提高某鐵礦選礦指標(biāo)工藝試驗(yàn)研究*

林小鳳 袁啟東 張 永

（1.中鋼集團(tuán)馬鞍山礦山研究總院股份有限公司；2.國(guó)家金屬礦山固體廢物處理與處置工程技術(shù)研究中心）

我國(guó)是礦產(chǎn)資源大國(guó)，同時(shí)也是鐵礦石的消耗大國(guó)。近幾十年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)技術(shù)和鋼鐵工業(yè)的發(fā)展，國(guó)內(nèi)富鐵礦石資源日趨枯竭，“貧、細(xì)、雜”鐵礦石越來(lái)越受到鋼鐵行業(yè)的重視［1-5］。對(duì)于赤鐵礦、褐鐵礦、菱鐵礦等自身品位低且嵌布粒度細(xì)的礦石，如何對(duì)其進(jìn)行高效利用是現(xiàn)階段選礦工作者所需解決的首要問(wèn)題［6-7］。本文對(duì)某酸性褐鐵礦采用磨礦、強(qiáng)磁、螺旋溜槽重選等工藝進(jìn)行了不同選礦工藝的試驗(yàn)研究，并取得了良好的選別指標(biāo)。

1 原礦性質(zhì)

1.1 原礦多元素分析

原礦化學(xué)多元素分析結(jié)果見表1。

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由表1 可知，原礦中鐵含量為44.25%，除鐵外其他可回收的有用礦物含量都較低，回收價(jià)值不大；有害雜質(zhì)硅、鉀含量較高，燒失為5.03%，堿比0.164，為酸性鐵礦石。

1.2 原礦鐵物相分析

原礦鐵物相分析結(jié)果見表2。

由表2可知，原礦中的鐵主要是以赤褐鐵礦的形式存在，赤褐鐵礦之中的鐵占92.14%，其他鐵礦物含量較少。由于原礦的燒失較高，為5.03%，而碳酸鐵含量較低，說(shuō)明赤褐鐵礦中含有較多的褐鐵礦。

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2 選礦工藝研究

2.1 原礦—磨礦—強(qiáng)磁選試驗(yàn)

2.1.1 磨礦細(xì)度試驗(yàn)

將原礦采用XMQ240×90 錐形球磨機(jī)分別磨至-0.076 mm 含量45%，55%，65%，75%，85%，95%及-0.045 mm 91.6%，對(duì)磨礦產(chǎn)品進(jìn)行強(qiáng)磁選選別試驗(yàn)。強(qiáng)磁采用立環(huán)脈動(dòng)高梯度磁選機(jī)，充填介質(zhì)用4 mm 粗棒介，沖程25 mm，沖次200 次/min，轉(zhuǎn)環(huán)轉(zhuǎn)速2 r/min，強(qiáng)磁選磁場(chǎng)強(qiáng)度477.46 kA/m，試驗(yàn)流程見圖1，試驗(yàn)結(jié)果見表3。

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由表3 可知，磨礦細(xì)度的變化對(duì)鐵精礦品位影響較小，對(duì)鐵精礦回收率影響較大；隨著磨礦細(xì)度從-0.076 mm45% 增加到-0.076 mm95%，鐵精礦品位從50.75% 升高到53.26%，鐵回收率從79.90% 下降到57.52%；進(jìn)一步將磨礦細(xì)度提高到-0.045 mm91.6%，鐵精礦品位基本不變，鐵回收率下降6.80 個(gè)百分點(diǎn)；綜合考慮，選取強(qiáng)磁選磨礦細(xì)度為-0.076 mm95%。

2.1.2 強(qiáng)磁粗選磁場(chǎng)強(qiáng)度試驗(yàn)

立環(huán)脈動(dòng)高梯度強(qiáng)磁選機(jī)的影響因素主要有磁場(chǎng)強(qiáng)度、精礦漂洗水量、轉(zhuǎn)環(huán)轉(zhuǎn)速、沖程和脈動(dòng)次數(shù)等，但最大的影響因素是磁場(chǎng)強(qiáng)度，故對(duì)磁場(chǎng)強(qiáng)度的影響因素進(jìn)行試驗(yàn)。對(duì)磨礦細(xì)度-0.076 mm95%的產(chǎn)品進(jìn)行粗選磁場(chǎng)強(qiáng)度試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見表4。

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由表4 可知，磁場(chǎng)強(qiáng)度從795.77 kA / m 降至159.15 kA/m 時(shí)，鐵精礦產(chǎn)率和鐵回收率大幅降低，鐵品位僅提高3.42 個(gè)百分點(diǎn)；綜合考慮，選取粗選作業(yè)磁場(chǎng)強(qiáng)度636.62 kA/m。

2.1.3 強(qiáng)磁精選磁場(chǎng)強(qiáng)度試驗(yàn)

