某高泥貧赤鐵礦選礦工藝試驗研究

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)開發(fā)與安全技術(shù)實驗室，河北 唐山063009；3.河北鋼鐵集團礦山設(shè)計有限公司，河北 唐山063000；4.宣化鋼鐵集團有限責任公司，河北宣化075100）

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

某低品位鐵礦儲量大，鐵品位低，鐵礦物嵌布粒度粗細不均，含泥量高，屬泥化嚴重的難選貧赤鐵礦。本研究針對該礦石特點，進行了階段磨礦－弱磁獲精－強磁拋尾－重選流程（一段磨礦－弱磁－強磁，二段磨礦－強磁－重選（搖床））的選鐵試驗研究，取得了較為理想的選礦指標，可為該礦石的開發(fā)利用提供依據(jù)。

1 礦石性質(zhì)

試驗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)負荷，降低選礦成本[4]。根據(jù)礦石中有用礦物種類，試驗中首先采用弱磁選方法回收礦石中的磁鐵礦，再采用強磁－重選回收弱磁尾礦中的弱磁性鐵礦物。試驗流程見圖1。

圖1 選礦原則流程

2.2 弱磁選流程回收磁鐵礦試驗

弱磁選試驗中，進行了不同磨礦細度條件下的磁選試驗、磁場強度試驗、階段磨礦階段磁選試驗及流程試驗，確定弱磁選流程中第一段磨礦細度為－0.074mm占50%，第二段磨礦細度為－0.074mm占95%，流程試驗結(jié)果見表3。

表3 弱磁選流程試驗結(jié)果

2.3 二磁尾（中礦）再選試驗

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，又對二段磁選尾礦即中礦進行了搖床再選試驗。

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，對二磁尾即中礦進行了搖床再選試驗。試驗結(jié)果見表4。

表4 二磁尾—搖床試驗結(jié)果

由二磁尾（中礦）搖床再選試驗結(jié)果知，弱磁尾礦進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。在實際生產(chǎn)中該部分中，礦可匯同三磁尾礦進入強磁－重選流程中的重選以回收鐵礦物。

2.4 弱磁－強磁－重選流程回收弱磁性鐵礦物試驗

2.4.1 一段強磁磁場強度試驗

由于一段磨選作業(yè)中強磁選的主要目的是拋去已單體解離的脈石或貧連生體，強磁磁場強度的變化，會對本作業(yè)鐵精礦的品位及回收率有一定影響[5]。因此，在第一段磨礦細度－0.074mm占50%的條件下，通過試驗考查了強磁磁場強度對選別指標的影響。

為與現(xiàn)場生產(chǎn)實際接近，將弱磁選流程中得到的弱磁Ⅰ尾礦采用slon－500立環(huán)脈動高梯度強磁選機進行了不同磁場強度試驗，背景場強分別為0.80T、0.85T、0.90T及1.00T，脈動沖程20mm，沖次120次／min，給礦濃度約30%。考慮到該段強磁作業(yè)需保證一定的鐵回收率，試驗中將強磁機得到的精礦與中礦合并作為強磁精礦進入二段強磁選。試驗流程見圖1，試驗結(jié)果見表5。

表5 一段強磁磁場強度試驗結(jié)果

試驗結(jié)果表明：隨磁場強度的增加，強磁精礦產(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)合強磁生產(chǎn)實際，確定一段強磁磁場強度為0.85T。

2.4.2 二段強磁磨礦細度試驗（強磁－搖床）

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

試驗結(jié)果表示，當?shù)诙文サV細度為－0.074mm 95.00%時，通過二段強磁－重選可獲得對原礦產(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，可作為整個流程的中礦。在實際生產(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)實際中因有中礦返回，回收率可更高些。

表6 不同磨礦細度條件下二段強磁選試驗結(jié)果

表7 不同磨礦細度條件下二段強磁精礦搖床試驗結(jié)果

3 結(jié)論

1）該試驗礦石為鞍山式貧赤鐵礦，全鐵品位和磁性鐵含量低、泥化嚴重，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）試驗中，首先采用弱磁選方法回收礦石中的磁鐵礦，再采用強磁－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－強磁拋尾－重選流程（搖床），獲得了較好的技術(shù)指標。在入選原礦品位TFe24.07%、一段磨礦細度－0.074mm占50%、二段磨礦細度－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.某微細粒赤鐵礦選礦工藝研究[J].金屬礦山，2010（4）：63－66.

[2]陳達，傅文章.某貧赤鐵礦選礦試驗研究[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驗研究[J].中國礦業(yè)，2009，18（5）：64－68.

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

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