辽宁东鞍山铁矿三维地质建模与深部找矿应用

为查明东鞍山铁矿多种类型矿体的空间形态和矿物组分的空间分布情况,指导矿山开展深部找矿工作,基于矿区水平断面与钻孔数据等地质资料,依托3DMine平台,采用三维地质建模和距离幂次反比法分别建立研究区矿体模型和品位分布模型。在三维模型基础上,结合矿床成因和矿体分布规律,基于“相似类比”和“地质异常”两种矿床勘查理论,提取找矿预测要素,开展深部找矿应用,在矿区深部圈定找矿靶区2处,拓宽了东鞍山铁矿深部找矿空间。

鞍山地区东鞍山花岗岩年代学、地球化学特征及成因研究

鞍山地区位于华北地台东北部辽宁省,区内保留有3.8~2.5Ga连续的地质记录。对位于鞍山市南侧的东鞍山花岗岩进行了SHRIMP锆石U-Pb同位素分析、白云母Ar-Ar同位素分析及岩石地球化学分析。SHRIMP测年结果为3004±7Ma,代表岩石的形成年龄,Ar-Ar测年结果为2545±16Ma,代表岩石受到构造热事件扰动的时间。岩体地化特征为富硅（Si O2=72.95%~75.37%,平均值为74.18%）、富碱（K2O＋Na2O=7.05%~8.45%）、富铝（Al2O3=12.95%~15.44%）,低钙（Ca O=0.13%~0.66%）。在稀土元素配分图上,曲线呈明显的右倾趋势,且有较明显的负Eu异常,重稀土分馏不明显。在微量元素洋中脊玄武岩标准化蛛网图上可以看出,东鞍山花岗岩强烈亏损Nb、P、Sr、Ti,富集大离子亲石元素Rb、K、Nd和高场强元素Th、U。岩石地球化学特征表明东鞍山花岗岩岩浆来源为壳源,残留相可能由石榴石＋辉石＋角闪石＋斜长石组成。将鞍山-本溪地区3个3.0Ga花岗岩（东鞍山花岗岩岩体、铁架山二长花岗岩岩体以及弓长岭片麻状花岗岩）的地球化学数据进行对比,发现三者的地球化学存在较大差异,为三个独立的岩体。三个岩体最初可能发育在一个陆块之上,然后在25.5亿年左右分离开来,最后在25亿年左右再次拼贴到一起。

东鞍山贫赤铁矿石选矿技术研究

分析了东鞍山贫赤铁矿的的工艺类型、矿物学特征、结构构造、可磨特征及原选矿工艺流程的不足,介绍了东鞍山贫赤铁矿选矿新工艺流程的研究和完善过程,并对东鞍山贫赤铁矿选矿新工艺流程的特点进行分析。

东鞍山赤铁矿载体浮选试验研究

对东鞍山赤铁矿的载体浮选试验研究表明 ,当油酸钠浓度为 2 .5× 10 - 4mol L、辛基羟肟酸钠浓度为 1.2× 10 - 4mol L、pH值为 8、载体粒度为 -5 0 + 2 5 μm、载体比例为 40 %时 ,浮选分离 -10 μm赤铁矿和 -10 μm石英人工混合矿 (TFe品位 3 5 .0 0 % ) ,能获得-10 μm赤铁矿回收率 90 .76% ,精矿铁品位 64 .2 0 % ,尾矿铁品位 6.73 %的分离指标。

东鞍山高碳酸盐铁矿石磁选精矿浮选工艺研究

东鞍山铁矿高碳酸盐矿石中的菱铁矿常使东鞍山烧结厂的反浮选工序"精尾不分",导致这些高碳酸盐矿石不能入选。为此,采用纯矿物配成的人工混合矿研究了菱铁矿对假象赤铁矿与石英常规反浮选的影响,并进行了人工混合矿及东鞍山高碳酸盐赤铁矿石磁选混合精矿的分步浮选试验。其中磁选混合精矿的分步浮选闭路试验在第1步正浮选时预先除去了占总量9.13%的菱铁矿,使第2步反浮选获得了铁精矿品位为66.34%、回收率为71.60%的良好分选指标,从而证明分步浮选是东鞍山高碳酸盐铁矿石的有效浮选工艺。

