鞍本地區(qū)某貧磁鐵礦階段弱磁選試驗(yàn)

王 錦 王占郊 韓成昊 王大千

（鞍鋼集團(tuán)礦業(yè)有限公司裝備制造分公司）

我國磁鐵礦資源豐富，約占鐵礦資源總量的50%以上，普遍具有鐵品位低，鐵礦物嵌布粒度粗細(xì)不均、礦物組成復(fù)雜等特點(diǎn)，必須經(jīng)過多段磨礦和多段磁選分離才能獲得合格鐵精礦［1］。

目前，磁鐵礦礦石的典型選別流程主要包括兩種：一種是以鞍鋼集團(tuán)礦業(yè)公司大孤山選礦廠為代表的階段磨礦—階段磁選—細(xì)篩—再磨工藝，原礦全鐵品位27%～30%，采用三段磨礦、三段筒式磁選、三段脫泥槽和兩段高頻振動(dòng)細(xì)篩，最終可獲得全鐵品位68.5%以上的鐵精礦；另一種是以首鋼通鋼礦業(yè)公司板石選礦廠為代表的階段磨礦—階段磁選—細(xì)篩自循環(huán)—磁選柱精選工藝，原礦全鐵品位25%～27%，采用兩段磨礦、兩段筒式磁選、高頻振動(dòng)細(xì)篩和磁選柱，最終可獲得全鐵品位67.5%以上的鐵精礦。目前，磁鐵礦的選礦技術(shù)存在工藝復(fù)雜、選別流程長、磁選設(shè)備選別效率低等問題［2-3］。研究結(jié)果表明［4-5］，在磁鐵礦的磁選過程中，一段粗選精礦中即存在產(chǎn)率10%以上的全鐵品位大于62%的合格鐵精礦，如果采用弱磁選的方法提前分離出來，能夠大幅降低后續(xù)磨選作業(yè)負(fù)荷，提高生產(chǎn)效率。為此，本文采用階段弱磁選工藝對(duì)某鞍山式貧磁鐵礦進(jìn)行試驗(yàn)研究，旨在實(shí)現(xiàn)磁鐵礦精礦的“能收早收”，對(duì)實(shí)現(xiàn)該貧磁鐵礦資源的高效利用具有重要意義。

1 礦石性質(zhì)分析

礦樣中的主要金屬礦物為磁鐵礦和少量赤鐵礦，脈石礦物為石英，其多元素分析結(jié)果見表1。

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由表1可知，該磁鐵礦的全鐵品位為27.48%FeO含 量16.21%，F(xiàn)e2O3含 量 為7.01%，SiO2含 量38.87%，屬于低硫磷的鞍山式貧磁鐵礦。

采用偏光顯微鏡對(duì)不同磨礦細(xì)度下的各礦樣的單體解離度進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果見表2。，

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由表2可知，該礦石具有不均勻粗粒嵌部的構(gòu)造特征，在磨礦細(xì)度為-0.074 mm40%時(shí)，磁鐵礦和石英的單體解離度已達(dá)到35.02%；當(dāng)磨礦細(xì)度為-0.074 mm60%時(shí)，磁鐵礦和石英的單體解離度可達(dá)到79.56%。

2 試驗(yàn)結(jié)果與討論

磨礦細(xì)度和磁選作業(yè)的磁場(chǎng)強(qiáng)度是磁鐵礦選礦過程中的關(guān)鍵參數(shù)［6-9］。試驗(yàn)采用?50 mm×900 mm磁選管和?80 mm×260 mm數(shù)字脈沖脫磁器進(jìn)行階段弱磁選別。

2.1 磁場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)一段磁選結(jié)果的影響

在磨礦細(xì)度為-0.074 mm40%的情況下，選擇一段磁選的磁場(chǎng)強(qiáng)度分別為31.8，47.7，63.6，79.5 kA/m進(jìn)行磁選試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見圖1。

由圖1可見，隨著磁場(chǎng)強(qiáng)度的升高，精礦全鐵品位降低，鐵回收率升高；當(dāng)磁場(chǎng)強(qiáng)度大于47.7 kA/m時(shí)，精礦品位下降速度加快，但回收率增加速度先減緩后加快，所以選擇磁場(chǎng)強(qiáng)度為47.7kA/m時(shí)進(jìn)行一段磁選試驗(yàn)。試驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn)，由于強(qiáng)磁性磁鐵礦的剩磁較高，在較低的磁場(chǎng)強(qiáng)度下依然能夠產(chǎn)生強(qiáng)烈的磁團(tuán)聚夾雜，使磁選精礦的鐵品位降低。

2.2 磁場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)二段磁選結(jié)果的影響

使用脫磁器對(duì)一段磁選尾礦進(jìn)行脫磁分散，在不同的磁場(chǎng)強(qiáng)度下進(jìn)行一段濕式粗粒磁選試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見圖2、圖3。

由圖2、圖3可見，通過一段弱磁選獲得部分精礦后，二段磁選的給礦中主要磁鐵礦和石英的連生體以及部分石英顆粒隨著二段磁選磁場(chǎng)強(qiáng)度的升高，尾礦品位及回收率均降低；最終選擇磁場(chǎng)強(qiáng)度198.80 kA/m進(jìn)行二段磁選試驗(yàn)，精礦全鐵品位達(dá)23.25%，回收率達(dá)94.05%，尾礦全鐵品位為9.62%。

2.3 二段磁選粗精礦再磨再選試驗(yàn)

通過兩段磁選選別提取了產(chǎn)率14.72%和13.27%的磁鐵礦單體和石英單體，基本達(dá)到了“能收早收”和“能拋早拋”的目標(biāo)。將二段磁選獲得的粗精礦球磨至-0.074 mm60%，分別在磁場(chǎng)強(qiáng)度47.7 kA/m和198.8kA/m下進(jìn)行階段磁選，試驗(yàn)結(jié)果見表3。

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由表3可知，在與一段磨礦后相同的磁選條件下，將二段磁選的粗精礦再磨再選后，可獲得全鐵品位65.53%的鐵精礦和全鐵品位7.02%的尾礦；再選中礦的全鐵品位為27.33%，作業(yè)回收率為38.92%，需要返回再磨系統(tǒng)進(jìn)行循環(huán)。

研究表明［10-12］，隨著粒度的變細(xì)，磁鐵礦的比磁化系數(shù)逐漸降低，剩磁和矯頑力卻逐漸增大，較粗的粒度更適于磁鐵礦單體與連生體的弱磁選分離。在原礦全鐵品位為27.48%時(shí)，采用階段磨礦和階段弱磁選工藝，在較粗的磨礦粒度條件下，可提前分離出產(chǎn)率27.99%的合格精礦和尾礦，將單體解離的礦物顆粒提前分離出來，可有效降低中礦再磨再選的負(fù)荷，提高磨礦作業(yè)的效率。

3 結(jié) 論

（1）某鞍山式貧磁鐵礦具有不均勻粗粒嵌布特征，在磨礦細(xì)度-0.074 mm40%的條件下，磁鐵礦和石英的單體解離度已達(dá)到35.02%。

（2）采用階段弱磁選工藝對(duì)一段磨礦產(chǎn)品進(jìn)行選別，可提前分離出產(chǎn)率27.99%的合格精礦和尾礦，可有效降低中礦再磨再選的負(fù)荷。

（3）在較粗的磨礦細(xì)度條件下，對(duì)粗細(xì)嵌布不均勻的貧磁鐵礦石進(jìn)行“能收早收”和“能拋早拋”，能夠降低磁鐵礦的生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。