某高碳酸鐵礦石提高鐵回收率試驗(yàn)

高志喆 何云林 陳小艷

（1.鞍山鋼鐵集團(tuán)有限公司大孤山球團(tuán)廠；2.鞍鋼集團(tuán)礦業(yè)設(shè)計(jì)研究院有限公司）

某鐵礦為沉積變質(zhì)型礦床［1-2］，其采場隨著向深部開采，采區(qū)深層礦石不斷揭露，礦石工藝礦物學(xué)性質(zhì)發(fā)生了較大變化，碳酸鐵含量有增加趨勢，部分新擴(kuò)采區(qū)鐵礦石碳酸鐵含量超過10%。為了綜合利用此類鐵礦石，分析了該類礦石的工藝礦物學(xué)特征及可選性，采用階段磨礦、多段弱磁選試驗(yàn)后，獲得了品位67%以上的合格鐵精礦。經(jīng)過上述選別，拋掉的尾礦鐵品位高達(dá)13.06%。為綜合利用該尾礦中的鐵金屬，考慮采用強(qiáng)磁選對(duì)其進(jìn)行選別以提高金屬回收率。

1 礦石性質(zhì)

1.1 礦石化學(xué)成分分析

將該鐵礦中碳酸鐵含量較高的礦石合并為1個(gè)礦樣，簡稱為高碳酸鐵礦，其物相分析和多元素分析結(jié)果見表1、表2。

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由表1可知，高碳酸鐵礦中全鐵品位29.71%，硅酸鐵、赤褐鐵礦含量均較少，但碳酸鐵含量較高，磁性鐵占全鐵的55.20%，該礦石屬高碳酸鐵磁鐵貧礦，預(yù)計(jì)該礦石經(jīng)單一磁選流程選別后，鐵金屬回收率將較低。

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由表2可知，高碳酸鐵礦為高硅、貧鐵低硫磷貧鐵礦石，礦石中的硫含量0.29%，遠(yuǎn)低于鐵礦石的允許值0.50%，磷、錳含量都較低。

1.2 礦石礦物成分分析

經(jīng)礦石工藝礦物學(xué)分析查明，高碳酸鐵礦中的鐵主要賦存在磁鐵礦、鐵方解石及菱鐵礦中，赤鐵礦、褐鐵礦、假象赤鐵礦、硅酸鹽礦物含量較低。

1.3 礦石嵌布特征

磁鐵礦結(jié)晶粒度粗細(xì)不均，較細(xì)粒者晶形發(fā)育較好，粗粒者晶形差且與脈石礦物接觸關(guān)系較復(fù)雜；閃石類礦物多呈半自形—自形晶；石英則多呈集合體狀產(chǎn)出，為他形晶，極細(xì)粒與鐵礦物共生或呈包裹體狀態(tài)，與其他礦物呈復(fù)雜接觸關(guān)系，嵌布特征復(fù)雜［3-4］。

鐵礦物平均嵌布粒度48.33μm，-15μm粒級(jí)含量9.33%。脈石礦物平均嵌布粒度55.78μm，嵌布粒度中等，細(xì)粒級(jí)含量較少。

2 可選性試驗(yàn)

2.1 合格精礦選別

為了與選廠生產(chǎn)流程結(jié)合，對(duì)高碳酸鐵礦采取階段磨礦、多段弱磁選別試驗(yàn)流程，即原礦粗磨至-0.074 mm60%，經(jīng)一段弱磁選別（磁場強(qiáng)度0.155 T）［5］，一磁精再磨至約-0.074 mm95%，經(jīng)三段弱磁選別（磁場強(qiáng)度依次為0.14，0.135，0.12 T）。試驗(yàn)數(shù)質(zhì)量流程見圖1。

由圖1可見，原礦經(jīng)過以上流程選別，最終精礦鐵品位在67%以上，達(dá)到了選廠精礦鐵品位指標(biāo)要求，但其產(chǎn)率30.68%、鐵回收率69.53%均較低。

2.2 尾礦鐵物相分析

由于該試驗(yàn)流程選別后鐵金屬回收率低，為查清尾礦中鐵的賦存狀態(tài)，對(duì)其進(jìn)行了鐵物相分析，結(jié)果見表3。

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由表3可知，尾礦鐵品位高的主要原因是碳酸鐵含量較高，其他鐵賦存狀態(tài)較合理。

2.3 尾礦強(qiáng)磁再選

為提高鐵金屬回收率，嘗試將尾礦再磨至-0.074 mm90%給入強(qiáng)磁選別，經(jīng)多次不同磁場強(qiáng)度的選別試驗(yàn)后，在磁場強(qiáng)度為0.9 T時(shí)，能獲得最佳選別指標(biāo)［5］，數(shù)質(zhì)量流程見圖2。

由圖2可見，高碳酸鐵礦選別后的高品位尾礦通過磁場強(qiáng)度0.9 T強(qiáng)磁機(jī)選別，拋掉了鐵品位7.91%的合格尾礦后，可獲得鐵品位37.32%、產(chǎn)率17.50%的強(qiáng)磁鐵精礦。

2.4 強(qiáng)磁精礦鐵物相分析

為查清強(qiáng)磁精的鐵元素賦存狀態(tài)，對(duì)其進(jìn)行了鐵物相分析，結(jié)果見表4。

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由表4可知，強(qiáng)磁精礦中含有較多的碳酸鐵，后續(xù)可考慮焙燒磁選等技術(shù)進(jìn)一步提高精礦鐵品位。

3 結(jié) 語

（1）某高碳酸鐵礦石為高硅、貧鐵低硫磷碳酸鹽型磁鐵貧礦，經(jīng)過階段磨礦、多段弱磁選別后，獲得了鐵品位67%以上的最終鐵精礦，達(dá)到了選廠精礦品位指標(biāo)要求，但其產(chǎn)率30.68%、鐵回收率69.53%均較低。

（2）高碳酸鐵礦階段磨礦多段弱磁選選別后的尾礦經(jīng)鐵物相分析發(fā)現(xiàn)，其鐵品位高的主要原因是其中的碳酸鐵含量較高，其他鐵賦存狀態(tài)較合理，將該尾礦再磨至-0.074 mm90%，經(jīng)強(qiáng)磁選別獲得了鐵品位37.32%的強(qiáng)磁精礦，但該強(qiáng)磁精礦含有較多的碳酸鐵，后續(xù)可考慮采用焙燒磁選等技術(shù)進(jìn)一步提高鐵精礦品位。