階段磨礦-階段磁選工藝在烏臘德鐵礦選礦中應用

郭瑋鵬，王振琦，廖怡

階段磨礦-階段磁選工藝在烏臘德鐵礦選礦中應用

郭瑋鵬，王振琦，廖怡

（四川省核工業地質局二八二大隊，四川 德陽 618000）

烏臘德礦區磁鐵礦石中磁鐵礦粒度相對較粗，以+0.074mm為主，約占60.74%。磁鐵礦粒度雖較粗，但多包裹有非金屬礦物，因此要獲得高品質鐵精礦，需使磁鐵礦中包裹的非金屬礦物基本解離。通過實驗研究，采用階段磨礦（一段磨礦細度-0.074mm55%，二段磨礦細度-0.074mm85%）-階段磁選（一次精選）工藝處理該礦區鐵礦石在當前鋼鐵市場低迷時期具有較好的經濟效益，可獲得了含TFe 62.70%、鐵回收率93.31%的鐵精礦。

選礦工藝；磁鐵礦；精選；烏臘德

表1 原礦多元素分析結果

注： *單位為×10－6

青海省烏臘德磁鐵礦床全鐵平均品位30.08%[1]，礦石礦物以磁鐵礦為主，磁鐵礦粒度較粗， +0.074mm約占60.74%。-0.074mm粒級以0.04～0.08mm和0.02～0.04mm為主，約占21.90%和12.81%。這一特征決定了對磁鐵礦回收率的提高十分有利，但磁鐵礦中多包裹非金屬礦物，其中被磁鐵礦包裹的非金屬礦物粒度多<0.06mm，要獲得高品質的鐵精礦，需對原礦進行細磨，使之充分解離，才能夠有效回收磁鐵礦[2]。

表2 原礦鐵物相分析結果

1 礦石性質研究

1.1 礦物組成

表3 礦石礦物成分分析結果

鐵礦石中礦石礦物主要為磁鐵礦，其次褐鐵礦、黃鐵礦。脈石礦物以透輝石、石榴子石、石英為主，另含少量單斜輝石、綠簾石、透閃石、蛇紋石、方解石[1]。

1.2 礦石結構構造

礦石結構主要為粒狀結構、交代結構、包含結構，礦石構造主要有塊狀、團塊狀、條帶狀、浸染狀、星散狀-稀疏浸染狀構造。塊狀、條帶狀磁鐵礦中包裹有透輝石[1]。

1.3 礦石化學成分分析及篩析

礦石樣品取自烏臘德礦區磁鐵礦，原礦化學多元素分析見表1，物相分析結果見表2，粒度篩析結果見表3。

由表1、表3知，該鐵礦石屬低磷、低硫原生磁鐵礦石，有害元素硫、磷、砷含量低，硫元素以黃鐵礦形式存在。由表2、表3知，礦石中可供利用的元素只有鐵元素，其賦存狀態簡單，主要以磁鐵礦形式存在，少量以褐鐵礦、黃鐵礦形式存在。礦石中脈石礦物主要為透輝石，其次為蛇紋石、方解石、綠泥石[1]。由表4知，-0.019mm粒級產率較低，鐵品位及鐵分布率也較低，說明回收礦石中的鐵時其回收率較高。

表4 原礦篩析試驗結果

2 工藝試驗

根據礦石性質研究結果，針對該礦石采用球磨-磁選工藝回收富集鐵元素。

2.1 礦石可磨度試驗

表5 礦石可磨度測定結果表(-0.074mm含量%)

磨機采用XMB-67型200*240筒形球磨機，用大孤山鐵礦石為標準礦石和格爾木臘德地區鐵礦石進行可磨度測定。兩種礦石的入磨粒度均在-2mm+0.15mm范圍，根據不同磨礦時間和相應新生-0.074mm粒級含量，繪制可磨度曲線，并計算可磨度系數。磨礦條件為給礦量1000g，加水1000mL。

表6 粗選磁場強度實驗結果

表7 二段磨礦磁場強度實驗結果

2.2 磁場強度試驗

為了解粗選及精選磁場強度對鐵精礦質量的影響，進行了磁場強度試驗，考慮鐵精礦品位和產品回收率的因素，確定粗選磁場強度0.15T。

圖1 礦石可磨度曲線圖

表7 二段磨礦磁場強度實驗結果

3 階段磨礦-階段磁選(一次精選)流程試驗

3.1 一段磨礦-一段磁選流程

一段磨礦-一段磁選的目的是在充分保證鐵回收率的前提下，盡可能的降低后續二段磨礦作業的礦量，從而節約選別成本，基于此思路，根據前述磨礦細度試驗結果，確定一段磨礦細度-0.074mm 55%、磁場強度0.15T進行階段磨礦階段磁選，為二段磨礦-磁選準備原料。經一段磨礦一段磁選，獲得產率60.67%，TFe品位54%，TFe或收率95.42%的鐵粗精礦，流程如圖2所示。

