澳大利亚某赤铁矿石选矿试验研究

王二锋王建业于岸洲

（1.中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所，河南 郑州 450006；2.国家非金属矿资源综合利用工程技术研究中心，河南 郑州 450006）

澳大利亚某赤铁矿石选矿试验研究

王二锋1，2王建业1，2于岸洲1，2

（1.中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所，河南 郑州 450006；2.国家非金属矿资源综合利用工程技术研究中心，河南 郑州 450006）

根据澳大利亚某赤铁矿石的矿石性质，通过开展选矿试验研究，制定了选别工艺方案。受澳大利亚矿区对环境保护等方面的限制，不能采用浮选工艺，原矿工艺选别工艺原则上采用破碎-磨矿-磁选工艺。采用粗磨条件下有效抛尾，保证了有用铁矿物的富集，并且降低了后续流程作业的压力，取得了良好的选矿效果。通过试验最终确定赤铁矿石选别工艺流程采用两段磨矿四段磁选工艺流程，最终可以获得总精矿产率（对原矿）38.75%、铁品位61.33%、铁回收率（对原矿）73.29%的铁精矿（精矿合并）。

赤铁矿；矿石性质；磁选

我国是世界上赤铁矿分布最广、储量最大、品位最低的国家之一［1］。我国于20世纪五六十年代就开始对赤铁矿选矿进行研究［2］。自“六五”以来，我国就把赤铁矿作为国家的科研攻关项目，之前大量的研究为我们积累了丰富的经验。目前我国赤铁矿的选矿工艺已经比较成熟，阶段磨矿、细粒高梯度磁选以及反浮选工艺能较好地适应赤铁矿的矿石性质，保证选别指标的提高。而澳大利亚某赤铁矿埋藏浅，储量大，易于开采。鉴于此，本文对此矿石进行了选矿试验研究。

1 矿石工艺矿物学研究

通过光薄片的鉴定、人工重砂分析、X衍射分析，初步得出该矿的主要矿物组成，金属矿物有赤铁矿、磁铁矿、褐铁矿，脉石矿物有石英、长石、白云母、绿泥石和方解石。赤铁矿化学多项分析和铁物相分析见表1和表2。

2 选矿试验研究

工艺矿物学研究查明，赤铁矿石中主要为赤铁矿和磁铁矿，磁铁矿多被赤铁矿交代，含有少量的褐铁矿，磁赤铁矿以微细粒嵌布为主，选矿试验通过弱磁加强磁的方法对其进行回收。

表1 原矿化学多元素分析结果

表2 赤铁矿铁物相分析结果

表3 -2mm试验样品粒度筛析结果

表4 -0.15mm赤铁矿弱磁选抛尾试验结果

2.1 试验样品的粒度筛析

破碎后-2mm试验样品粒度筛析结果见表3。

为确定合适的抛尾粒度，对-2mm的试验样品的不同粒度的筛分产品进行弱磁选抛尾试验，最终确定弱磁选粗粒抛尾的粒度为0.15mm，抛尾粒度为0.15mm条件下的弱磁选抛尾试验结果见表4。

2.2 -0.15mm赤铁矿粗精矿精选试验

2.2.1 -0.15mm赤铁矿粗精矿再磨弱磁选精选试验。由于是在-0.15mm对赤铁矿进行弱磁选抛尾，获得的粗精矿含有相当一部分是连生体，这部分需要进行再磨后才能单体解离，控制再磨细度-0.045mm占95%左右，磁场强度为112.5kA/m。

由试验结果可知，随着粗精矿磨矿细度的增加，再磨后弱磁选的精矿品位明显增加，且回收率也随着磨矿细度的增加而提高，考虑在该细度条件下的细磨成本很高，其磁选尾矿可通过磁选扫选进一步回收，确定在磨矿细度-0.045mm占94.88%条件下获得弱磁选精矿。

2.2.2 -0.15mm赤铁矿粗精矿再磨弱磁选尾矿回收试验。为了探索该尾矿中铁矿物磁选回收的可能性，提高赤铁矿铁矿物的总体回收率，对其进行了2组磁场强度回收试验，试验结果见表5。

由表5试验结果可知，确定对于赤铁矿粗精矿再磨再选弱磁选尾矿扫选磁场强度为239kA/m，该场强下铁矿物回收率较高，铁精矿品位为60.82%，作业回收率79.59%，可基本满足精矿要求。尾矿铁品位18.60%，由赤铁矿的物相组成说明在该条件下可回收铁矿物已接近理想值，该尾矿可直接丢弃。

