某貧赤鐵礦石選礦試驗

張叢香 鐘 剛

(鞍鋼集團礦業設計研究院)

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某貧赤鐵礦石選礦試驗

張叢香 鐘 剛

(鞍鋼集團礦業設計研究院)

某鐵礦采場不同部位的礦石性質差別較大，影響選礦生產的穩定，易造成生產指標的波動。為穩定生產，對采區深部礦石進行了工藝礦物學及選礦試驗研究，選礦廠可根據采區內不同部位礦石的可選性，及時、合理地調整工藝參數和操作策略，更好地指導生產。

貧赤鐵礦石 礦石性質 可選性 選別指標

某鐵礦不同采區礦石性質差別較大，品位和可選性的較大差異給選礦生產工藝參數的確定、工藝流程和生產指標的穩定帶來了極大的困難。為穩定生產，對礦區深部礦石進行了工藝礦物學及可選性研究，以便選廠能根據礦石性質的變化及時、有針對性地調整工藝參數，保持生產指標的穩定。

1 礦石性質

1.1 礦石的構造結構

某鐵礦深部礦石為磁鐵赤鐵石英巖型鐵礦石，主要為致密塊狀、條帶狀構造，含少量的構造運動形成的破碎構造及揉皺狀構造、風化淋濾構造。致密塊狀構造的礦石在空間上大致均勻分布，顏色基本一致；磁鐵礦、閃石類礦物等深色礦物與石英等淺色礦物相對富集且呈互層產出，在斷面上則呈條帶狀出現，以中—細條帶為主；由于礦石裂隙或靠近地表，風化作用及地表水的淋濾作用導致礦石中鐵礦物褐鐵礦化，礦石中出現孔洞或碎裂，礦石中鐵礦物嵌布粒度變細。

礦樣的結構主要有自形晶粒狀結構、他形粒狀結構、柱狀結構、包裹體結構及氧化交代結構，脈石礦物以自形晶結構及柱狀結構為主，高品位礦石中鐵礦物他形粒狀結構及氧化交代結構較發育。

1.2 礦物組成及結構特征

礦石中的主要礦物為石英、赤鐵礦、磁鐵礦及閃石類礦物，褐鐵礦、碳酸鹽礦物少量，黃鐵礦痕量。礦石中的部分石英、閃石類礦物及磁鐵礦呈粗粒自形晶結構，其他則較細；赤鐵礦主要為粗粒磁鐵礦的氧化邊或磁鐵礦的假象結構，反映該礦樣原生鐵礦物為磁鐵礦，并且經赤鐵礦的后期氧化作用；褐鐵礦分布于鐵礦物邊緣或礦石裂隙處，為鐵礦物經長期風化淋濾作用所形成；石英為他形粒狀結構，其他脈石礦物為半自形或自形粒狀。

1.3 嵌布特征

大部分脈石礦物的嵌布特征較簡單，晶體形態發育較好，嵌布粒度較粗，少部分脈石礦物尤其是碳酸鹽礦物晶粒較細，硅酸鹽中的白云母呈片狀產出。

部分磁鐵礦及假象赤鐵礦嵌布粒度在40 μm以上，部分赤鐵礦與磁鐵礦伴生，鐵礦物嵌布粒度略粗，礦物間接觸界線及鑲嵌關系較簡單。礦樣中鐵礦物平均嵌布粒度為46.46 μm，-15 μm含量僅占5.76%，脈石礦物平均嵌布粒度為95.24 μm。