东鞍山难选铁矿石浮选与矿浆pH值、电位的关系

采用Ｎａ２ＣＯ３为调整剂，用氧化还原剂调控电位，研究了矿浆ｐＨ值及矿浆电位对东鞍山碳酸铁型难选矿。

东鞍山难选矿选矿技术探讨

对提高东鞍山难选矿浮选指标进行了探讨，主要包括：提高矿浆电位；磨矿时添加合适的药剂（如ＤＦ１）；改变矿浆流变性；选择合适的磨矿环境；浮选前充分搅拌、充气；加入少量的辅助捕收剂ＤＦ２与氧化石蜡皂配合使用。

新型阳离子捕收剂对东鞍山铁矿的浮选试验研究

对东鞍山烧结厂选矿车间的混合磁选精矿(铁品位(TFe)47.93%)进行"提铁降硅"时,采用了阴离子捕收剂加温反浮选工艺。对矿浆进行加温,不仅需要消耗大量蒸汽,增加能耗;而且使浮选车间的工作环境相对较差。针对物料特性研发了一种新型阳离子捕收剂DYP。在常温下,按东鞍山烧结厂1粗1精3扫,中矿顺序返回闭路浮选的现场工艺流程进行反浮选,最终获得精矿铁品位(TFe)65.31%、回收率79.24%的良好指标,药剂制度简单。

浮选中矿细粒铁物料悬浮焙烧试验研究

探索性采用悬浮焙烧工艺处理东鞍山分步浮选中矿,研究悬浮焙烧处理弱磁性细粒级的铁物料的过程,为低品位细粒级难选铁物料提供理论和实践基础。针对原矿TFe品位为41.70%的分步浮选中矿,试验采用悬浮焙烧—磁选分选的工艺,最终在总气流量为12 m3/h、氢气浓度40%、还原温度600℃以及焙烧时间32 s的条件下进行悬浮焙烧,焙烧熟料细磨到-0.074 mm占95%后进行弱磁选,最终获得TFe品位60.53%、回收率78.68%的磁选铁精矿产品。悬浮焙烧技术处理分步浮选中矿等细粒级难选铁物料方面具有较好的应用前景。

东鞍山贫杂铁矿石选矿技术研究进展

东鞍山铁矿石资源储量丰富,但原矿品位低、组成复杂、嵌布粒度细、磨矿特性差,属典型难选贫杂铁矿石。但现有选矿流程存在的生产工艺复杂、粗细分级和再磨效率低、重选选别效果差、含碳酸盐铁矿石及尾矿固废资源无法高效利用等问题,总结了近年来东鞍山贫杂赤铁矿矿石选矿技术取得的进展,介绍了贫杂赤铁矿石“磨矿—弱磁选强磁选抛尾—搅拌磨磨矿—反浮选”短流程新技术、含碳酸盐铁矿石“悬浮磁化焙烧—磁选”新技术以及浮选尾矿“磁选预富集—悬浮磁化焙烧—磁选”新技术,为东鞍山贫杂铁矿石的高效开发与利用提供了新思路。

磁选—浮选联合工艺从东鞍山铁矿浮选尾矿中回收铁的试验研究

东鞍山烧结厂浮选尾矿TFe品位为22.82%,FeO含量为9.87%,SiO_(2)的含量为51.24%,S和P含量较低,均为0.03%,属于低硫、低磷、高硅型铁尾矿。此外,该尾矿-0.038 mm粒级含量高达56.44%,同时铁矿物主要集中在该粒级中,铁分布率达到67.62%。为了实现该铁尾矿的高效回收利用,本试验采用搅拌磨磨矿—弱磁选—强磁粗选—强磁精选—反浮选流程开展了系统的试验研究。结果表明:在搅拌磨磨矿细度为-0.038 mm占95%、弱磁选磁感应强度95 kA/m、强磁粗选磁场磁感应强度796 kA/m、强磁精选磁场磁感应强度398 kA/m的条件下,可获得TFe品位为38.20%、TFe回收率为63.51%的混合磁选精矿指标;将混合磁选精矿在矿浆温度40℃、矿浆pH值为11.5、淀粉用量1 000 g/t、CaO用量900 g/t、粗选捕收剂TD-2用量600g/t、一次精选捕收剂TD-2用量为300 g/t、二次精选捕收剂TD-2用量为300 g/t的条件下进行反浮选,闭路试验可获得TFe品位为62.34%、TFe作业回收率为55.10%的浮选精矿。全流程TFe回收率为35.00%,综合尾矿TFe品位为17.01%。试验结果可为东鞍山浮选尾矿中的铁矿物高效选矿回收提供指导。

