铁坑褐铁矿全磁流程试验研究

范志坚,沈远海,陈晓明,陈江安，

(1.赣州金环磁选设备有限公司,江西 赣州 341000；2.江西理工大学 江西 赣州 341000；3.北京科技大学,北京 100083)

新余铁坑矿褐铁矿资源储量大，自20世纪70年代以来，选矿工艺由最初的全浮流程，改进为现有的强磁-浮选流程，生产技术指标逐步提高。但是，目前该矿矿石性质变化较大，造成浮选技术指标波动比较大，生产指标不稳定，铁回收率偏低[1-2]。为了提高该矿资源的利用率，稳定铁精矿质量，降低生产成本。对铁坑褐铁矿进行SLon立环脉动高梯度强磁选机全磁流程试验。通过粗磨强磁抛尾-精矿再磨强磁精选的全磁工艺流程试验，获得了品位53.16％、回收率64.91％的铁精矿。

1 矿石性质

该矿类型分矽卡岩型褐铁矿和高硅型褐铁矿两大类。矽卡岩型褐铁矿呈黄褐色和棕褐色，质轻性软，品位较高；高硅型褐铁矿呈黑褐色，性质坚硬。矿石中铁矿物主要为褐铁矿，另有少量赤铁矿、磁铁矿、黄铁矿和镜铁矿等。脉石矿物以石英为主，及少量高岭土、绢云母、石榴子石和绿泥石等。褐铁矿呈胶状、同心环状、网状交代残余和粒状结构,常见疏松土状、蜂窝状、致密块状、网格状和角砾构造等。褐铁矿与石英嵌布紧密。

原矿多元素分析和筛析结果,分别见表1和2。

由表1可知，原矿中主要铁矿物为褐铁矿，脉石矿物为石英，其他元素含量甚微。另外，原矿的有害杂质元素含量低，对铁精矿质量没有影响。

由表2可知，铁矿物在-0.038 mm粒级分布较高，为40.91％；其他粒级分布较均匀，且各粒级间铁品位相差不大，均具有回收价值。

2 全磁流程试验

2.1 试验方案的选择

由于原矿中褐铁矿易泥化，而石英较难磨细，采用粗磨强磁抛尾，粗精矿细磨强磁精选的阶段磨选流程。本次试验的主要目的是降低SiO2等脉石矿物含量，提升铁精矿品位。SLon高梯度磁选机是国内外先进的强磁选设备，它利用脉动流体力能显著提高铁精矿的品位，降低杂质含量。

表1 原矿多元素分析结果/％

表2 原矿(-0.074mm占70％)时筛析结果/％

2.2 粗磨强磁抛尾流程试验

2.2.1 粗磨强磁抛尾粒度试验

采用SLon-100周期式脉动高梯度磁选机，在粗选磁场强度1.0T，冲次200r/min；扫选强度1.0T，冲次180r/min的条件下，进行了磨矿粒度试验。试验结果见图1。

由图1知，随着磨矿粒度的不断增加，精矿和中矿的综合精矿品位呈上升趋势，达到最大值后开始下降，而铁回收率持续上升。选择磨矿粒度-200目68％时，铁回收率达到最大值82.35％。

图1 磨矿粒度对选别指标的影响

2.2.2 粗磨强磁抛尾场强试验

在磨矿粒度-200目68％条件下，进行了粗磨强磁抛尾磁选场强条件试验，试验结果见表3。

表3 粗磨强磁抛尾场强试验/％

根据表3，在粗选和扫选场强1.0T的条件下，可得到产率68.71％、品位47.87％和铁回收率82.5％的综合铁精矿。磁场强度降低，精矿品位变化不大，但回收率下降较明显。因此，粗磨强磁抛尾试验的粗选和扫选磁场强度均选择1.0T。

2.3 再磨强磁再选流程试验

2.3.1 再磨强磁再选流程场强试验

在磨矿粒度-200目91％、粗选冲次200r/min和扫选冲次180r/min的条件下，进行磁场强度试验，结果见图2。

图2 磁场强度对选别指标的影响

由图2知，随磁场降低，综合铁精矿品位有所上升，但幅度不大，而回收率明显降低。综合考虑品位和回收率指标，粗选磁场强度选择0.8T，扫选磁场强度选择0.9T。

2.3.2 大冲次再磨强磁再选流程场强试验

为进一步提高综合精矿品位，进行大冲次再磨再选流程磁场强度条件试验。试验中，磨矿粒度-200目91％，粗选冲次250r/min，扫选230r/min，结果见图3。

图3 加大冲次后磁场强度对选别指标的影响

由图3知，加大冲次后，综合精矿品位均在52％以上，但随磁场强度降低，作业回收率显著降低。因此，大冲次后的再磨再选粗选和扫选磁场强分别选0.8T和0.9T，此时回收率最高，而尾矿品位最低。

2.3.3 再磨强磁再选流程磨矿粒度试验

选择磨矿粒度-200目91％，改变磁场强度，改变磁场强度，综合精矿品位未达到理想品位。因此，在此基础上，进行磨矿粒度试验，结果见图4。

图4 再磨磨矿粒度对选别指标的影响

由表4，再磨强磁再选流程试验磨矿粒度为-300目77％时选矿指标较好，综合精矿品位达到53.61％，作业产率72.10％，作业回收率80.26％。

3 全磁流程试验

根据上述条件试验结果，确定磁选最佳试验条件，对铁坑褐铁矿进行SLon高梯度强磁选全磁流程试验，试验流程见图5，试验结果见表4。由表4知， 试样经过全磁流程选别， 可获得产率48.27％、

图5 全磁流程

品位53.61％和铁回收率64.91％的铁精矿，且精矿的SiO2的含量由现生产流程的约15％降至7％左右，显著提高了铁精矿的质量。

表4 全磁流程试验结果/％

4 结语

铁坑褐铁矿原矿品位低，SiO2含量高，磨矿易泥化，属难选铁矿石。现强磁-浮选流程的铁精矿质量低，铁精粉指标波动较大，回收率仅50％左右。采用SLon高梯度磁选机进行全磁流程试验，替代原先的浮选工艺，无药剂消耗，降低了生产成本，生产稳定。全磁流程试验，首先进行粗磨强磁抛尾试验，经过一次粗选一次扫选后得到的粗精矿再进行再磨再选试验，经过一次精选一次精扫选可获得铁精矿的品位和铁回收率分别为53.16％和64.91％，SiO2含量7.13％。

[1]秦晓海，陈江安．湖北某铁矿石的选矿试验研究[J]．黄金，2005(12)：30-32．

[2]陈江安,罗仙平,熊大和.湖北某褐铁矿的选矿工艺研究[J]．矿业研究与开发，2009(5)：41-43．