某高泥貧赤鐵礦選礦工藝試驗(yàn)研究

王偉之，周立輝，楊春光

（1.河北聯(lián)合大學(xué)礦業(yè)工程學(xué)院，河北 唐山063009；2.河北省礦業(yè)開(kāi)發(fā)與安全技術(shù)實(shí)驗(yàn)室，河北 唐山063009；3.河北鋼鐵集團(tuán)礦山設(shè)計(jì)有限公司，河北 唐山063000；4.宣化鋼鐵集團(tuán)有限責(zé)任公司，河北宣化075100）

隨著高品質(zhì)和易選的鐵礦資源逐漸減少，尤其是我國(guó)鋼鐵工業(yè)的快速發(fā)展已凸顯鐵礦資源的極度緊張，對(duì)當(dāng)前一些難選赤鐵礦資源的合理開(kāi)發(fā)就變得十分重要[1－3]。

某低品位鐵礦儲(chǔ)量大，鐵品位低，鐵礦物嵌布粒度粗細(xì)不均，含泥量高，屬泥化嚴(yán)重的難選貧赤鐵礦。本研究針對(duì)該礦石特點(diǎn)，進(jìn)行了階段磨礦－弱磁獲精－強(qiáng)磁拋尾－重選流程（一段磨礦－弱磁－強(qiáng)磁，二段磨礦－強(qiáng)磁－重選（搖床））的選鐵試驗(yàn)研究，取得了較為理想的選礦指標(biāo)，可為該礦石的開(kāi)發(fā)利用提供依據(jù)。

1 礦石性質(zhì)

試驗(yàn)礦石屬鞍山式貧赤鐵礦，金屬礦物主要為赤褐鐵礦、磁鐵礦、半假象赤鐵礦、假象赤鐵礦；脈石礦物主要為石英。原礦多元素分析結(jié)果和鐵物相分析結(jié)果見(jiàn)表1及表2。

表1 原礦多元素分析結(jié)果（單位：%）

表2 原礦鐵物相分析結(jié)果（單位：%）

2 選礦試驗(yàn)研究

2.1 工藝流程

該礦石選礦的目的主要是石英和鐵礦物的分離。由于礦石中鐵礦物嵌布粒度粗細(xì)不均，選用階段磨礦－階段選別流程，預(yù)先拋除部分粗粒石英，提前回收已單體解離的鐵礦物，可減少后續(xù)作業(yè)負(fù)荷，降低選礦成本[4]。根據(jù)礦石中有用礦物種類，試驗(yàn)中首先采用弱磁選方法回收礦石中的磁鐵礦，再采用強(qiáng)磁－重選回收弱磁尾礦中的弱磁性鐵礦物。試驗(yàn)流程見(jiàn)圖1。

圖1 選礦原則流程

2.2 弱磁選流程回收磁鐵礦試驗(yàn)

弱磁選試驗(yàn)中，進(jìn)行了不同磨礦細(xì)度條件下的磁選試驗(yàn)、磁場(chǎng)強(qiáng)度試驗(yàn)、階段磨礦階段磁選試驗(yàn)及流程試驗(yàn)，確定弱磁選流程中第一段磨礦細(xì)度為－0.074mm占50%，第二段磨礦細(xì)度為－0.074mm占95%，流程試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 弱磁選流程試驗(yàn)結(jié)果

2.3 二磁尾（中礦）再選試驗(yàn)

由于弱磁選流程中得到的二磁尾（弱磁Ⅱ尾礦）品位較高，不能作為最終尾礦。因此，又對(duì)二段磁選尾礦即中礦進(jìn)行了搖床再選試驗(yàn)。

采用XCY－73型1100×500刻槽搖床，沖程12mm，沖次320次／min，床面坡度3°，給礦濃度30%，給礦量0.38t／h，對(duì)二磁尾即中礦進(jìn)行了搖床再選試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 二磁尾—搖床試驗(yàn)結(jié)果

由二磁尾（中礦）搖床再選試驗(yàn)結(jié)果知，弱磁尾礦進(jìn)行搖床選別后可獲得較好的分選，可直接得到品位較高的精礦。在實(shí)際生產(chǎn)中該部分中，礦可匯同三磁尾礦進(jìn)入強(qiáng)磁－重選流程中的重選以回收鐵礦物。

2.4 弱磁－強(qiáng)磁－重選流程回收弱磁性鐵礦物試驗(yàn)

2.4.1 一段強(qiáng)磁磁場(chǎng)強(qiáng)度試驗(yàn)

由于一段磨選作業(yè)中強(qiáng)磁選的主要目的是拋去已單體解離的脈石或貧連生體，強(qiáng)磁磁場(chǎng)強(qiáng)度的變化，會(huì)對(duì)本作業(yè)鐵精礦的品位及回收率有一定影響[5]。因此，在第一段磨礦細(xì)度－0.074mm占50%的條件下，通過(guò)試驗(yàn)考查了強(qiáng)磁磁場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)選別指標(biāo)的影響。

