鐘九鐵礦磁鐵礦石工藝礦物學研究與選礦試驗研究

2021-04-08 03:24:30翁金紅

現代礦業 2021年2期

王歡翁金紅沈斌

（安徽馬鋼礦業資源集團姑山礦業有限公司）

磁鐵礦資源是關系國計民生的重大戰略資源［1-2］。我國的磁鐵礦資源分布廣泛，儲量豐富，其開發利用對國民經濟發展具有戰略意義。

鐘九鐵礦是馬鋼姑山礦業有限公司的后備礦山之一，礦石中的主要鐵礦物為磁鐵礦和赤褐鐵礦，伴生有用礦物為硫、鈷礦物，有害雜質磷含量較高。為給下一步工作的開展提供技術依據［3-4］，進行了工藝礦物學研究和選礦試驗研究。

1 工藝礦物學研究

1.1 礦石主要化學成分分析

礦石主要化學成分分析結果見表1。

注：Au、Ag的含量單位為g/t。

表1 表明：礦石中有回收價值的元素為鐵，可綜合回收的元素為硫，主要有害雜質元素為P，含量較高，CaO+MgO 與SiO2+Al2O3的質量比為0.67，因此，該礦石為半自熔型鐵礦石。

1.2 礦石鐵、硫物相分析

礦石鐵物相分析結果見表2，硫物相分析結果見表3。

從表2 可以看出，礦石中的鐵礦物以磁鐵礦為主，另含有少量的赤褐鐵礦，其他鐵礦物含量較低，因此，礦石為磁鐵礦石。

從表3 可以看出，礦石中的硫礦物以硫化鐵為主，其硫分布率達85.15%，其次是硫酸鹽，其他硫化物含量較低。

1.3 礦石物理機械性能分析

礦石（12～0 mm）物理機械性能分析結果見表4。

1.4 礦石的礦物組成及含量

礦石的礦物組成及含量見表5。

由表5可以看出，礦石中主要有用鐵礦物為磁鐵礦，含量為42.63%，其次為赤鐵礦和少量褐鐵礦，含量分別為3.12%和0.58%；脈石礦物主要為碳酸鹽礦物及石英，含量分別為14.91%和11.76%，次要為硅酸鹽類礦物綠泥石、黑云母、黏土和磷灰石。

1.5 礦石的自然類型和結構構造

按所含主要脈石礦物來劃分的礦石自然類型為碳酸鹽型磁鐵礦石。

礦石的構造主要有塊狀構造、斑狀構造、角礫狀構造、細脈狀構造等，礦石的結構主要有粒狀結構、斑狀結構、脈狀結構、包含結構、鱗片狀結構等。

1.6 礦石中主要鐵礦物及脈石礦物的工藝粒度

有用鐵礦物磁鐵礦和赤鐵礦的工藝粒度主要在+0.05 mm，分布率分別為69.51%和45.34%；約60%的碳酸鹽礦物和石英的工藝粒度在+0.05 mm。

2 選礦試驗研究

試驗流程為原礦（3～0 mm）濕式磁選拋廢—階段磨礦階段磁選流程。

2.1 原礦濕式磁選拋廢試驗

原礦（3～0 mm）濕式磁選拋廢試驗采用濕式弱磁筒式磁選機，磁場強度為175.07 kA/m，條件試驗確定的最佳試驗結果見表6。

由表6 可以看出，原礦（3～0 mm）濕式磁選可拋出產率31.10%、全鐵品位7.18%、磁性鐵含量1.35%的粗粒尾礦，獲得全鐵品位46.04%的粗精礦。

2.2 一段磨選試驗

粗精礦磨至-0.076 mm50%進行一段弱磁選試驗，磁場強度為159.15 kA/m，條件試驗確定的最佳試驗結果見表7。

由表7 可以看出，一段磨選試驗能獲得鐵品位57.02%的一段精礦，精礦品位提升11.14個百分點。

2.3 二段磨選試驗

一段精礦磨至-0.076 mm75%進行兩段弱磁精選試驗，一段磁場強度為159.15 kA/m，二段磁場強度為127.32 kA/m，條件試驗確定的最佳試驗結果見表8。

由表8可以看出，二段磨選試驗可獲得全鐵品位65.01%的精礦，作業回收率達97.46%。

2.4 尾礦選硫試驗

考慮到浮選選硫的粒度不宜過粗，隔出粗粒尾礦中的+1 mm粒級后與階段磨選尾礦按流程比例混合，然后進行浮選選硫，在條件試驗和開路試驗基礎上進行閉路浮選選硫試驗，試驗流程見圖1，結果見表9。

由表9 可以看出，脫粗后的尾礦浮選選硫，可獲得作業產率2.61%，含硫42.49%的硫精礦。

2.5 全流程試驗結果

根據以上條件試驗確定的工藝參數和流程結構進行全流程試驗，試驗流程見圖2，結果見表10。

3 結論

（1）馬鋼姑山礦業公司鐘九鐵礦礦石為碳酸鹽型磁鐵礦石，主要金屬礦物為磁鐵礦，含量為42.63%，次要金屬礦物為赤鐵礦、褐鐵礦，含量為3.12%和0.58%；礦石主要構造為塊狀構造和斑狀構造，另有少量角礫狀構造和細脈狀構造；主要結構為粒狀結構、斑狀結構、包含結構和鱗片狀結構；礦石中有用鐵礦物磁鐵礦和赤鐵礦的工藝粒度主要在+0.05 mm，分布率分別為69.51%和45.34%；約60%的碳酸鹽礦物和石英的工藝粒度在+0.05 mm。