一、原矿性质
此矿为以铁矿为主、少量黄铜矿、钴矿及黄硫铁矿,矿脉主要由硅质岩组成。其中铁矿主要是由赤铁矿、镜铁矿和少量磁铁矿组成,赤铁矿和镜铁矿与围岩分界比较明显、清晰,矿脉厚度大者可达数米,薄的也有3~5mm,成矿粒度比较粗。磁铁矿崁布粒度比较细,以细粒聚合物形态存在,磁铁矿聚合物与围岩分界也比较明显,但磁铁矿聚合物达不到商品品位。
二、选矿试验目的
本项目以固废处理、恢复生态为主要目的,兼顾制石制砂和综合回收铁矿。-35mm粗颗粒跳汰的可行性已另有借鉴,本次试验主要侧重于-35mm选了赤铁矿之后的废石制砂处理,主要验证铁矿的回收价值及对机制砂的影响。
三、原矿破碎至-5㎜金属粒级分布 表1
项目 | 重量(g) | 重量分布率(%) | 品位(Fe,%) | 金属量(g) | 金属分布率(%) | 堆比重(g/cm3) |
原矿 | 660 | 100 | 12.01 | 79.27 | 100 | 1.80 |
磁选精矿 | 132 | 20 | 32.58 | 43.01 | 54.25 | |
磁选尾矿 | 528 | 80 | 6.86 | 36.26 | 45.75 | 1.75 |
合计 | 660 | 100.00 | 12.01 | 79.27 | 100 | 1.80 |
四、选矿试验
1、跳汰选矿试验
跳汰试验主要是把制砂之后细粒的单体赤铁矿选出,看看跳汰精矿铁的品位是否能达到商业品位,是否有价值。选矿结果(见表2)
表2
项目 | 重量(㎏) | 重量分布率(%) | 品位(Fe,%) | 金属量(㎏) | 回收率(%) | 堆比重(g/cm3) | |
原矿(-5mm) | 125 | 100 | 12.01 | 15.37 | 100 | 1.80 | |
磁铁精矿 | 25 | 20 | 32.58 | 34.50 | 8.14 | 52.96 | 2.20 |
跳汰精矿 | 5 | 4.0 | 44.23 | 2.21 | 14.37 | 2.30 | |
跳汰尾矿 | 95 | 76 | 5.28 | 5.02 | 32.67 | 1.65 | |
合计 | 125 | 100 | 12.01 | 15.37 | 100 | 1.80 |
五、原矿磁选精矿再磨磁选
因制砂之后磁选出的铁精矿是达不到商业品位的,本段试验需要验证磨矿磁选有无操作价值。
磨矿细度为-200目达90%,然后进行磁选试验。选矿结果见表3
表3
项目 | 产率(%) | 品位(Fe,%) | 回收率(%) | 堆比重(g/cm3) |
原矿(-5mm原矿磁选精矿) | 100 | 32.58 | 100 | |
再磨磁选精矿 | 24.16 | 57.66 | 42.76 | |
再磨磁选尾矿 | 75.84 | 24.59 | 57.24 | |
合 计 | 100 | 32.58 | 100 |
从选矿试验结果来看,跳汰精矿达不到预期(Fe 53%),原因主要有两个:一是原料中没有这么合格的单体赤铁矿,二是试验矿样偏少。但从另一个角度看,跳汰对除铁、除硫是有非常大作用的,对机制砂的堆比重达标起到决定性的作用。磁铁矿的再磨磁选基本上达到预期效果,因为磁选试验是用单一磁块手工作业,铁精粉能达到Fe57.66%,工业生产中的磁选机把铁精粉选到Fe60%以上是没问题的。参考海矿2009年进行的贫矿选矿工业试验,其确定的工艺流程为原矿—磨矿 —弱磁—强磁—离心重选—离尾再磨—强磁—离心重选,其设计原矿品位Fe40%,精矿品位Fe63.52%,精矿产率40.02%。因此,将跳汰前的弱磁精矿磨矿再磁选,可以得到作业段产率24%的合格铁精粉(Fe≥60%),折合原矿产率4.8%的铁精粉。如果再加上强磁及离心重选工艺,总计会得到作业段35%的合格铁精粉(Fe≥60%),折合原矿产率8.4%的铁精粉。
六、选矿效益分析
选矿工艺:跳汰+磨矿+弱磁+强磁+离心
选矿规模: 跳汰10000吨/日
磨矿+弱磁选、强磁、离心2000吨/日
跳汰选矿成本:10000吨/日×2元/吨=20000元/日
磨矿、磁选、离心选矿成本:2000吨/日×60元/吨=120000元/日
每日铁精矿(颗粒矿)产量:10000吨/日×10%=1000吨
每日铁精粉产量:2000吨/日×35%=700吨/日
铁精矿价值:1700吨/日×500元/吨=850000元/日
选矿效益:850000元/日-(20000元/日+120000元/日)-(3000吨砂×50元/吨)=560000元/日,折合元矿为56元/吨
按250天/年生产时间计,一年的选矿经济效益为56万元/日×250日/年=14000万元
从以上数据来判断,海南昌江石碌的固废选铁的经济效益是观的。如果连机制砂的价值(7000吨/日×15元/吨×250日/年=2625万元/年),两项合计达16625万元/年。从试验结果来看,选铁的价值占84%,制砂的价值占16%,重点在选铁方面。即使铁矿价格降到350元/吨、铁精矿量降低到1000吨/日,每日选铁的效益仍还有6万,每年选铁的效益仍然可达1500万,连制砂每年的毛利(税前、不含管理费用)仍可达4125万元。投资回报周期为1~1.5年。本试验的所有数据及结果仅对来样负责。