某種高磷鐵精礦降磷試驗(yàn)分析研究

劉 偉 ，張 玲

（1酒泉鋼鐵（集團(tuán)）有限責(zé)任公司 甘肅 嘉峪關(guān) 735100）

（2甘肅鋼鐵職業(yè)技術(shù)學(xué)院 甘肅 嘉峪關(guān) 735100）

1 引言

磷使鋼材具有冷脆性，磷在燒結(jié)中不易除去，煉鐵中又全部還原進(jìn)入生鐵，故鐵精礦中一定降低磷的含量。本次實(shí)驗(yàn)主要對(duì)一種鐵精礦降磷選礦研究。

2 原礦分析

2.1 原礦多元素化學(xué)分析

對(duì)所送原礦樣進(jìn)行多元素化學(xué)分析，以查明目的成分、伴生有用元素的種類和含量，以及有害元素的種類、含量，從而為制定選礦方案提供依據(jù)。分析結(jié)果見表1。

表1 原礦多元素分析結(jié)果（%）

分析表明：該礦石鐵品位相對(duì)較高，達(dá)到了53.99%，接近了高爐冶煉的富礦品位。礦石中主要有害元素為磷，含量高達(dá)0.902%，大大超出了高爐冶煉的要求，是影響該礦石利用的主要成分。礦石的磁性率為FeO/TFe＝21.93/53.99＝40.62%＞37%，表明本礦石屬于磁鐵礦石，主要鐵礦物為強(qiáng)磁性的磁鐵礦，采用單一弱磁選流程即可回收大部分鐵礦物。

2.2 磁選管分析

對(duì)該鐵礦石進(jìn)行磁選管選別，以查明相應(yīng)細(xì)度下礦石中強(qiáng)磁性產(chǎn)品的含量及其在該細(xì)度下所能達(dá)到的最好選別指標(biāo)。分析結(jié)果見表2。

表2 原礦磁選管分析結(jié)果（%）

實(shí)驗(yàn)表明：含磷礦物為非磁性礦物，采用弱磁選工藝可拋除絕大部分含磷礦物，磨礦粒度越細(xì)，礦物解離度越高，含P礦物也被拋除得越徹底[1]。但由于原礦中P含磷較高，加上部分含P礦物以微粒的形式與磁鐵礦緊密共生，最終也僅能得到P含磷0.15%左右的鐵精礦。

3 精礦降磷試驗(yàn)

3.1 粒度篩析

首先對(duì)高磷鐵精礦進(jìn)行粒度篩析，以查明各粒級(jí)中鐵元素和P元素的分布情況。篩析結(jié)果見表3。

表3 精礦粒度篩析――P（%）

粒度分析表明：該公司高磷鐵精礦的磨礦粒度已經(jīng)較細(xì)，從表3看出，粒級(jí)越細(xì)，P含量越低，達(dá)到0.050 mm以下時(shí)，P含量也降低到0.2%以下。各粒級(jí)中P的含量沒有特別明顯的分界線，大部分P分布于0.050 mm以下的細(xì)粒級(jí)中。

3.2 磁選管試驗(yàn)

為了了解磁選所能達(dá)到的最好脫磷效果，對(duì)高磷鐵精礦進(jìn)行了磁選管試驗(yàn)，結(jié)果見表4。

表4 高磷鐵精礦磁選管試驗(yàn)結(jié)果（%）

可見，高磷鐵礦精礦直接入選時(shí)，P含量最低可降至0.156%，進(jìn)一步研細(xì)后進(jìn)行磁選管選別，精礦中鐵品位明顯升高，P含量明顯下降，當(dāng)完全通過-300目時(shí)，精礦P含量可下降至0.1%以下。這表明，增加磨礦細(xì)度可以改善鐵精礦質(zhì)量，達(dá)到進(jìn)一步降磷的目的[2]。

3.3 磁場(chǎng)強(qiáng)度試驗(yàn)

在不同的磁場(chǎng)強(qiáng)度下對(duì)高磷鐵精礦進(jìn)行選別試驗(yàn)，以觀察磁場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)降磷的效果。試驗(yàn)結(jié)果見表5。

表5 磁場(chǎng)強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果（%）

從表5結(jié)果可見，磁選強(qiáng)度對(duì)P含量影響不大。當(dāng)磁場(chǎng)強(qiáng)度降低至500Oe時(shí)，精礦P含量仍然高達(dá)0.152%，這表明絕大部分含磷礦物是與磁鐵礦連生而進(jìn)入精礦的，要進(jìn)一步降低P含量，必須進(jìn)行細(xì)磨。通過磨礦實(shí)驗(yàn)研究，磨礦粒度變細(xì)，精礦鐵品位升高，P含量下降，當(dāng)達(dá)到-400目90%以上時(shí)，各指標(biāo)變化趨勢(shì)減緩，指標(biāo)變得接近。

3.4 流程試驗(yàn)

將高磷鐵精礦磨至需要的細(xì)度后，采用帶沖洗的多磁級(jí)磁選機(jī)和磁重分選器進(jìn)行選別試驗(yàn)，試驗(yàn)流程為一粗一精兩段選別。試驗(yàn)最終結(jié)果見表6。

表6 流程試驗(yàn)最終結(jié)果（%）

從表6及三種流程實(shí)驗(yàn)，將高磷鐵精礦進(jìn)一步磨細(xì)到-400目95%時(shí)，經(jīng)過兩段選別均可獲得鐵品位68%以上、鐵回收率94.72%以上的選別指標(biāo)，除兩段磁重分選器選別流程的精礦P含量稍高外，另兩個(gè)流程的P含量均在0.1%以下，各流程脫磷率大于50%。

三種流程對(duì)比看，兩段磁選流程脫磷率較高，磁選――磁重分選器流程次之，兩段磁重分選器流程的脫磷率相對(duì)較低[3]。但從精礦的產(chǎn)率和鐵回收率看，正好相反，以磁重流程的選別指標(biāo)最好，表明了磁重分選器對(duì)微細(xì)粒磁鐵礦回收的高效性。

三種流程均能達(dá)到較高的脫磷率效果，生產(chǎn)中可視具體情況采用適宜的設(shè)備。

4 結(jié)語

該公司高磷鐵精礦在進(jìn)一步磨細(xì)后經(jīng)過磁選選別可以脫除大部分P元素。要想使精礦中P含量降低至0.1%以下，需磨礦至-400目95%以上。在磨礦至-400目95%時(shí)，采用多磁級(jí)磁選機(jī)和磁重分選器進(jìn)行兩段選別，可得到鐵品位68.32～68.51%、鐵回收率94.72～96.48%、含磷0.092～0.102%的合格鐵精礦。實(shí)驗(yàn)表明：在較粗的磨礦細(xì)度時(shí)即可獲得65%以上的高品位鐵精礦，也可脫除80%以上的P元素。但有少部分含磷礦物因與磁鐵礦結(jié)合緊密而不易分離，需要很高的磨礦細(xì)度才能使其解離開來，達(dá)到這樣的磨礦細(xì)度是不經(jīng)濟(jì)的，磨礦成本很高，若需投入生產(chǎn)，需進(jìn)行詳細(xì)的經(jīng)濟(jì)論證。本試驗(yàn)結(jié)果僅對(duì)本次來樣負(fù)責(zé)，當(dāng)?shù)V石性質(zhì)發(fā)生較大變化時(shí)應(yīng)重新進(jìn)行可選性試驗(yàn)。