难选赤褐铁矿焙烧-磁选探索性试验研究

关 翔

(新疆钢铁雅满苏矿业有限责任公司， 新疆 哈密 839126)

新疆某铁矿矿石铁品位在24.05 %左右, 主要为弱磁性氧化矿物, SiO2和Al2O3含量分别为22.92 %、5.88 % , 泥性物质含量高。但由于其磁性弱, 常规磁选方法难以选别。受公司委托, 对某铁矿石进行选矿可选性初步考查, 通过对该矿石的矿物工艺学研究、焙烧-磁选等方法试验研究,确定磁化焙烧三段磨矿磁选为最佳选别方案, 达到如下指标: 铁精矿产率27.96%，品位58.25%，回收率66.00%。

1 矿石性质

1.2 光谱分析

1.3 化学多元素分析

表1 原矿光谱分析结果

表2 原矿化学多元素分析/%

1.4 铁物相分析

原矿物质组成小结：①赤褐铁矿和菱铁矿组成，含铁各占百分之五十左右，根据原矿工艺矿物学研究，赤褐铁矿由菱铁矿次生氧化而成；②含有近五分之一的泥质矿物；③原矿含铁较贫，含硫磷较低，(CaO+MgO)/(SiO2+Al2O3)=46.08%。

表3 原矿铁物相分析/%

2 磁化焙烧磁选工艺试验

2.1 磁化焙烧磁选磨矿细度条件试验

固定焙烧条件：焙烧温度750℃，焙烧时间30min。

焙烧用还原剂为山西灵石南王中煤粉，粒度2～0mm，含碳40.8%，灰分32.2%。

固定磁选条件：磁场强度120kA/m(0.15T)。

试验流程如图1所示，试验结果见表5。

图1 焙烧磁选磨矿细度试验流程

表4焙烧产物磨矿细度与磨矿时间关系表

磨矿时间/min34.569磨矿细度/%-200目76.2588.0095.0082.00%-325目

表5 焙烧磁选磨矿细度条件试验结果响

讨论：

①由表5试验结果看出，随磨矿细度的增加，磁选精矿品位呈现不断提高的趋势，回收率亦不降低。②在本次试验的最高磨矿细度(82%-325目)条件下，仍未能获得较高的精矿品位，反映出矿物嵌布粒度极细的特点。暂在磨矿细度82.00%-325目下进行其他工艺条件的试验，磨矿细度条件尚需朝更细的方向继续进行试验。

2.2 磁化焙烧温度与焙烧时间条件试验

试验流程如图2所示，试验结果见表6。

图2 焙烧温度与时间条件试验流程

小结：适宜焙烧温度为800℃，适宜焙烧时间为30min。

2.3 磁化焙烧磁选磨矿细度条件补充试验

在确定了适宜焙烧温度800℃和焙烧时间30min的情况下，继续试验2.1的磨矿细度条件试验。

不同磨矿时间的磨矿产物粒度筛析的结果如表7所示，不同磨矿细度条件下的试验结果见表8。

图3 焙烧磁选磨矿细度条件补充试验流程

讨论：随着磨矿细度的提高，磁选精矿的品位呈非常缓慢的上升趋势，即使磨矿细度已达到85.6%-500目，也看不到这种趋势的终止，显示出细磨的必要性。焙烧矿娇顽力很强，在如此高的细度下，磁团聚对精矿品位的影响是很严重的，有必要进行阶段磨矿磁选精选。

表6 焙烧温度与时间条件试验结果

表7 焙烧温度800℃、焙烧时间30min的焙烧产物不同磨矿时间的磨矿产物筛析结果

2.4 磁化焙烧阶段磨矿选别试验

2.4.1 磁化焙烧两段磨矿磁选

试验流程和试验结果，分别如图4和表9所示。

讨论：将表9和表8的结果相对比，看出在达到相同的最终磨矿细度的条件下，阶段磨矿磁选的指标明显优于连续磨矿磁选的指标。

图4 磁化焙烧两段磨矿磁选试验流程

表8焙烧磁选磨矿细度条件补充试验结果

磨矿细度/%-0.0308mm(500目)产物名称产率/%品位/%回收率/%71.0磁粗精32.5053.2165.88磁粗尾67.5013.2734.12焙烧原矿100.0026.25100.0079.0磁粗精30.0053.7961.47磁粗尾70.0014.4538.53焙烧原矿100.0026.25100.0082.0磁粗精30.0053.7561.43磁粗尾70.0014.4638.57焙烧原矿100.0026.25100.0085.6磁粗精31.2553.8664.12磁粗尾68.7513.7035.88焙烧原矿100.0026.25100.00