圖2 一段磨礦-一段磁選試驗流程

圖3 二段磨礦磁場強度試驗流程

圖4 二段磨礦細度試驗流程

3.2 二段磨礦磁場強度的選擇

將一段磨礦-一段磁選生產的鐵粗精礦磨至-0.074mm占85%時，在不同磁場強度變化下，對比其產率、TFe品位及回收率，隨著磁場強度增加，鐵回收率呈上升趨勢，而鐵品位則呈降低趨勢，綜合考慮，確定精選磁場強度0.06T為宜，試驗流程如圖3所示，試驗結果見表6。

圖5 階段磨礦-階段磁選試驗全流程圖

3.3 二段磨礦細度試驗

將一段磨礦-一段磁選生產的鐵粗精礦在0.06T的磁場強度下，在不同磨礦細度條件下對比其產率、TFe品位及回收率。隨二段磨礦細度增加，在鐵回收率變化不大的情況下，鐵精礦品位逐漸升高，但當二段磨礦細度達-0.074mm85%時，鐵精礦品位62.00%以上，且回收率達97.65%?？紤]選礦過程中磨礦成本，確定二段磨礦細度-0.074mm85%進行下步試驗，二段磨礦細度流程如圖4所示，實驗結果見表7。

3.4 階段磨礦-階段磁選(一次精選)全流程試驗

表8 階段磨礦-階段磁選全流程試驗結果

由試驗可知，階段磨礦-階段磁選全流程試驗獲得了含TFe 62.70%、鐵回收率93.31%的鐵精礦。該流程的特點是在有用礦物與脈石礦物基本解離的條件下，首先得到回收率較高的鐵粗精礦，減少了二段磨礦的礦石量，利于降低生產成本，在目前鋼鐵市場不景氣時其效果尤為突出。

4 結論

烏臘德礦區鐵礦石中磁鐵礦約有25%~30%與非金屬礦物呈包裹連生體，一段磨礦細度-0.074mm55%時，包裹連生體中磁鐵礦物與分金屬礦物不能完全解離，需在再磨階段使之解離；當磨礦細度達到-0.074mm85%時，包裹連生體中磁鐵礦與非金屬礦物較完全解離。利用階段磨礦-階段磁選(一次精選)工藝可有效地回收礦石中鐵元素、降低成產成本。

[1] 郭瑋鵬, 劉恒軒, 劉鑫, 等. 青海省格爾木市烏臘德鐵銅礦區詳查報告[R]. 德陽：四川省核工業地質局二八二大隊，2017.

[2] 甄逢生, 劉長淼, 郭珍旭, 等. 山東某鈦鐵礦階段磨礦—弱磁選選鐵試驗[J]. 現代礦業，2017，597(7):209-214.

[3]劉全軒.階段磨選流程中一段磁選分選濃度的控制[J]. 金屬礦山，1996,239(5) :46-47.

The Application of Stage Grinding-Stage Magnetic Separation Process to the Ore Concentration in the Wulade Fe Mine

GUO Wei-peng WANG Zhen-qi LIAO Yi

(No. 282 Geological Party, Sichuan Bureau of Uranium Geology, Deyang, Sichuan 618000)

Grain size of magnetite in Fe ore from the Wulade Fe Mine is coarser. Most of the magnetite are +0.074 mm in grain size. The magnetite is associated with nonmetallic minerals. Therefore, stage grinding (the first stage of grinding to 55% ?0.074 mm and the second stage of grinding to 85% ?0.074 mm) and stage separation process is necessary to obtain ore concentrate. The obtained Fe ore concentrate contains 62.7% TFe with the recovery rate of iron of 93.31%.

mineral processing process; magnetite; ore concentrate; Wulade

2018-07-19

郭瑋鵬(1982-)，男，陜西咸陽人，工程師，從事固體礦產成礦規律與開發利用研究工作

TD92

A

1006-0995（2019）02-0339-03

10.3969/j.issn.1006-0995.2019.02.033