1.4 礦石成分分析

礦石主要化學元素分析結果見表1，鐵物相分析結果見表2。

表1 礦石主要化學元素分析結果 %

表2 礦石鐵物相分析結果 %

由表1、表2可知，礦石鐵品位為33.57%，氧化亞鐵含量5.71%，磁性鐵含量為35.75%，赤褐鐵占全鐵的57.69%；礦石中有害元素硫、磷含量較低。

2 選礦試驗研究

2.1 磨礦細度試驗

磨礦細度試驗采用1次弱磁選流程，磁選設備為磁選管，磁場強度為96 kA/m，試驗結果見表3。

表3 磨礦細度試驗精礦指標 %

由表3可知，隨著磨礦細度的提高，精礦鐵品位上升、回收率下降；綜合考慮，確定磨礦細度為 -0.074 mm占90%。

2.2 弱磁選尾礦強磁選磁場強度試驗

以2.1節確定磨礦細度下的弱磁選尾礦為強磁選給礦，試驗結果見表4。

表4 強磁選試驗粗精礦指標

從表4可看出，隨著磁場強度的增加，強磁選精礦鐵品位下降，作業回收率上升；綜合考慮，確定強磁選磁場強度為716.56 kA/m。

2.3 全流程試驗

結合現場選別工藝流程，對礦樣進行了試驗室連選試驗，試驗采用階段磨礦、粗細分級分選、中礦再磨再選的重磁浮(反浮選)聯合流程。1次閉路磨礦產品(-0.074 mm含量為58%)給入粗細分級旋流器進行粗細分級，沉砂螺旋溜槽1粗1精重選得重選精礦；螺旋溜槽粗選尾礦中磁機(背景磁場強度為398.09 kA/m，)掃選，中磁尾為最終尾礦；螺旋溜槽精選尾礦與中磁掃選精礦合并給入2次旋流器分級，沉砂進行2次開路磨礦，2次球磨機排礦和2次分級旋流器溢流合并(-0.074 mm占78%)返回粗細分級旋流器；粗細分級旋流器溢流給入弱磁機(96 kA/m)，弱磁選尾礦給入強磁選(背景磁場強度716.56 kA/m)，弱磁選精與強磁選精礦合并進行1粗1精3掃閉路反浮選。試驗數質量流程見圖1。

圖1 全流程試驗數質量流程

由圖1可見，鐵品位為33.57%的礦石，采用圖1所示流程處理，可獲得鐵品位為67.44%，回收率為79.33%的鐵精礦。

3 結 語

(1)某露天采區深部礦石鐵品位為33.57%，赤褐鐵占總鐵的57.69%，磁性鐵占總鐵的35.75%，有害元素硫、磷含量較低，屬低硫磷高硅貧赤鐵礦石。

(2)礦石屬磁鐵赤鐵石英巖型礦石，主要為塊狀、條帶狀構造，含少量的構造運動形成的破碎構造及揉皺狀構造、風化淋濾構造；礦石為粒狀結構、不同程度氧化交代結構及包裹體結構；鐵礦物平均嵌布粒度為46.46 μm、脈石平均嵌布粒度為95.24 μm。

(3)礦石采用階段磨礦、粗細分級分選、中礦再磨再選的重磁浮(反浮選)聯合流程處理，可獲得鐵品位為67.44%、回收率為79.33%的精礦，中礦循環量為87.21%。

(4)由于采場不同部位礦石性質有很大差異，當高品位礦石入選時，中礦循環量較大，返回螺旋溜槽的量相應要增加，生產上可根據實際情況，適當增開粗細分級旋流器的臺數、調整旋溜器參數，同時螺旋溜槽的給礦量相對要增大，因此生產上應根據來礦的性質及時調整粗細分級旋流器和螺旋溜槽開動臺數，同時調整中場強磁選的磁場強度和強磁選的背景磁場強度，在保證精礦質量的同時，降低尾礦品位，提高金屬回收率，穩定生產；當入選礦石品位較低時則相反。

(5)生產上應根據礦石性質的差異積極強化現場配礦，以保證生產指標的穩定；對于磁性鐵含量較高的深部礦石，因精礦產率也較高，生產上應根據礦石性質的差異相應調整現場操作。

2016-06-26)

張叢香(1965—)，女，教授級高級工程師，114002 遼寧省鞍山市鐵東區東解放路132號。