表9 磁化焙烧两段磨矿磁选试验结果

2.4.2 磁化焙烧三段磨矿磁选

试验流程和试验结果，分别如图5和表10～表13所示。将磁化焙烧三段磨矿磁选试验结果中的主要数据，汇总于表14～15。磁化焙烧三段磨矿磁选试验小结：①关于二次再磨细度，显而易见越细越利于提高三磁精的品位。试验结果亦表明，该铁矿石嵌布粒度极细的特点。考虑生产的实际，确定二次再磨适宜细度为95%-500目。②关于二次再磨磁选的场强，降低场强，三磁精的品位有一定的提高，但回收率的损失较大。二次再磨磁选的场强仍应根据需要确定：当提高精矿品位为主要矛盾的时候，应适当降低其场强；当保回收率为主要矛盾的时候，应适当提高其场强。③表14中的四组试验，粗磨和一次再磨磁选的工艺条件完全相同，但出现了指标较大的差别。前两组粗精和二磁精的品位较后两组高，但回收率却较后两组低，这是因操作控制难以稳定所致。同时，也反映出焙烧矿的特点，即磁性低于天然磁铁矿而娇顽力大于天然磁铁矿，容易出现品位与回收率的波动。④试验结果表明，对于低品位(TFe 24%)褐铁矿，采用磁化焙烧三段磨矿磁选工艺，可获得品位58%以上、回收率大于60%的铁精矿。

3 结论

磁化焙烧适宜工艺条件：焙烧温度800℃，焙烧时间30min，煤粉添加量6%，原矿经磁化焙烧后重量平均减少6%。

将磁化焙烧磁选工艺试验各种方案的主要工艺条件及指标汇总于表15。

图5 磁化焙烧三段磨矿磁选试验流程

表10磁化焙烧三段磨矿磁选试验结果(1)

试验条件产物名称产率/%作业对焙烧矿品位/%回收率/%作业对原矿一段磨矿磁选磨矿细度86.5%-200目磁场强度127kA/m(0.16T)粗磁精43.6243.6245.7476.0076.00粗磁尾56.3856.3811.1724.0024.00焙烧矿100.00100.0026.25100.00100.00一次再磨磁选磨矿细度74%-500目磁场强度120kA/m(0.15T)二磁精77.2033.6755.4293.5471.09二精尾22.809.9512.966.464.91粗磁精100.0043.6245.74100.0076.00二次再磨磁选磨矿细度95%-500目磁场强度120kA/m(0.15T)三磁精88.3329.7458.2592.8466.00三精尾11.673.9334.007.165.09二磁精100.0033.6755.42100.0071.09

表11 磁化焙烧三段磨矿磁选试验结果(2)

表12 磁化焙烧三段磨矿磁选试验结果(3)

表13 磁化焙烧三段磨矿磁选试验结果(4)

表14 磁化焙烧三段磨矿磁选试验主要数据汇总

表15 磁化焙烧磁选工艺试验各方案的主要工艺条件及指标汇总

由表15看出：①磁化焙烧-一段磁选指标较差，即使磨矿细度，达到85.6%-500目已经很细的程度，指标仍远低于最终磨矿细度还低于该细度的两段磁选指标。②对于该铁矿石，由于嵌布粒度极细，精矿品位的提高很难，且随着品位的提高回收率的损失增加显著。因此，磁化焙烧两段磁选、磁化焙烧三段磁选和磁化焙烧三段磁选-反浮选都可作为可选方案。具体选择哪一方案，应根据实际情况确定，主要是用户对精矿品位的要求。

若品位要求达到55%，可选焙烧-两段磁选，回收率可达70%以上；若品位要求达到58%，可选焙烧-三段磁选，回收率可达60%以上。

[1] 周建军，朱庆山，王化军，等.某鲕状高磷赤、褐铁矿回转窑磁化焙烧试验研究[J].过程工程学报，2009(2)：307-313.

[2] 张汉泉，任亚峰，管俊芳.难选赤褐铁矿焙烧-磁选试验研究[J].中国矿业，2006，15(5)：44-48.