本溪某選礦廠選別工藝優化

羅麟

（中鋼礦業開發有限公司）

本溪某鐵礦隨著礦石的深入開采，礦層性質發生變化，深部開采出的礦石含泥量增多，礦石可磨性降低，選別指標波動比較明顯。為了穩定現場生產工藝流程，實現礦產資源合理高效利用，擬用TM 系列塔磨機進行超細磨礦［1-4］，進一步打開磁鐵礦連生體，解離出脈石礦物［5-11］，并配合濕式弱磁選機進行磁選除雜，探索制備超純鐵精粉的條件［12-15］，進而提高該鐵精礦的附加價值，增加選廠經濟效益，為超純鐵精粉的高效開發及現場工藝流程改造提供參考依據。

1 原礦性質

試樣A取自該選礦廠二段磁選精礦過濾皮帶，樣品B 取自選廠磁選柱精礦，樣品A 全鐵含量65.13%，磁性鐵含量63.30%，磁性鐵占有率97.19%，還有部分鐵礦物以其他形式存在，占有率2.81%，樣品B 全鐵含量67.29%。將樣品A、B 分別混勻縮分，取出適量代表性礦樣，進行化學分析及粒度分布檢測，檢測結果見表1、表2。

由表1、表2可知，樣品A的粒度分布不均，+0.045 mm 粒級含量55.24%，-0.038 mm 含量35.66%；樣品B-0.038 mm 含量46.88%，占比最多，其次是0.045～0.074 mm 和+0.074 mm 粒級，占比分別為28.13%和14.84%，屬于較粗粒級，是試驗中的主要處理對象。

2 塔磨機超細磨礦—磁選試驗

2.1 塔磨機超細磨礦試驗

試驗采用TM200-0.75 型磨機，磨機有效容積20.5 L，磨礦介質采用?4.8 mm～?6.5 mm 規格鋼球，按質量比配制，共加入30 kg 鋼球，實測鋼球堆密度4.46 g/cm3，孔隙率0.43。試驗按料球比0.7 進行磨礦，樣品A、B 的磨礦濃度分別為60%和65%，按公式計算出每次磨礦所需礦量分別為5 062 g 和5 300 g。

試驗先稱取規定的礦量及所需水量，先后加入水和礦樣，每間隔一段時間取出適量礦漿檢測其粒級分布，樣品A、B的磨礦結果見表3、表4。

由表3、表4 可知，樣品A 鐵精礦磨礦時間2 min時，-0.038 mm 含量就能達到65.63%，比原礦提高29.97 個百分點；磨礦10 min時，-0.038 mm 含量可達91.18%；樣品B 磨礦10 min時，-0.038 mm 含量達90.67%；當磨礦20 min時，-0.038mm含量可達99.40%。隨著磨礦時間的增加，產品中-0.038 mm 粒級含量快速增加，說明TM 系列塔磨機能高效地對該鐵精礦進行超細磨，但隨著磨礦細度的進一步增加，過高的磨礦細度勢必會增加磨礦能耗。

2.2 磁選條件探索試驗

根據塔磨磨礦試驗結果，針對樣品A 初定磨礦細度-0.038 mm70%，探索不同磁選場強條件下的磁選效果。試驗采用XCRS-?400×240 濕式電磁磁選機，采用順流方式分別在磁場強度100，140 mT 條件下進行磁選，然后分別將精礦和尾礦稱重、化驗，結果見表5。

由表5 可知，樣品A 在磨礦細度-0.038 mm70%條件下，當磁場強度為140 mT時，獲得的精礦全鐵品位為70.42%，回收率為99.22%；當磁場強度為100 mT時，獲得的精礦全鐵品位為70.85%，回收率為97.60%；由此可見，磁場強度的變化對精礦全鐵品位的影響很小，考慮到需進一步提高精礦鐵品位，需要再提高磨礦細度。

參考樣品A 的試驗結果，將樣品B 的鐵精礦分別制備成-0.038 mm 含量90.67%，97.50%，99.40%的磨礦產品，然后用XCRS-?400×240 濕式電磁磁選機，采用順流方式在磁場強度120 mT 的條件下分別磁選，將各條件所得精礦、尾礦分別烘干、化驗，結果見表6。

由表6 可知，隨著磨礦細度的增加，磁選精礦鐵品位和鐵回收率均先增加后趨于穩定，說明隨著磨礦細度增加，部分脈石礦物解離出來，使精礦鐵品位、鐵回收率都有所增加；當磨礦細度達-0.038 mm99.40%以上后，精礦品位進一步提高空間不大，同時考慮磨礦成本兼顧超純鐵精礦對雜質含量的苛刻要求，最終選定磨礦細度為-0.038 mm99.40%進行后續磁選場強試驗。

參考樣品B 試驗結果，先制備出-0.038 mm 含量99.40%的磨礦產品，然后采用XCRS-?400×240濕式電磁磁選機，采用順流方式，分別在磁場強度80，100，120 mT 條件下進行磁選試驗，試驗結果見表7。

由表7 可知，隨著磁場強度的增加，精礦鐵品位逐漸降低；當磁場強度為80 mT時，磁選精礦鐵品位為71.51%，鐵回收率為97.84%，精礦選別指標良好。

3 選別工藝的改進

由以上探索試驗可知，該鐵精礦經塔磨超細磨礦后，通過磁選即可獲得全鐵品位約71.51%的鐵精礦，精礦指標較好。對選廠工藝流程進行改進，改進后選廠工藝流程見圖1。

4 結論

（1）某選礦廠樣品A 和樣品B 經塔磨機磨礦，隨著磨礦時間的增加，-0.038 mm 含量先迅速增加后趨于平緩，可見TM 系列塔磨機能高效處理該鐵精礦，但過高的磨礦細度勢必會降低磨礦效率，增加磨礦能耗。

（2）樣品A 經塔磨機磨至-0.038 mm70%，在磁場強度100 mT 條件下，濕式磁選可得到精礦全鐵品位70.85%、回收率97.60%的較好選別指標。二段磁選精礦再磨后可獲得更好的選別指標，選廠流程改進可考慮二段磁選精礦再磨后進行選別。

（3）樣品B經塔磨機磨至-0.038 mm99.40%，在磁場強度80 mT 條件下，磁選可得到精礦全鐵品位71.51%、回收率97.84%的較好選別指標。磁選柱精礦再磨后可獲得更好的選別指標，選廠流程改進可考慮磁選柱精礦再磨后進行選別。