淺析氧化錳礦石選礦工藝研究現狀

譚鑫

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淺析氧化錳礦石選礦工藝研究現狀

譚鑫

（中信大錳礦業有限責任公司天等錳礦分公司，廣西 崇左 532800）

在我國錳礦石生產研究中，選礦技術研究占據著重要位置。結合傳統生產工藝與新處理工藝研究，開展了選礦單選流程與聯合流程工藝研究。

氧化錳礦石；選礦工藝；單選流程；聯合流程

錳礦石作為當前冶金行業重要的原材料，在我國冶金生產中其消耗量每年呈現上升趨勢。其中碳酸錳礦作為我國錳礦石的主要類型，其總儲量約占我國錳礦石總量的70%左右。隨著我國優質碳酸錳礦資源的日益開發，礦貧礦開采技術的研究成為了當前錳礦工藝技術研究的重要組成部分。因此氧化錳貧礦冶煉前的選礦技術研究對于我國錳冶金行業發展起到了不可忽視的作用。在當前錳礦石選礦實踐生產中，主要包括單一流程與聯合流程兩種主要方式。下面我們分別就這兩種選礦工藝開展技術研究。

1 單一流程工藝

在錳礦選礦生產中，單一流程工藝是較為簡便的選礦工藝技術，其中包括洗礦、重選、磁選、浮選4種主要方式。

1.1 洗礦工藝技術

洗礦是冶金生產中最為傳統的選礦工藝。在洗礦生產作業中，經常與礦石篩分一起進行。實際生產中其主要方法包括以下兩種：①將原礦在振動篩振動，之后直接使用沖水清洗原礦；②將洗礦后的凈礦利用振動篩進行篩分處理。在實際生產中，洗礦加工是每個氧化錳選礦廠必備的加工方式，富礦采用洗礦加工后可以直接用于冶金生產。在技術研究中，生產企業發現二次或三次洗礦作用模式，代替一次洗礦，提高洗礦中的金屬回收率約，進而提高企業的經濟效益。

1.2 重選工藝技術

錳礦重選選礦工藝生產中一般會使用跳汰機（主要用于粗、中粒礦石選礦）、搖床（主要用于細粒物料選礦）等。在實際生產中這一工藝具有投資少、費用低等優勢，因此當脈石礦物密度大時，企業會優先選用這一工藝。但是隨著我國貧錳礦與難選錳礦使用數量的不斷增加，企業選礦生產前一般需要對錳礦石進行磨細處理，進而提高重選處理的難度，造成回收率的下降。因此技術人員采用控制材料磨細顆粒度的方式，提高重選生產質量。比如技術人員將錳品位在18%左右的貧礦磨至﹣0.074 mm占70%，之后經過重選加工為中礦；品位為24%的富礦磨至同樣顆粒度占30%左右。之后使用兩次跳汰、一次搖床的分選過程，就可以得到品位為40.41%的精礦。技術人員發現其回收率可以達到79%，達到了良好的選礦回收效果。

但是在實際生產中，重選工藝存在靈活性不強、生產設備性能較差等問題。為此技術人員也開展了相應的技術研究，目前常用的技術措施包括了以下兩種：①逐步采用部分磁選方式替代重選工藝；②根據粗粒鐵礦石重選的機械設備技術更新研究成果，改進重現中使用的跳汰機，以及采用新型尖縮溜槽等措施，完善錳礦重選技術工藝。

1.3 磁選工藝技術

1.3.1 磁選技術基礎概念與生產實踐案例

磁選選礦工藝主要是利用磁力設備選別錳礦物料，在選礦生產中屬于較為傳統的工藝措施。在實際生產中，這一技術具有企業生產基建投資費用高的缺陷；但是也具有生產消耗低、人員操作較為簡單、設備便于控制、生產適用性強可用于多種類礦石生產的優勢，因此在當前選礦生產中較為常見。在實際生產中，技術人員對這一技術的實際應用進行了考察與分析。其實際的選礦案例包括以下兩項。

案例一：生產中生產人員采用Ф750分級機對錳礦材料進行磁選，即可獲得品位為42.3%的精礦材料，獲得的材料回收率為66.51%.

案例二：企業對錳礦尾礦再選生產，生產企業使用干濕聯合磁選工藝進行選礦。企業將成分為12.05%的尾礦材料分成﹣0.833 mm與＋0.833 mm兩種粒級。其中﹣0.833 mm顆粒使用磁場強度為1.2×103kA/ｍ的干式強磁選拋尾選礦；而＋0.833 mm顆粒粒級與﹣0.833 mm粒級干選磁精礦合并后，之后采用進行磨礦處理（磨礦細度﹣0.074 mm），之后采用磁場強度為1.2×103kA/m的濕式強磁選工藝選礦，最終獲得品位34.45%精礦材料。研究結果顯示其金屬回收率為82.35%，其選礦質量效果較好。

1.3.2 磁選設備技術研究

在實際的氧化錳礦選礦生產中，技術人員為了提高磁選生產質量，在磁選生產設備方面開展了相應的技術研究。目前我國新型的磁選設備包括當前較為常用的永磁輥式強磁選機、CTB1245永磁磁選機以及新型 LYC－720濕式永磁立環高梯度強磁選機等，都是磁選設備研究的主要成果。我們以永磁輥式強磁選機為例進行介紹，這一技術在設計與使用中具有以下技術特性：①設備采用了新型的軸向串級對斥磁系結構，磁輥表面磁感強度（0.13～0.18 t），高磁場梯度10 nT/m。②設備運行中無氣隙，物料不阻塞，分選效率高。③入選粒度較大，可以達到50 mm。④磁輥受傳送分選帶保護，無磨損，難退磁。⑤設備安裝、維修及生產運行費用低，操作簡便。