對(duì)鐵品位51.25% 的強(qiáng)磁粗精礦進(jìn)行強(qiáng)磁精選磁場(chǎng)強(qiáng)度試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見表5。

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由表5 可知，磁場(chǎng)強(qiáng)度從397.89 kA/m 降至79.58 kA/m 時(shí)，鐵精礦產(chǎn)率和鐵回收率大幅降低，鐵品位僅提高2.32 個(gè)百分點(diǎn)；綜合考慮，選取精選作業(yè)磁場(chǎng)強(qiáng)度為238.73 kA/m。

2.1.4 原礦—磨礦—強(qiáng)磁選流程試驗(yàn)

將原礦磨至-0.076 mm95%，對(duì)磨礦產(chǎn)品進(jìn)行強(qiáng)磁選流程試驗(yàn)，粗選、精選磁場(chǎng)強(qiáng)度分別為636.62，238.73 kA/m，試驗(yàn)結(jié)果見表6，數(shù)質(zhì)量流程見圖2。

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2.2 螺旋溜槽重選試驗(yàn)

采用磨礦、單一強(qiáng)磁選流程對(duì)該礦石進(jìn)行選別后，只能獲鐵品位55% 左右的鐵精礦，鐵精礦品位較低?？紤]到原礦主要為赤褐鐵礦，因此采用螺旋溜槽重選的方法對(duì)該礦進(jìn)行回收。

將原礦用試驗(yàn)室錐形球磨機(jī)XMQ240×90分別磨至-0.076mm 含量65%，75%，85%，95%，對(duì)磨礦產(chǎn)品用螺旋溜槽進(jìn)行選別試驗(yàn)，試驗(yàn)流程為1 粗1 精，試驗(yàn)流程見圖3，試驗(yàn)結(jié)果見表7。

由表7 可知，將原礦磨至-0.076 mm65% 時(shí)，采用螺旋溜槽1 粗1 精流程選別，能獲鐵品位57.63%的鐵精礦，但鐵回收率較低，為14.17%；將原礦磨至-0.076 mm95% 時(shí)，能獲鐵品位60.26%、鐵回收率10.92% 的鐵精礦；提高磨礦細(xì)度，鐵精礦品位雖有所提高，但鐵回收率低，可見采用單一螺旋溜槽重選不能獲得較好的選別指標(biāo)。

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2.3 原礦—磨礦—強(qiáng)磁—螺旋溜槽重選試驗(yàn)

采用磨礦、單一強(qiáng)磁選或單一螺旋溜槽重選流程對(duì)該礦石進(jìn)行選別，獲得的鐵精礦回收率均較低，選別指標(biāo)不理想。因此，采用強(qiáng)磁與螺旋溜槽重選組合的方法對(duì)該礦石進(jìn)行回收。對(duì)原礦進(jìn)行磨礦—強(qiáng)磁—螺旋溜槽重選全流程試驗(yàn)，磨礦細(xì)度為-0.076 mm95%，試驗(yàn)結(jié)果見表8，數(shù)質(zhì)量流程見圖4。

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3 結(jié) 語(yǔ)

（1）某礦石中鐵含量44.25%，除鐵外其他可回收的有用礦物含量都較低，回收價(jià)值不大；有害雜質(zhì)硅、鉀含量較高，燒失為5.03%，堿比為0.164，為酸性鐵礦石。

（2）原礦嵌布粒度較細(xì)，將磨礦細(xì)度從-0.076 mm95% 提高到-0.045 mm91.6% 時(shí)，在同等條件下采用強(qiáng)磁選機(jī)進(jìn)行選別，鐵精礦品位幾乎不變，但鐵回收率降低6.80 個(gè)百分點(diǎn)，說(shuō)明當(dāng)磨礦細(xì)度達(dá)-0.076 mm95%時(shí)，提高磨礦細(xì)度、損失鐵精礦回收率也難以提高鐵精礦品位。

（3）試驗(yàn)進(jìn)行了原礦—磨礦（-0.076 mm95%）—強(qiáng)磁選流程，可獲得鐵品位55% 以上的鐵精礦；原礦—磨礦（-0.076 mm95%）—螺旋溜槽重選流程、原礦—磨礦（-0.076 mm95%）—強(qiáng)磁—螺旋溜槽重選流程選別，可獲得鐵品位58%以上的鐵精礦。

（4）原礦采用磨礦、強(qiáng)磁、螺旋溜槽重選工藝選別后，雖然鐵精礦品位得到提高，但鐵精礦回收率仍偏低。根據(jù)該礦石的特點(diǎn)，為了提高鐵精礦回收率，建議對(duì)該礦石進(jìn)行原礦—磨礦—強(qiáng)磁—反浮選試驗(yàn)。