弓長嶺某貧磁鐵礦磁選短流程工藝試驗*

劉 緣 孟令軒 趙 博 陳中航

（遼寧科技大學礦業(yè)學院）

在我國鐵礦石中，磁鐵礦約占整個鐵礦資源的三分之二。處理貧細磁鐵礦石時，一般采用礦石細磨的方式來保證獲得優(yōu)質鐵精礦［1-3］。理論上有些嵌布粒度屬中細粒級的磁鐵礦沒有必要進行細磨作業(yè)，但很多磁選廠在選礦生產中為了保證精礦品位，磨礦細度大都在-0.074 mm90%以上，如弓長嶺選礦廠磁選車間采用三段磨礦流程，第三段磨礦細度達-0.045 mm85%，這種作業(yè)導致生產流程中磨礦設備多、中礦再磨效率低，同時過磨會導致金屬回收率偏低、礦漿循環(huán)量大、能耗大、選礦成本高等問題［4-6］。弓長嶺某磁鐵礦為了簡化選別工藝，提出了一種新的磁鐵礦選別工藝并進行了小型試驗，探索在較粗的磨礦細度下可分選磁鐵礦的流程［7-9］。

1 原礦性質

試樣取自遼陽弓長嶺地區(qū)，原礦化學多元素及鐵物相分析結果見表1、表2。

由表1、表2 可知，礦樣中全鐵含量31.45%，脈石礦物主要為含鋁、硅、鈣、錳等元素的氧化物，有害雜質硫、磷含量不高；鐵礦物以磁鐵礦為主，鐵分布率為74.88%，硅酸鐵和碳酸鐵分布率也較高，全鐵比例達25.12%。

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礦石的主要礦物組成為磁鐵礦、石英和角閃石類礦物，并含有少量綠泥石、黑云母及白云石。微量礦物為赤鐵礦、黃鐵礦、磷灰石和長石類礦物。礦石構造主要以細條帶狀構造為主，在此基礎上，部分礦石疊加有柔皺狀構造或角礫狀構造。條帶狀構造以細條帶狀構造為主，寬度3～5 mm，平均1～2 mm。礦石結構主要為區(qū)域變質過程中形成的粒狀變晶結構，其次是后期受混合巖化熱液氧化作用和蝕變作用影響，在變質結晶結構的基礎上形成的各種復雜的氧化交代結構。上述各種復雜氧化交代結構實際上屬于磁-赤毗連鑲嵌結構，磁鐵礦的氧化過程中，都可形成復雜的磁-赤連晶，因此赤鐵礦對選別過程影響較小。該貧磁鐵礦石屬于細粒不均勻嵌布貧磁鐵礦石，鐵礦物的嵌布粒度平均為49.74～69.65 μm，+74 μm 粒級含量達70.90%，-15 μm 粒級含量3.90%；脈石礦物的嵌布粒度平均為69.55～100.2 μm。

2 試驗結果與討論

2.1 一段選別流程試驗

2.1.1 一段磨礦細度試驗

固定磁場強度143 kA/m，將礦樣分別磨至-0.074 mm 含量46.85%，55.00%，60.50%，71.15%，80.00%，進行一段磨礦細度試驗。試驗流程見圖1，試驗結果見表3。

由表3 可知，隨著磨礦細度的增加，磁選精礦鐵品位增加，鐵回收率減??；由于一段磨礦作業(yè)粗磨條件下可以拋棄一部分尾礦，為了兼顧品位和回收率2個指標，確定一段磨礦細度為-0.074 mm46.85%。

2.1.2 一段磁選磁場強度試驗

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固定磨礦細度為-0.074 mm46.85%，在磁選磁場強度分別為143，159，175 kA/m的條件下，進行一段磁選磁場強度試驗。試驗流程見圖1，試驗結果見表4。

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由表4可知，改變磁場強度鐵品位和鐵回收率變化不大，由于粗磁選作業(yè)拋棄一部分合格尾礦即可滿足需求，可采用較小的磁場強度，因此確定一段磁選磁場強度為143 kA/m。

2.1.3 磁選精礦篩析試驗

采用0.15，0.10，0.074 mm 篩子對一段磁選精礦進行篩析，試驗結果見表5。

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由表5 可知，隨著細篩篩孔尺寸增加，篩下產品產率增加，篩下產品鐵品位降低，綜合考慮，確定篩孔尺寸選擇0.074 mm。

