高磷鲕状赤铁矿是我国主要的复杂难选铁矿石之一,矿石储量较大,占铁矿资源储量的11%左右。我国现已探明的高磷鲕状赤铁矿石储量约37.2亿吨,可勘探新资源量预计达上百亿吨。高磷鲕状赤铁矿具有复杂的化学成分以及独特的结构构造,富集难度极大,其选别是选矿界公认的难题。本论文首先通过XRF、XRD、物相分析、岩矿鉴定等手段对原矿进行工艺矿物学研究,得知该矿石中铁品位为43.13%,有害元素磷的含量高达0.86%,主要脉石矿物Si O2含量为17.20%。该矿石是典型的高磷鲕状赤铁矿,本试验针对该矿石嵌布关系复杂、嵌布粒度极细且有害杂质磷含量高等特征,围绕“提铁降磷”,进行了工艺流程探索性试验研究。首先采用高梯度磁选处理原矿。在粗磨条件下,采用一粗一精一扫高梯度磁选流程进行选别,确定最佳磨矿细度为-0.074mm含量占65%,最佳磁场强度为粗选0.8T、精选0.5T、扫选0.9T。粗磨选别后,将中矿(精选尾矿和扫选精矿)再磨后进行一粗一精磁选,确定最佳再磨细度为-0.074mm含量占90%,最佳磁场强度为粗选0.8T、精选0.4T。进行高梯度磁选闭路试验,将中矿再磨精选尾矿返回再磨球磨机,获得磁选精矿铁品位为53.06%,相对于原矿提高9.94个百分点,回收率为78.53%,磁选尾矿产率为36.18%、铁品位为25.59%。可见高梯度磁选精矿指标较好,且抛尾能力较强。以磁选精矿为处理对象,采用反浮选进行提铁降杂。试验研究表明,磁选精矿细磨—直接反浮选效果不好,引入脱泥流程后反浮选效果明显增强。确定最佳磨矿细度为-0.038mm含量占95%,选择性絮凝脱泥最佳条件为分散剂用量12kg/t、矿浆p H值11、苛性淀粉用量0.3kg/t,反浮粗选最佳条件为矿浆p H值11、苛性淀粉用量1.0kg/t、氯化钙用量0.12kg/t、捕收剂PL用量0.8kg/t、浮选时间4min。通过细磨—选择性絮凝脱泥—阴离子反浮选闭路试验,反浮选采用一粗二精一扫流程,中矿合并返回粗选,获得反浮选精矿铁品位为56.75%,相对于磁选精矿提高了3.63个百分点,整体回收率为72.26%,取得了良好的提铁降杂效果。以反浮选精矿为处理对象的酸浸脱磷试验表明,最佳条件为硫酸用量100kg/t、保铁剂LX用量2kg/t、反应时间2h、浸出浓度40%、搅拌速度200r/min。通过酸浸试验,浸出精矿磷含量降至0.10%,同时铁品位为59.12%、整体回收率为69.32%,可见保铁降磷效果较好。对各阶段试验的最佳工艺流程及条件进行组合,采用高梯度磁选—选择性絮凝脱泥—阴离子反浮选—酸浸联合工艺流程处理原矿,获得最终精矿铁品位为59.20%,相对原矿提高16.07个百分点,铁回收率为69.96%,磷含量降至0.10%,脱磷率为94.07%,取得了良好的提铁降磷效果,该联合工艺流程为该类矿石的选别利用提供了一定的借鉴意义。Zeta电位研究分析表明,石英被Ca2+活化后,与捕收剂PL发生化学吸附,导致矿物表明疏水性被上浮;表面吸附试验表明,Ca2+活化后,当p H达到11时石英表面捕收剂吸附量最大。