為與現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)實(shí)際接近，將弱磁選流程中得到的弱磁Ⅰ尾礦采用slon－500立環(huán)脈動(dòng)高梯度強(qiáng)磁選機(jī)進(jìn)行了不同磁場(chǎng)強(qiáng)度試驗(yàn)，背景場(chǎng)強(qiáng)分別為0.80T、0.85T、0.90T及1.00T，脈動(dòng)沖程20mm，沖次120次／min，給礦濃度約30%?？紤]到該段強(qiáng)磁作業(yè)需保證一定的鐵回收率，試驗(yàn)中將強(qiáng)磁機(jī)得到的精礦與中礦合并作為強(qiáng)磁精礦進(jìn)入二段強(qiáng)磁選。試驗(yàn)流程見(jiàn)圖1，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表5。

表5 一段強(qiáng)磁磁場(chǎng)強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果

試驗(yàn)結(jié)果表明：隨磁場(chǎng)強(qiáng)度的增加，強(qiáng)磁精礦產(chǎn)率和回收率有所提高，但品位降低；綜合考慮品位及回收率，并結(jié)合強(qiáng)磁生產(chǎn)實(shí)際，確定一段強(qiáng)磁磁場(chǎng)強(qiáng)度為0.85T。

2.4.2 二段強(qiáng)磁磨礦細(xì)度試驗(yàn)（強(qiáng)磁－搖床）

對(duì)流程中得到的弱磁尾礦采用slon－500立環(huán)脈動(dòng)強(qiáng)磁機(jī)，在磁場(chǎng)強(qiáng)度0.85T選別條件下，制備一段強(qiáng)磁粗精礦。將得到的一段強(qiáng)磁精礦磨至不同細(xì)度，采用XCSQ齒板型強(qiáng)磁選機(jī)（給礦濃度約30%，磁場(chǎng)強(qiáng)度0.85T）進(jìn)行二段強(qiáng)磁選試驗(yàn)，所得強(qiáng)磁精礦直接進(jìn)入搖床重選，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果確定二段強(qiáng)磁選的磨礦細(xì)度。為保證重選的入選品位，該段強(qiáng)磁選中只有作業(yè)精礦進(jìn)入搖床重選，強(qiáng)磁機(jī)得到的中礦與尾礦合并作為強(qiáng)磁尾礦。流程見(jiàn)圖1，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表6、表7。

試驗(yàn)結(jié)果表示，當(dāng)?shù)诙文サV細(xì)度為－0.074mm 95.00%時(shí)，通過(guò)二段強(qiáng)磁－重選可獲得對(duì)原礦產(chǎn)率6.47%、品位65.69%的鐵精礦，但搖床中礦及尾礦品位也較高，可作為整個(gè)流程的中礦。在實(shí)際生產(chǎn)中，應(yīng)根據(jù)具體情況調(diào)整該部分中礦返回流程的位置。

二段強(qiáng)磁－重選所得這部分合格精礦與弱磁選作業(yè)得到的鐵精礦共同作為該種礦石選別后的最終精礦。由前述結(jié)果知，最終綜合精礦品位TFe 65.89%，產(chǎn)率為19.35%，回收率為52.33%。生產(chǎn)實(shí)際中因有中礦返回，回收率可更高些。

表6 不同磨礦細(xì)度條件下二段強(qiáng)磁選試驗(yàn)結(jié)果

表7 不同磨礦細(xì)度條件下二段強(qiáng)磁精礦搖床試驗(yàn)結(jié)果

3 結(jié)論

1）該試驗(yàn)礦石為鞍山式貧赤鐵礦，全鐵品位和磁性鐵含量低、泥化嚴(yán)重，屬難選礦石。礦石中金屬礦物主要為赤褐鐵礦、磁鐵礦、半假象赤鐵礦、假象赤鐵礦；脈石礦物主要為石英。

2）試驗(yàn)中，首先采用弱磁選方法回收礦石中的磁鐵礦，再采用強(qiáng)磁－重選回收選弱磁尾礦中的弱磁性鐵礦物。

3）采用階段磨礦－弱磁獲精－強(qiáng)磁拋尾－重選流程（搖床），獲得了較好的技術(shù)指標(biāo)。在入選原礦品位TFe24.07%、一段磨礦細(xì)度－0.074mm占50%、二段磨礦細(xì)度－0.074mm占95%的條件下，可獲得產(chǎn)率19.35%、品位65.89%、回收率52.32%的最終綜合精礦。

[1]胡義明，劉軍，張永.某微細(xì)粒赤鐵礦選礦工藝研究[J].金屬礦山，2010（4）：63－66.

[2]陳達(dá)，傅文章.某貧赤鐵礦選礦試驗(yàn)研究[J].有色礦冶，2009，25（5）：21－24.

[3]李鳳久，牛福生，吳根.冀東地區(qū)某低貧赤鐵礦選礦實(shí)驗(yàn)研究[J].中國(guó)礦業(yè)，2009，18（5）：64－68.

[4]張春舫，南世卿，周立輝.司家營(yíng)地區(qū)高泥貧赤鐵礦強(qiáng)磁預(yù)選試驗(yàn)研究[J].中國(guó)礦業(yè)，2011，20（5）：84－86.

[5]許時(shí).礦石可選性研究[M].第2版.北京：冶金工業(yè)出版社，1989.