某種高磷鐵精礦降磷試驗分析研究

劉 偉 ，張 玲

（1酒泉鋼鐵（集團）有限責任公司 甘肅 嘉峪關 735100）

（2甘肅鋼鐵職業(yè)技術學院 甘肅 嘉峪關 735100）

1 引言

磷使鋼材具有冷脆性，磷在燒結中不易除去，煉鐵中又全部還原進入生鐵，故鐵精礦中一定降低磷的含量。本次實驗主要對一種鐵精礦降磷選礦研究。

2 原礦分析

2.1 原礦多元素化學分析

對所送原礦樣進行多元素化學分析，以查明目的成分、伴生有用元素的種類和含量，以及有害元素的種類、含量，從而為制定選礦方案提供依據(jù)。分析結果見表1。

表1 原礦多元素分析結果（%）

分析表明：該礦石鐵品位相對較高，達到了53.99%，接近了高爐冶煉的富礦品位。礦石中主要有害元素為磷，含量高達0.902%，大大超出了高爐冶煉的要求，是影響該礦石利用的主要成分。礦石的磁性率為FeO/TFe＝21.93/53.99＝40.62%＞37%，表明本礦石屬于磁鐵礦石，主要鐵礦物為強磁性的磁鐵礦，采用單一弱磁選流程即可回收大部分鐵礦物。

2.2 磁選管分析

對該鐵礦石進行磁選管選別，以查明相應細度下礦石中強磁性產(chǎn)品的含量及其在該細度下所能達到的最好選別指標。分析結果見表2。

表2 原礦磁選管分析結果（%）

實驗表明：含磷礦物為非磁性礦物，采用弱磁選工藝可拋除絕大部分含磷礦物，磨礦粒度越細，礦物解離度越高，含P礦物也被拋除得越徹底[1]。但由于原礦中P含磷較高，加上部分含P礦物以微粒的形式與磁鐵礦緊密共生，最終也僅能得到P含磷0.15%左右的鐵精礦。

3 精礦降磷試驗

3.1 粒度篩析

首先對高磷鐵精礦進行粒度篩析，以查明各粒級中鐵元素和P元素的分布情況。篩析結果見表3。

表3 精礦粒度篩析――P（%）

粒度分析表明：該公司高磷鐵精礦的磨礦粒度已經(jīng)較細，從表3看出，粒級越細，P含量越低，達到0.050 mm以下時，P含量也降低到0.2%以下。各粒級中P的含量沒有特別明顯的分界線，大部分P分布于0.050 mm以下的細粒級中。

3.2 磁選管試驗

為了了解磁選所能達到的最好脫磷效果，對高磷鐵精礦進行了磁選管試驗，結果見表4。

表4 高磷鐵精礦磁選管試驗結果（%）

可見，高磷鐵礦精礦直接入選時，P含量最低可降至0.156%，進一步研細后進行磁選管選別，精礦中鐵品位明顯升高，P含量明顯下降，當完全通過-300目時，精礦P含量可下降至0.1%以下。這表明，增加磨礦細度可以改善鐵精礦質量，達到進一步降磷的目的[2]。

3.3 磁場強度試驗

在不同的磁場強度下對高磷鐵精礦進行選別試驗，以觀察磁場強度對降磷的效果。試驗結果見表5。

表5 磁場強度試驗結果（%）

從表5結果可見，磁選強度對P含量影響不大。當磁場強度降低至500Oe時，精礦P含量仍然高達0.152%，這表明絕大部分含磷礦物是與磁鐵礦連生而進入精礦的，要進一步降低P含量，必須進行細磨。通過磨礦實驗研究，磨礦粒度變細，精礦鐵品位升高，P含量下降，當達到-400目90%以上時，各指標變化趨勢減緩，指標變得接近。

3.4 流程試驗

將高磷鐵精礦磨至需要的細度后，采用帶沖洗的多磁級磁選機和磁重分選器進行選別試驗，試驗流程為一粗一精兩段選別。試驗最終結果見表6。

表6 流程試驗最終結果（%）

從表6及三種流程實驗，將高磷鐵精礦進一步磨細到-400目95%時，經(jīng)過兩段選別均可獲得鐵品位68%以上、鐵回收率94.72%以上的選別指標，除兩段磁重分選器選別流程的精礦P含量稍高外，另兩個流程的P含量均在0.1%以下，各流程脫磷率大于50%。

三種流程對比看，兩段磁選流程脫磷率較高，磁選――磁重分選器流程次之，兩段磁重分選器流程的脫磷率相對較低[3]。但從精礦的產(chǎn)率和鐵回收率看，正好相反，以磁重流程的選別指標最好，表明了磁重分選器對微細粒磁鐵礦回收的高效性。

三種流程均能達到較高的脫磷率效果，生產(chǎn)中可視具體情況采用適宜的設備。

4 結語

該公司高磷鐵精礦在進一步磨細后經(jīng)過磁選選別可以脫除大部分P元素。要想使精礦中P含量降低至0.1%以下，需磨礦至-400目95%以上。在磨礦至-400目95%時，采用多磁級磁選機和磁重分選器進行兩段選別，可得到鐵品位68.32～68.51%、鐵回收率94.72～96.48%、含磷0.092～0.102%的合格鐵精礦。實驗表明：在較粗的磨礦細度時即可獲得65%以上的高品位鐵精礦，也可脫除80%以上的P元素。但有少部分含磷礦物因與磁鐵礦結合緊密而不易分離，需要很高的磨礦細度才能使其解離開來，達到這樣的磨礦細度是不經(jīng)濟的，磨礦成本很高，若需投入生產(chǎn)，需進行詳細的經(jīng)濟論證。本試驗結果僅對本次來樣負責，當?shù)V石性質發(fā)生較大變化時應重新進行可選性試驗。