2.1.4 一段磁選柱磁選試驗

固定磁選柱電流2 A，在上升水流分別為20，22，24 mL/s 的條件下，進行磁選精礦篩下產品磁選柱磁選試驗。試驗流程見圖2，試驗結果見表6。

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由表6 可知，隨著上升水流的增加，磁選柱鐵精礦品位增加，鐵回收率下降；為了獲得更高回收率的磁選柱鐵精礦，確定上升水流為20 mL/s，此時精礦鐵品位為66.32%，鐵回收率為98.22%。

2.2 二段選別流程試驗

2.2.1 二段磨礦細度試驗

固定磁選磁場強度95 kA/m，將一段細篩的篩上礦樣分別磨至-0.074 mm 含量70.21%，75.43%，80.00%，85.26%，進行二段磨礦細度試驗。試驗流程見圖3，試驗結果見表7。

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由表7 可知，隨著二段磨礦細度的增加，磁選精礦鐵品位增加，鐵回收率減??；由于二段磨礦作業(yè)需對礦物進行細磨，若采用二段磨礦細度為-0.074 mm85.26%，尾礦鐵品位偏高，可能影響鐵回收率，因此確定二段磨礦細度為-0.074 mm80.00%。

2.2.2 二段磁選磁場強度試驗

固定二段磨礦細度-0.074 mm80.00%，在磁場強度分別為95，111，127 kA/m 的條件下，進行二段磁選磁場強度試驗。試驗流程見圖3，試驗結果見表8。

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由表8 可知，通過改變磁場強度進行選別，鐵品位和鐵回收率變化不大；綜合考慮，確定二段磁選磁場強度為95 kA/m。

2.2.3 二段精礦篩析試驗

采用0.150，0.100，0.074 mm 篩子對二段磁選精礦進行篩析，試驗結果見表9。

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由表9 可知，隨著細篩篩孔尺寸增加，篩下產品產率增加，鐵品位降低；為了提高精礦鐵品位，確定篩孔尺寸為0.074 mm。

2.2.4 二段磁選柱磁選試驗

固定磁選柱電流2 A，在上升水流分別為20，22，24 mL/s的條件下，將-0.074 mm細篩的篩下產品進行磁選柱磁選試驗。試驗流程見圖4，試驗結果見表10。

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由表10可知，隨著上升水流的增加，二段磁選柱精礦鐵品位增加，鐵回收率下降；為了獲得更高的磁選柱精礦回收率，確定上升水流為20 mL/s，此時磁選柱精礦鐵品位為67.03%，鐵回收率為98.57%。

3 閉路試驗

在條件試驗的基礎上進行閉路試驗，試驗流程見圖5，試驗結果見表11。

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由表11 可知，原礦經兩段磨礦—兩段磁選機磁選—兩段細篩分級—兩段磁選柱磁選，可獲得鐵品位66.67%、鐵回收率80.78%的鐵精礦；采用該流程可在粗磨條件下提前得到一部分合格精礦，同時拋棄一部分尾礦，降低中礦循環(huán)量，縮短流程結構，實現(xiàn)貧磁鐵礦的短流程選別。

4 結 論

（1）弓長嶺某貧磁鐵礦原礦全鐵含量31.45%，脈石礦物主要為含鋁、硅、鈣、錳等元素的氧化物，有害雜質硫、磷含量不高。鐵礦物以磁鐵礦為主，鐵分布率為74.88%。硅酸鐵和碳酸鐵分布率也較高，全鐵比例達25.12%。

（2）原礦經兩段磨礦—兩段磁選機磁選—兩段細篩分級—兩段磁選柱磁選，可獲得鐵品位66.67%、鐵回收率80.78%的鐵精礦。采用該流程可在粗磨條件下提前得到一部分合格精礦，同時拋棄一部分尾礦，縮短流程結構，最大程度地實現(xiàn)能收早收，能拋早拋，可降低選礦成本，提高經濟效益。

（3）該研究的不足之處在于此次試驗的指標是試驗室指標，如果能進行現(xiàn)場半工業(yè)試驗或工業(yè)試驗，該工藝流程的合理性會得到進一步的驗證。