鐵坑褐鐵礦全磁流程試驗研究

范志堅,沈遠海,陳曉明,陳江安，

(1.贛州金環磁選設備有限公司,江西 贛州 341000；2.江西理工大學 江西 贛州 341000；3.北京科技大學,北京 100083)

新余鐵坑礦褐鐵礦資源儲量大，自20世紀70年代以來，選礦工藝由最初的全浮流程，改進為現有的強磁-浮選流程，生產技術指標逐步提高。但是，目前該礦礦石性質變化較大，造成浮選技術指標波動比較大，生產指標不穩定，鐵回收率偏低[1-2]。為了提高該礦資源的利用率，穩定鐵精礦質量，降低生產成本。對鐵坑褐鐵礦進行SLon立環脈動高梯度強磁選機全磁流程試驗。通過粗磨強磁拋尾-精礦再磨強磁精選的全磁工藝流程試驗，獲得了品位53.16％、回收率64.91％的鐵精礦。

1 礦石性質

該礦類型分矽卡巖型褐鐵礦和高硅型褐鐵礦兩大類。矽卡巖型褐鐵礦呈黃褐色和棕褐色，質輕性軟，品位較高；高硅型褐鐵礦呈黑褐色，性質堅硬。礦石中鐵礦物主要為褐鐵礦，另有少量赤鐵礦、磁鐵礦、黃鐵礦和鏡鐵礦等。脈石礦物以石英為主，及少量高嶺土、絹云母、石榴子石和綠泥石等。褐鐵礦呈膠狀、同心環狀、網狀交代殘余和粒狀結構,常見疏松土狀、蜂窩狀、致密塊狀、網格狀和角礫構造等。褐鐵礦與石英嵌布緊密。

原礦多元素分析和篩析結果,分別見表1和2。

由表1可知，原礦中主要鐵礦物為褐鐵礦，脈石礦物為石英，其他元素含量甚微。另外，原礦的有害雜質元素含量低，對鐵精礦質量沒有影響。

由表2可知，鐵礦物在-0.038 mm粒級分布較高，為40.91％；其他粒級分布較均勻，且各粒級間鐵品位相差不大，均具有回收價值。

2 全磁流程試驗

2.1 試驗方案的選擇

由于原礦中褐鐵礦易泥化，而石英較難磨細，采用粗磨強磁拋尾，粗精礦細磨強磁精選的階段磨選流程。本次試驗的主要目的是降低SiO2等脈石礦物含量，提升鐵精礦品位。SLon高梯度磁選機是國內外先進的強磁選設備，它利用脈動流體力能顯著提高鐵精礦的品位，降低雜質含量。

表1 原礦多元素分析結果/％

表2 原礦(-0.074mm占70％)時篩析結果/％

2.2 粗磨強磁拋尾流程試驗

2.2.1 粗磨強磁拋尾粒度試驗

采用SLon-100周期式脈動高梯度磁選機，在粗選磁場強度1.0T，沖次200r/min；掃選強度1.0T，沖次180r/min的條件下，進行了磨礦粒度試驗。試驗結果見圖1。

由圖1知，隨著磨礦粒度的不斷增加，精礦和中礦的綜合精礦品位呈上升趨勢，達到最大值后開始下降，而鐵回收率持續上升。選擇磨礦粒度-200目68％時，鐵回收率達到最大值82.35％。

圖1 磨礦粒度對選別指標的影響

2.2.2 粗磨強磁拋尾場強試驗

在磨礦粒度-200目68％條件下，進行了粗磨強磁拋尾磁選場強條件試驗，試驗結果見表3。

表3 粗磨強磁拋尾場強試驗/％

根據表3，在粗選和掃選場強1.0T的條件下，可得到產率68.71％、品位47.87％和鐵回收率82.5％的綜合鐵精礦。磁場強度降低，精礦品位變化不大，但回收率下降較明顯。因此，粗磨強磁拋尾試驗的粗選和掃選磁場強度均選擇1.0T。

2.3 再磨強磁再選流程試驗

2.3.1 再磨強磁再選流程場強試驗

在磨礦粒度-200目91％、粗選沖次200r/min和掃選沖次180r/min的條件下，進行磁場強度試驗，結果見圖2。

圖2 磁場強度對選別指標的影響

由圖2知，隨磁場降低，綜合鐵精礦品位有所上升，但幅度不大，而回收率明顯降低。綜合考慮品位和回收率指標，粗選磁場強度選擇0.8T，掃選磁場強度選擇0.9T。

2.3.2 大沖次再磨強磁再選流程場強試驗

為進一步提高綜合精礦品位，進行大沖次再磨再選流程磁場強度條件試驗。試驗中，磨礦粒度-200目91％，粗選沖次250r/min，掃選230r/min，結果見圖3。

圖3 加大沖次后磁場強度對選別指標的影響

由圖3知，加大沖次后，綜合精礦品位均在52％以上，但隨磁場強度降低，作業回收率顯著降低。因此，大沖次后的再磨再選粗選和掃選磁場強分別選0.8T和0.9T，此時回收率最高，而尾礦品位最低。

2.3.3 再磨強磁再選流程磨礦粒度試驗

選擇磨礦粒度-200目91％，改變磁場強度，改變磁場強度，綜合精礦品位未達到理想品位。因此，在此基礎上，進行磨礦粒度試驗，結果見圖4。

圖4 再磨磨礦粒度對選別指標的影響

由表4，再磨強磁再選流程試驗磨礦粒度為-300目77％時選礦指標較好，綜合精礦品位達到53.61％，作業產率72.10％，作業回收率80.26％。

3 全磁流程試驗

根據上述條件試驗結果，確定磁選最佳試驗條件，對鐵坑褐鐵礦進行SLon高梯度強磁選全磁流程試驗，試驗流程見圖5，試驗結果見表4。由表4知， 試樣經過全磁流程選別， 可獲得產率48.27％、

圖5 全磁流程

品位53.61％和鐵回收率64.91％的鐵精礦，且精礦的SiO2的含量由現生產流程的約15％降至7％左右，顯著提高了鐵精礦的質量。

表4 全磁流程試驗結果/％

4 結語

鐵坑褐鐵礦原礦品位低，SiO2含量高，磨礦易泥化，屬難選鐵礦石。現強磁-浮選流程的鐵精礦質量低，鐵精粉指標波動較大，回收率僅50％左右。采用SLon高梯度磁選機進行全磁流程試驗，替代原先的浮選工藝，無藥劑消耗，降低了生產成本，生產穩定。全磁流程試驗，首先進行粗磨強磁拋尾試驗，經過一次粗選一次掃選后得到的粗精礦再進行再磨再選試驗，經過一次精選一次精掃選可獲得鐵精礦的品位和鐵回收率分別為53.16％和64.91％，SiO2含量7.13％。

[1]秦曉海，陳江安．湖北某鐵礦石的選礦試驗研究[J]．黃金，2005(12)：30-32．

[2]陳江安,羅仙平,熊大和.湖北某褐鐵礦的選礦工藝研究[J]．礦業研究與開發，2009(5)：41-43．