霍邱某低品位磁鐵礦石選礦試驗*

常魯平　李　亮　王　炬

(1.中鋼集團馬鞍山礦山研究院有限公司；2.華唯金屬礦產資源高效循環利用國家工程研究中心有限公司)

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霍邱某低品位磁鐵礦石選礦試驗*

常魯平1,2李亮1,2王炬1,2

(1.中鋼集團馬鞍山礦山研究院有限公司；2.華唯金屬礦產資源高效循環利用國家工程研究中心有限公司)

摘要霍邱地區某低品位磁鐵礦石鐵品位為23.30%，鐵主要以磁鐵礦的形式存在。為合理開發利用該鐵礦資源，在分析礦石性質的基礎上，對其進行選礦試驗研究。采用階段破碎—階段拋廢—磨礦(-0.076 mm占55%)—弱磁選流程，最終可獲得產率為25.30%、鐵品位為66.25%、回收率為71.91%的鐵精礦，分選效果較好，可作為該礦石的開發利用流程。

關鍵詞磁鐵礦階段破碎階段拋廢弱磁選

霍邱地區是安徽省重要的鐵礦資源地，經過幾十年的勘探，相繼探明了張莊、周集、吳集、周油坊、李老莊、范橋、李樓等大型礦床十余處 ,累計探明儲量 12億t。該地區鐵礦石鐵品位較低，礦物組成簡單、儲量大，有害元素硫和磷含量低，屬典型的貧磁鐵礦。隨著近幾年選礦工藝及設備的迅速發展，該地區礦石得以開發利用，將鞏固、提升安徽省鐵礦石資源的供應能力，使皖西鐵礦資源優勢變為經濟優勢。對該地區某低品位礦石進行選礦試驗，以期確定其合適的開發利用工藝流程。

1礦石性質

對原礦進行化學多元素分析和鐵物相分析，結果分別見表1和表2。

表1原礦化學多元素分析結果

%

表2原礦鐵物相分析結果

%

表1表明，礦石鐵含量為23.30%，是主要有價元素，其它元素如錳、鋅等含量較低，不具有開發利用價值。有害元素S、P含量較低，對選礦及后續冶煉有利。礦石堿比w(CaO+MgO)/w(SiO2+Al2O3) =0.11，為酸性鐵礦石。脈石中SiO2含量較高，是選礦過程中要給予剔除的主要部分。

表2表明，礦石中鐵主要賦存于磁鐵礦中，占總鐵的69.84%，是主要的回收對象。其次為硅酸鐵，分布率達22.87%，赤褐鐵礦和黃鐵礦中的鐵及硫酸鐵少量，合計占總鐵的7.29%。

2試驗結果與討論

礦石磁鐵礦含量較多，弱磁選可獲得良好的分選效果。考慮到非磁性成分的存在會增加弱磁選流程磨礦的處理量，不利于節約能耗，本著“能拋早拋、能收早收”原則，礦石先經階段破碎—階段拋廢進行預先拋尾以降低后續流程負荷，并通過條件試驗確定最佳的磁選拋廢條件[1-4]。

2.1-200 mm粒級磁干選拋廢試驗

將礦石破碎至-200 mm進行1次磁干選拋廢條件試驗，分別進行分離隔板距離試驗和磁選機筒體表面線速度試驗。試驗設備為CTG1210型永磁干式磁選機，磁場強度為198.94 kA/m。

2.1.1分離隔板距離試驗

分離隔板是指用于分隔磁精礦和廢石的檔板，分離隔板距離是分離隔板與筒體中心線的水平距離。距離越大，廢石產率越小，磁精礦鐵品位越小。固定干式磁選機磁場強度為198.94 kA/m、筒體表面線速度為1.94 m/s，考察不同分離隔板距離對磁粗精礦指標的影響，試驗結果見圖1。

圖1表明，隨著分離隔板距離的增大，拋出廢石產率不斷減小，粗精礦磁性鐵回收率升高。為了保證精礦磁性鐵回收率，選擇分離隔板距離為1 200 mm，此時可拋除產率為22.30%，鐵品位為8.96%的廢石，磁粗精礦鐵品位為27.24%，全鐵和磁性鐵回收率分別為91.37%，98.58%。

圖1　分離隔板距離試驗

2.1.2筒體表面線速度試驗

固定干式磁選機磁場強度為198.94 kA/m、分離隔板距離為1 200 mm，進行筒體表面線速度試驗，試驗結果見圖2。

圖2　筒體表面線速度試驗

圖2表明，隨著筒體表面線速度的增大，拋出的廢石產率增大，粗精礦磁性鐵回收率減小。為在保證磁性鐵回收率的前提下，盡可能多拋出廢石，選擇筒體表面線速度為1.7 m/s。此時可拋除產率為10.40%，鐵品位為7.50%的廢石，磁粗精礦鐵品位為25.14%，全鐵和磁性鐵回收率分別為96.65%，99.63%。