2.2.3 -0.15mm赤铁矿弱磁选抛尾尾矿的扫选试验

2.2.3.1 -0.15mm赤铁矿弱磁选抛尾尾矿的磁选试

2.2.3.2 -0.15mm赤铁矿弱磁选抛尾尾矿的磁选粗精矿再磨再选试验。对-0.15mm赤铁矿粗粒抛尾的粗精矿进行再磨再选时，保持脉动频率100Hz不变，对不同的磨矿细度下分别进行了4组场强试验，由试验确定在-0.045mm占93.27%，磁场强度为160kA/m条件下，获得品位为61.57%的铁精矿。验。-0.15mm赤铁矿弱磁选粗粒抛尾尾矿回收试验采用脉动高梯度磁选机进行分选，对影响因素较大的磁场强度进行条件试验。由试验确定采用478kA/m磁场强度。在磁场强度为478kA/m，脉动频率为100Hz的条件下，进行赤铁矿弱磁选粗粒抛尾尾矿的磁选试验。

由试验可知，-0.15mm赤铁矿弱磁选尾矿经过脉动高梯度一段磁选可以得到精矿产率（对原矿）47.54%、铁品位46.61%、回收率（对原矿）69.36%，这部分磁选精矿品位较低，需要再磨再选。该流程中可直接丢弃产率（对原矿）43.83%的尾矿3。

表6 -0.15mm赤铁矿弱磁选尾矿粗精矿再磨脉动频率试验结果

表7 -0.15mm赤铁矿弱磁选粗粒抛尾尾矿粗精矿的再磨再选尾矿磁选试验结果

然后对-0.15mm赤铁矿粗粒抛尾尾矿的粗精矿在-0.045mm占93.27%，磁场强度为160kA/m的条件下进行脉动频率试验，试验结果见表6。根据试验结果，综合考虑精矿品位及回收率，确定采用脉动频率100Hz。

为进一步探索赤铁矿弱磁选粗粒抛尾尾矿粗精矿的再磨再选尾矿中铁矿物磁选回收的可能性，提高赤铁矿铁矿物的总体回收率，对其进行了在-0.045mm占93.95%磨矿细度条件下的磁选回收试验，试验结果见表7。由试验结果，初步确定在318kA/m的磁场强度下进行回收该部分铁矿物，可获得铁精矿产率（对原矿）8.03%、铁品位56.13%、回收率（对原矿）13.89%的产品。

3 结语

①赤铁矿矿石中赤铁矿以微细粒嵌布为主，多呈微细粒浸染状结构分布。受澳大利亚矿区对环境保护等方面的限制，原矿选别工艺原则上采用破碎-磨矿-磁选工艺，不能采用浮选工艺。

②推荐赤铁矿选矿工艺流程采用两段磨矿四段磁选工艺流程可以获得总精矿产率（对原矿）38.75%、铁品位61.33%、铁回收率（对原矿）73.29%的铁精矿（精矿合并）。

［1］胡义军，刘军，张永.某微细粒赤铁矿选矿工艺研究［J］.金属矿山，2010（4）：64-67.

［2］陈世菊，顾岩.我国赤铁矿选矿工艺现状与方法分析［J］.新疆化工，2012（1）：12-14.

Hematite Separation Experiment and Research for Iron Ore of South Australia

Wang Erfeng1，2Wang Jianye1，2Yu Anzhou1，2
（1.Zhengzhou Institute of Multipurpose Utilization of Mineral Resources，CAGS，Zhengzhou Henan 450006；2.National Engineering Center for Multipurpose Utilization of Non-metallic Mineral Resources，Zhengzhou Henan 450006）

According to mineral properties of the hematite of Australia,through the exploration research,the scheme of the separation technology was formulated.Restricted by environmental protection and other aspects of the Austra⁃lian mineral area,flotation process can’t be used,and in principle,the undressed mineral separation process adopted crushing-grinding-magnetic separation technology.Through the effective toss tail under the coarse grinding condi⁃tion,the enrichment of useful iron minerals was ensured,and the pressure of the subsequent process operation was re⁃duced,and the favorable mineral separation effect was achieved.This experiment finally confirmed that the hematite separation flowsheet used the flowsheet including two pieces of grinding and four pieces of magnetic separation,and obtained the concentrate iron(concentrate iron in the merger)of 38.75%total rate of concentrate iron(for raw ore), 61.33%iron grade and 73.29%iron recovery.

hematite；mineral properties；magnetic separation

TD951

A

1003-5168(2016)09-0105-03

2016-08-16

王二锋（1984-），男，硕士，中级工程师，研究方向：选矿工艺和设备。