矿石可选性研究
桃江锰矿矿体,属于浅海物沉积碳酸锰矿床,矿体赋存于中奥陶统磨刀溪粘土页岩,黑色页岩及黑白相间的条状页岩之中,矿体呈薄层状、似层状、豆夹状产生,锰矿物主要为:菱锰矿、锰方解石、含锰方解石、含锰灰岩,脉石为石英、方解石炭质页岩等,矿石一般为肉红色、浅灰色、黑色,呈致密状条节结构,矿石密度为3.05,脉石密度为2.60,密度差仅为0.45,洗矿泥化学成分分析见表1,洗矿泥筛分结果见表2,碳酸锰类矿石粒度测定见表3。
表2结果表明,洗矿泥中-150目(100μm)以下的矿物含量在40%以上,而这部分矿石中,有相当一部分已经达到或接近单体解离。由于矿物与脉石的密度差小,在选别流程(特别是重选流程)中,如果选矿粒度范围太宽,这部分矿石是很容易受干扰而随漂泥流失的,即使少量的进入了选矿区域,也会因粗粒矿物和脉石的干扰而进入尾矿,导致整体回收率低,其选别时漂泥流失情况见表4。
根据上述试验的现场状态发现,两种选别方法中都存在:①由于试验时无大容器储入所有尾矿泥,一部分细泥溢出尾矿槽造成细粒流失严重,漂泥流出尾矿槽后在水泥地板上很快依次沉淀,沉淀物的矿物带与脉石带因颜色不同比较清楚;②精矿中夹杂大量的粗粒脉石,尾矿中粗粒明显少于精矿。
3 选矿试验
3.1 试验流程
根据桃江锰矿的矿物特性和试验的结果,结合当前锰矿石市场价格情况,选别洗矿矿泥最经济的方法只能采用多级摇床分选的方法。本次试验拟采用洗矿泥不脱泥,分+70目、-70+150目和-150+0目3个粒级分别入选的流程,见附图。
3.2 试验方法及试验结果
(1)试验在400×750试验摇床进行,人工事先将矿样按试验要求分级,然后分别人工配浆后倒入摇床搅拌桶进行选前搅拌后入选。
(2)作业参数。配浆浓度25%,现场调节,摇床冲次400次/min,试验结果见表5。试验中发现各精矿的沉淀效果好,精矿桶中清澈见底,精矿沉淀后含水低,生产中无需精矿沉淀池,用桶接精矿倒水后得到精矿粉。生产流程中,中矿再选使各粒级产率控制在30%~35%,可得到19~6~20. 5%的锰精矿。
4 结论
(1)桃江锰矿洗矿矿泥采用摇床选别是经济可行的办法,但要得到满意的产品和回收率,必须进行分级选别,以使①粗粒废石充分排入尾矿;②-150目的细泥矿充分回收。同时,摇床冲次要控制在350次/min以上。
(2)根据该试验结果,-70目的矿砂其Ca0含量已经接近8%,估计(CaO+MgO)含量可以控制在10%左右,鉴于此砂泥作为冶金锰矿石进行烧结加工将有很大难度,且不经济,建议生产过程中,将此级别矿石产品单列配制成电解金属锰的原料。
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