东鞍山微细粒铁矿选择性絮凝-强磁选技术研究

东鞍山铁矿石有用矿物嵌布粒度微细,强磁选作业回收率较低。本研究基于絮凝-磁选理论,开展强化细粒铁矿资源回收利用新技术研究。在研究赤铁矿和石英单矿物絮凝-沉降性能的基础上,通过絮凝-磁选试验考察了药剂种类及用量、矿浆pH值和搅拌转速等因素对微细粒铁矿絮凝-磁选行为的影响。结果表明:在适宜条件下,添加药剂可强化赤铁矿的絮凝,提高赤铁矿沉降率,而对石英团聚效果和沉降率影响较小。以DLZ为添加药剂,在搅拌转速为900 r/min、搅拌时间为5 min、矿浆pH值为10.0、磁场强度为0.9 T的条件下,可获得磁选精矿铁品位47.15%、铁回收率71.24%的分选指标,与常规磁选工艺相比,其磁选精矿铁品位下降了0.52个百分点,铁回收率增加了3.67个百分点,选矿效率增加了1.54个百分点。

东鞍山铁矿石高效分选新技术研究

针对东鞍山烧结厂赤贫铁矿选矿过程中存在的流程复杂和铁精矿回收率低等问题,在矿石工艺矿物学研究基础上,提出采用"磨矿—弱磁—强磁—混磁精矿再磨—反浮选"短流程高效分选新技术开展试验研究。结果表明,在磨矿细度-0.074 mm占80%、弱磁选磁场强度80 k A/m、强磁粗选磁场强度480 k A/m、强磁扫选磁场强度640 k A/m的条件下得到混磁精矿;混磁精矿再磨细度为-0.038 mm占90%,然后在粗选矿浆pH=11.5、淀粉用量1 100g/t、CaO用量750 g/t、ks Ⅲ用量1 300 g/t,精选ks Ⅲ用量为650 g/t条件下进行反浮选,全流程扩大连续试验获得了精矿铁品位66.28%、回收率76.67%的技术指标。

Q-618捕收剂浮选东鞍山铁矿石的研究

Ｑ６１８型组合捕收剂具有较强的螯合性能，在软水介质中选择性好，捕收能力强，对浮选温度不敏感。在硬水中选别东鞍山的难选、易选矿石所得指标均较使用现场药为好，可替代塔尔油、氧化石蜡皂；在软水介质中，选别易选矿和２７ｍ、４０ｍ、５３ｍ的难选矿石，得到指标为精矿品位６２６８％、回收率８２４１％，为东鞍山红矿选别提供了一条新途径。

东鞍山混磁精矿搅拌磨与球磨对比试验

鞍钢东鞍山烧结厂原矿主要以细粒嵌布的赤铁矿和磁铁矿为主,为解决现场球磨机效率低、有用矿物单体解离度低等问题,进行了陶瓷球搅拌磨、球磨工艺的优化和对比试验。试验结果表明,搅拌磨适宜条件为充填率80%、料球比0.9、磨矿质量浓度60%、介质尺寸6 mm、搅拌器转速650 r/min;球磨适宜条件为介质质量配比为m(32 mm):m(25 mm):m(19 mm)为5:3:2、充填率40%、料球比1.0、磨矿质量浓度70%。此时搅拌磨机磨矿效果更好,-0.038 mm比生产率达3636.20 kg/(m^(3)·h),磨矿效率达71.93 kg/(kW·h)。相同细度样品分析表明,搅拌磨产品中过细和过粗粒级含量均相对较少,有用矿物单体解离度比球磨高4.5%~8%。反浮选试验表明,搅拌磨可将精矿铁品位和回收率分别提高0.94和2.99个百分点。因此,搅拌磨机比球磨机具有更好的磨矿效果和浮选指标。

絮凝脱泥-反浮选处理东鞍山难选铁矿流程结构研究

絮凝脱泥－反浮选流程适应东鞍山难选矿石特性。该流程的研究表明，采用原矿二段絮凝脱泥、一粗一精三扫反浮选、一次扫选中矿返至第二段脱泥的流程结构能有效地消除矿泥对反浮选的影响，可有效提高技术经济指标。