為了提高磁選設備生產效率，我國技術人員也針對其生產技術開展了相關研究。比如部分技術人員使用分級-Slon型強磁粗選、-Slon強磁掃選工藝，對木圭松軟錳礦進行選礦處理。其主要的技術參數包括以下幾個過程：①礦石處理后的粒級在﹣10.0～＋1.0 mm之間；②采用振動篩分方式將其分成＋5.0 mm、﹣5.0～＋1.0 mm兩個粒級，之后對＋5.0 mm粒級二次破碎處理，加工成﹣5.0～＋1.0 mm粒級材料；③確定選礦條件，研究中技術人員將選礦條件確定參數，其給礦濃度為18%，材料干礦處理量為180 kg/h。磁選作業包括了粗選與掃選兩個主要部分：①粗選生產背景。磁力強度1.0 T，脈動沖程為12 mm，脈動沖次230次每分鐘，轉環轉速速度為2.5 r/min；②掃選生產背景。磁力強度1.2 T，脈動沖程為12 mm，脈動沖次230次每分鐘，轉環轉速200次每分鐘。連續生產2 d后，生產取得品位為30.38%的精礦材料，其材料回收率為75.97%，其選礦質量較高。隨著我國各類、各等級新型磁選機研究的開展，我國目前氧化錳選礦生產技術大部分進行了更新，為我國錳選礦技術提高提供了有效保障。

1.4 浮選工藝技術

浮選工藝是一種礦產選礦的方法，但是氧化錳礦材料由于具有較差的可浮性，同時由于浮選工藝成本較高，且操作控制較為困難，因此這一技術目前仍處于研究階段。目前這一工藝的研究重點包括了浮選藥劑、浮選設備和浮選工藝機制三個方面，其中浮選機制是技術研究的重點內容。在這一研究中，技術人員將細粒軟錳礦在磁場中進行了浮選狀況和濁度實驗，對磁場對浮選效果規律進行了分析研究。研究結果顯示外磁場作用能使弱磁性錳礦石表觀粒度體積增大，進而提升了這類錳礦浮選質量。研究中技術人員在磁場中使用浮選方式對細粒軟錳礦進行處理。研究結果表明：與單一疏水聚團顆粒浮選工藝相比較，磁場中的疏水聯合聚團表觀粒度較大，比表面積小；磁場對于細粒軟錳礦的回收率提升起到了有效作用，同時在磁場對于脈石分離也可以起到有效的作用。在磁場強度為0.7 T時，選礦精礦材料的品位由80.5%提升至89.4%，金屬材料的回收率也由61.5%提升至84.6%.

2 聯合流程工藝

為了提升氧化硅選礦加工生產效率與質量，技術人員在單一選礦技術基礎上，采用聯合加工工藝模式，開展了聯合流程工藝技術研究。目前我國常用的聯合選礦工藝中一般會與磁選方式進行結合，主要包括了以下兩種。

2.1 重、磁選聯合選礦工藝

這一選礦工藝是將重選與磁選聯合使用，提高選礦生產處理質量。由于選礦效果較好，因此在選礦生產中使用較為廣泛。為此技術人員針對這一工藝開展了專項的技術研究，特別是在大新低品位氧化錳粉礦選礦中，這一技術的應用較為明顯。在實際生產中，企業使用先磁選、后重選的方式進行選礦處理。技術人員采用375 mm輥徑CS-1型強磁選機對氧化錳礦產進行磁選加工處理，之后再采用300 mm×300 mm下動型隔膜跳汰機對磁選后的材料進行跳汰重選處理，最終獲得品位為38.6%與31.95%的兩種精礦材料，效果很好。經過研究我們發現，單一的磁選處理方式可以取得較高的金屬回收率，但是其生產出的精礦品位較差；而重選礦方式可以獲得較好品位的精礦材料，但是其金屬回收率較低。因此采用強磁選與跳汰重選聯合流程的生產工藝，可以取得較好的生產質量與經濟效益。

2.2 磁、浮選聯合選礦工藝

這一選礦工藝是將磁選與浮選聯合使用的一種選礦工藝，對于氧化錳礦石處理具有較強的針對性。比如我國部分地區所產的高鐵錳比鐵錳共生礦石由于其風化嚴重，整體形態呈黏土狀態，礦物中嵌布的粒度非常微小，因此磁選、重選、浮選等方式難以起到有效的選礦效果。因此技術人員采用了磁、浮選結合的方式對材料開展了選礦處理。其處理過程包括磁化還原焙燒處理、弱磁選處理、選鐵尾礦反浮選處理3個階段。處理后企業得到了品位為34.55%、回收率為78.47%的精礦材料，分選處理質量較好。

3 結束語

氧化錳錳礦材料選礦技術研究是當前我國錳礦處理研究的重要組成部分。因此技術人員針對當前氧化錳材料常用的洗礦、重選、磁選和浮選4種主要單選模式，開展了材料單選與聯合選礦研究，為我國氧化錳礦開發與冶金技術發展提供支持。

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［2］盧毅屏，呂海峰，馮其明，等.細粒軟錳礦磁-疏水聯合聚團研究［J］.中南大學學報（自然科學版），2012（12）.

［3］盧毅屏，呂海峰，馮其明，等.外磁場對細粒軟錳礦浮選的影響［J］.有色金屬（選礦部分），2012（5）.

2095－6835（2019）01－0080－02

TD951

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2019.01.080

譚鑫（1992—），男，助理工程師，研究方向為錳礦石加工技術。

〔編輯：嚴麗琴〕