高梯度强磁选回收菱铁矿试验

张凤华 杨招君

(1.广州有色金属研究院资源综合利用研究所；2.广州粤有研矿物资源科技有限公司)

高梯度强磁选回收菱铁矿试验

张凤华1杨招君2

(1.广州有色金属研究院资源综合利用研究所；2.广州粤有研矿物资源科技有限公司)

某菱铁矿石含铁33.64%，采用1粗1精高梯度强磁选工艺回收，可获得铁品位为40.02%、铁回收率为94.79%的铁精矿。菱铁矿选别效果较好，可为同类资源的开发提供参考。

菱铁矿 高梯度强磁选 背景磁感应强度

2013年我国共消耗铁矿石23亿t，其中自给14.8亿t，进口8.2亿t，对外依存度较高。为了缓解铁矿石自给不足问题，对难采、难选复杂铁矿资源进行开发利用研究具有重要意义[1-2]。

含铁的矿物很多，用来炼铁的矿物主要有：磁铁矿、赤铁矿、镜铁矿、菱铁矿、褐铁矿和针铁矿。菱铁矿主要用于高炉炼铁，其炼铁的一般要求：富矿石工业品位TFe≥35%～40%，贫矿石工业品位TFe≥25%；较纯菱铁矿精矿除可用于冶炼钢铁，还可用于磁性材料、废水处理及化学颜料等行业[4-6]。

某菱铁矿石含铁33.64%，需经过经济有效的选矿方法处理，获得含铁大于35%，且S、As、P等杂质总量小于0.4%的铁精矿，方可作为高炉炼铁的原料。为确定该资源的选别效果，基于菱铁矿有一定的磁性，而磁选是回收含铁矿物简单、经济和高效的方法，因此，进行了高梯度强磁选回收菱铁矿试验。

1 矿石性质

矿石多元素分析结果见表1，矿物定量分析结果见表2。

表1 矿石多元素分析结果 %

元素FeCuPbZnCoSCO2含量33.640.010.010.010.010.1930.36元素NiMnBiAgSiO2Al2O3P含量0.010.800.013.1214.913.080.03元素K2ONa2OCaOMgOAs含量1.060.040.742.560.01

注：Ag的含量单位为g/t。

表2 矿物定量分析结果 %

矿物黄铁矿菱铁矿磁铁矿褐铁矿石英白云母辉石含量0.3079.110.451.0710.757.120.16矿物铁白云石锐钛矿磷灰石钠长石正长石其他含量0.610.070.060.080.060.18

由表1可见，铁是试验回收的唯一目标元素，含量为33.64%。

由表2可见，主要铁矿物为菱铁矿，含量为79.11%，脉石矿物主要有石英、白云母，其矿物含量分别为10.75%和7.12%。

2 试验结果与讨论

2.1 条件试验

2.1.1 背景磁感应强度对铁回收的影响

菱铁矿具有电磁性，在背景磁感应强度达0.2～0.4T时进入磁性产品。背景磁感应强度对铁回收的影响试验采用1次强磁选流程，固定磨矿细度为-0.075mm占70.87%，试验结果见表3。

表3 背景磁感应强度对试验结果的影响

由表3可见，背景磁感应强度由0.4T提高到1.0T时，粗精矿铁品位小幅下降，铁回收率小幅上升。综合考虑，确定背景磁感应强度为0.8T。

2.1.2 磨矿细度对铁回收的影响

磨矿细度对铁回收影响试验采用1次强磁选流程，固定背景磁感应强度为0.8T，试验结果见表4。

表4 磨矿细度对试验结果的影响 %

磨矿细度(-0.075mm含量)产品产率铁品位铁回收率60.35粗精矿85.1838.5897.15尾矿14.826.492.85给矿100.0033.82100.0070.87粗精矿84.0938.7496.84尾矿15.916.693.16给矿100.0033.64100.0079.13粗精矿83.4638.9396.18尾矿16.547.813.82给矿100.0033.78100.0090.39粗精矿82.2639.4195.80尾矿17.748.014.20给矿100.0033.84100.00

由表4可见，磨矿细度为-0.075mm占60.35%～70.87%时，均可取得较好的选别效果。综合考虑，确定磨矿细度为-0.075mm占70.87%，对应的粗精矿铁品位为38.74%、铁回收率为96.84%。

2.2 强磁选流程试验

提高铁精矿品位，有利于降低高炉炼铁的成本及提高炼铁的经济效益。强磁粗精矿精选试验流程如图1，试验结果见表5。

由表5可见，含铁38.74%的强磁选粗精矿经1次强磁精选后，铁品位提高到40.02%，铁回收率达94.79%，强磁精选效果较好。

图1 1粗1精试验流程

表5 1粗1精强磁选试验结果 %

2.3 强磁选结果分析

菱铁矿属铁的碳酸盐矿物，理论铁品位为48.21%。由于试验矿石的菱铁矿晶格中有锰、钙、镁等离子类质同象替代铁，引起菱铁矿化学成分的较大变化，其纯菱铁矿物铁品位也仅为 42.63%，菱铁矿含铁量比理论值低。因此，铁品位为40.02%的菱铁矿精矿属较纯的菱铁矿精矿。 铁精矿进一步的多元素分析结果见表6。

表6 铁精矿多元素分析结果 %

元素FeSCO2MnSiO2含量40.020.0334.201.044.81元素Al2O3PCaOMgOAs含量0.890.010.742.890.09

由表6可见，该精矿纯度较高，杂质S、As、P等总含量小于0.4%，达到冶炼用铁精矿质量要求。

3 结 论

某菱铁矿原矿含铁33.64%，采用1粗1精高梯度强磁选，背景磁感应强度均为0.8T时，可获铁品位为40.02%、铁回收率为94.79%的铁精矿。该工艺流程简单合理，试验指标稳定，易工业化。因此，该工艺可作为该菱铁矿开发利用工艺。

[1] 张承帅，李 莉，李厚民.世界铁资源利用现状述评[J].资源与产业，2011(3):34-43.

[2] 盛忠义.菱铁矿的综合回收研究[J].国外金属矿选矿，2006(8):30-32.

[3] 周乐光.矿石学基础[M].北京：冶金工业出版社，2007.

[4] 张迎春，杨秀红，施倪承，等.菱铁矿的综合利用研究[J].金属矿山，2001(1):48-49.

[5] 胡 瑛，张枝焕，袁家铮，等.菱铁矿在磁性日用陶瓷坯体中的应用及坯釉适应性研究[J].中国陶瓷工业，2005(1):18-21.

[6] 孙洪霞，李剑超，张爱霞，等.天然矿物复合陶瓷材料制备及对印染废水脱色的研究[J].环境工程学报，2010(12):2714-2720.

Research on the Recovery of Siderite by High Gradient Magnetic Separation

Zhang Fenghua1Yang Zhaojun2

(1.Research Department of Resources Comprehensive Utilization, Guangzhou Research Institute of Non-ferrous Metals；2.Guangzhou Yueyouyan Mineral Resources Technology Co.,Ltd.)

A siderite ore contains 33.64% Fe. By high gradient high intensity magnetic separation technology consisting of one stage rougher and one stage cleaner, good separation index can be achieved, the iron concentrate contains 40.02% Fe, the recovery of iron is 94.79%. The separation effect of the siderite is good enough to provide technology guidance to the iron resources development of the same type.

Siderite, High gradient magnetic separation, Field magnetic induction intensity

2015-05-15)

张凤华( 1961—) ，女，高级工程师，510650 广州市天河区长兴路363号。