鑒于近年來鐵礦石價格不斷下跌，降本增效變得尤為重要，因此有必要在中碎產品后繼續使用干式磁選機進行拋廢，以提高細碎段的效率。將-200 mm干拋磁粗精礦破碎至-70 mm后仍選擇CTG1210型永磁干式磁選機進行磁干選拋廢。在磁場強度為198.94 kA/m、分離隔板距離為1 100 mm、筒體表面線速度為 1.7 m/s時，磁干選拋廢可拋除13.03%，鐵品位為8.50%的廢石，磁粗精礦鐵品位為27.63%，全鐵和磁性鐵回收率分別為95.58%，99.56%。

2.2-10 mm磁粗精礦濕式磁選拋廢處理量試驗

將-70 mm干拋磁粗精礦破碎至-10 mm，選擇中鋼集團馬鞍山礦山研究院有限公司研制的CCTS型永磁濕式粗粒磁選機進行濕式磁選拋廢試驗。此類磁選機已在國內一些礦山成功應用，尤其是在低品位中粗粒級強磁性鐵礦石的預先拋廢工藝中表現出良好的分選效果。

處理量是CCTS型永磁濕式粗粒磁選機的主要參數。在磁選機磁場強度為318.31 kA/m時，不同處理量對-10 mm粗精礦指標的影響見圖3。

圖3　處理量試驗

圖3表明，處理量從0.3 t/h增加到0.9 t/h，拋除廢石產率從34.00%減少到21.90%，磁性鐵損失率從2.08%減小至0.86%。為了保證99%以上較高的磁性鐵回收率，選取處理量為0.6 t/h。此時拋除廢石產率為25.00%，鐵品位為8.76%，濕拋粗精礦鐵品位為33.92%，全鐵和磁性鐵回收率分別為92.07%，99.04%。

2.3磨礦—弱磁選磨礦細度試驗

將-10 mm濕式磁選拋廢粗精礦磨礦后進行弱磁選富集鐵。磨礦細度是影響精礦鐵品位的關鍵因素，采用400 mm×300 mm試驗型弱磁選機，在磁場強度為159.15 kA/m條件下，進行磨礦—弱磁選磨礦細度條件試驗。結果見圖4。

圖4　磨礦細度試驗

圖4表明，當磨礦細度-0.076mm含量從35%上升至65%時，精礦鐵品位提高幅度較大，回收率明顯下降。繼續增大磨礦細度，精礦鐵品位上升趨緩，回收率基本不變。在磨礦細度為-0.076mm占55%時，一次弱磁選可獲得鐵品位為65%以上的鐵精礦，滿足合同要求。結合磨礦能耗，選擇磨礦細度為-0.076mm55%。

3全流程試驗

在條件試驗的基礎上進行階段破碎—階段拋廢—磨礦(-0.076 mm 55%)—弱磁選全流程試驗，數質量流程見圖5。

圖5　原礦—階段破碎—階段預選—磨礦

4結論

(1)霍邱某低品位磁鐵礦石鐵品位為23.30%，通過采用階段破碎—階段拋廢—磨礦(-0.076 mm 55%)—弱磁選流程處理，最終可獲得鐵品位為66.25%、回收率為71.91%的鐵精礦。

(2)分別對-200 mm的粗碎產品、-70 mm中碎產品和-10 mm的細碎產品進行預先拋廢，可在入磨前拋出產率達40%以上的廢石，磁性鐵損失率1.71%，大大地降低了入磨礦石量和弱磁選處理量，從而達到了降本增效的目的。

參考文獻

[1]孫炳泉.超貧鐵礦資源化利用技術現狀及發展趨勢[J].金屬礦山，2009(1)：9-11.

[2]陸三明, 徐曉春, 彭智,等.安徽省霍邱鐵礦的資源經濟意義及生態保護[J].合肥工業大學學報，2005(2)：153-157.

[3]常魯平，孫放，楊任新.CCTS型粗粒磁選機對貧磁鐵礦石的預選效果[J].金屬礦山，2013(10)：120-123.

[4]王常任.磁電選礦[M].北京：冶金工業出版社，1986.

(收稿日期2015-10-13)

*“十二五”國家科技支撐計劃項目(編號：2011BAB07B03)。

常魯平(1988—)，男，助理工程師，243000 安徽省馬鞍山市西塘路666號。