甘肃某低品位铁矿石预先抛尾—弱磁选试验

吴天骄　靳建平　李　青

(1.西安西北有色地质研究院有限公司；2.陕西省矿产资源利用工程中心)



甘肃某低品位铁矿石预先抛尾
—弱磁选试验

吴天骄1，2靳建平1，2李青1，2

(1.西安西北有色地质研究院有限公司；2.陕西省矿产资源利用工程中心)

摘要甘肃某铁矿石铁品位仅25.10%，磁性铁占总铁的51.79%。有用矿物磁铁矿嵌布粒度细，多与脉石矿物包裹连生。为给该铁矿石的开发利用提供依据，进行了磁滑轮预先抛尾—阶段磨矿—阶段弱磁选试验。结果表明，原矿破碎至-15 mm后，在80 kA/m的磁场强度下经磁滑轮预先抛尾，可抛除30.92%的废石，磁性铁损率失仅1.43%。抛尾精矿经阶段磨矿—1粗2精弱磁选，最终可获得产率19.96%、铁品位66.23%、铁回收率52.73%、 磁性铁回收率96.67%的铁精矿。预先抛尾减少了入磨矿石量，提高了后续作业的入选铁品位，有利于降低能耗、提高流程处理能力。预先抛尾—阶段磨矿阶段弱磁选可为该铁矿石选矿工艺流程的选择提供参考。

关键词磁滑轮预先抛尾阶段弱磁选

我国铁矿石具有贫、细、杂的特点，低品位铁矿石占总储量的97.5%，需经过选矿富集才能加以利用[1]。低品位磁铁矿选矿一般采用手选、电选、光电分选、重介质分选、干式预先粗粒抛尾等方法对低品位铁矿石进行预先富集或预先抛废，不仅可以预先抛出脉石、提高铁矿石的入选品位，还可以减少入磨矿石量、提高流程处理能力，达到降耗增产的目的[2-5]。

甘肃某低品位铁矿石铁品位为25.10%，磁铁矿占有率仅为51.79%，其嵌布粒度较细，62.02%的磁铁矿粒度在-0.04 mm以下。为合理利用该铁矿石，采用磁滑轮预先抛尾—阶段磨矿—阶段弱磁选流程回收其中的铁，并进行了条件试验以确定合适的磨矿细度和磁场强度。

1矿石性质

甘肃某铁矿石中主要金属矿物为磁铁矿，其次是赤(褐)铁矿，磁黄铁矿、黄铁矿、黄铜矿等；脉石矿物主要为石英，其次为铁闪石，少量云母、绿泥石等。以半自形—他形粒状结构为主，其次交代结构；构造呈星散状-浸染状，层状、条带状、团块状等构造。矿石主要化学成分分析结果见表1，铁物相分析结果见表2。

表1矿石主要化学成分分析结果

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表2矿石铁化学物相分析结果

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从表1、表2可以看出，矿石铁品位为25.10%，是具有回收价值的主要元素。铁主要以磁性铁的形式存在，占总铁的51.79%，其次为赤褐铁矿，占总铁的15.93%，磁铁矿是此次回收的主要目的矿物。

磁铁矿在矿石中嵌布类型较简单，主要呈稠密浸染状、层状、条带状分布；其次呈星点-星散状、稀疏浸染状分布，与石英、铁闪石、云母等形成规则-包裹连生关系。

2试验结果与讨论

2.1磁滑轮预先抛尾试验

采用磁滑轮对破碎产品进行预先抛尾试验，流程为1次磁选抛尾，磁滑轮采用CT-400×400型磁选机，转速0.55 m/s。

2.1.1预先抛尾粒度试验

采用磁滑轮分别对-25 mm、-20 mm、-15 mm、-8 mm的破碎产品进行预先抛尾试验，磁滑轮磁场强度为68 kA/m，试验结果见表3。

由表3可知，抛尾粒度为-15 mm时，抛尾产率38.10%，损失在尾矿中的磁性铁为4.41%，全铁回收率为81.47%。放粗抛尾粒度，损失在尾矿中的铁和磁性铁明显增加；减小抛尾粒度，铁损失率降低幅度较小，且会增加破碎作业能耗。因此，选择-15mm作为抛尾粒度较为适宜。

表3　预先抛尾粒度试验结果

2.1.2预先抛尾磁场强度试验

对-15 mm破碎产品进行磁滑轮预先抛尾磁场强度条件试验，结果见表4。

表4　-15 mm预先抛尾磁场强度试验结果

表4表明，随着预先抛尾磁场强度的增大，抛尾产率逐渐降低，磁精矿磁性铁品位逐渐降低，铁回收率逐渐升高。当磁场强度为80 kA/m时，预先抛尾产率为30.43%，尾矿中铁和磁性铁损失率仅1.86%。再增大磁场强度，抛尾产率和尾矿中铁、磁性铁的损失率降低幅度较小。综合考虑，选择磁滑轮预先抛尾磁场强度为80 kA/m。

2.2弱磁粗选条件试验

对预先抛尾磁性产品磨矿后，进行湿式弱磁粗选试验，流程为磨矿—1次弱磁粗选。弱磁粗选选用立环脉动高梯度磁选机，补加水量100 ml/s。

2.2.1弱磁粗选磨矿细度试验

在磁场强度为80 kA/m时进行弱磁粗选磨矿细度试验，结果见图1。

由图1可以看出，随着磨矿细度的增大，铁粗精矿品位呈上升趋势、铁回收率呈下降趋势。当磨矿细度-0.074 mm含量为65%时，铁粗精矿品位为53.53%，回收率74.02%。再增大磨矿细度，铁粗精矿品位增加较少，回收率下降幅度较大。在磨矿细度为-0.074 mm占95%时，铁粗精矿品位仅57.99%，回收率为71.02%，铁品位达不到铁精矿产品质量标准。因此，弱磁粗选磨矿细度选择 -0.074 mm 65%。

图1　弱磁粗选磨矿细度试验结果

2.2.2弱磁粗选磁场强度试验

固定磨矿细度为-0.074 mm 65%，进行弱磁粗选磁场强度试验，结果见图2。

图2　弱磁粗选磁场强度试验结果

由图2可以看出，随着磁场强度的增大，铁粗精矿品位呈先快后慢的下降趋势，铁回收率则逐渐升高，并趋于平缓。当磁场强度为96 kA/m时，铁粗精矿品位为51.30%，铁回收率73.67%。再增大磁场强度，铁品位和回收率均变化不大。因此，选择弱磁粗选磁场强度为96 kA/m。

2.3弱磁精选条件试验

在预先抛尾和弱磁粗选试验的基础上，对弱磁粗精矿进行再磨—1次弱磁精选试验，考察磨矿细度和磁场强度对铁精矿指标的影响。弱磁精选选用立环脉动高梯度磁选机，补加水量100 mL/s。

2.3.1弱磁精选磨矿细度试验

在弱磁精选磁场强度为72 kA/m时，进行弱磁精选磨矿细度试验，结果见图3。

由图3可以看出，随着磨矿细度的增大，铁精矿品位逐渐上升，铁回收率不断下降。当磨矿细度 -0.038 mm占55%时，铁精矿品位为61.59%，回收率为67.29%；继续增大磨矿细度，铁品位提高幅度很小，即使磨矿细度增大到-0.038 mm占82%时，铁精矿品位也仅62.30%。考虑到磨矿能耗，选择弱磁精选磨矿细度为-0.038 mm占55%。

图3　弱磁精选磨矿细度试验结果

2.3.2弱磁精选磁场强度试验

在磨矿细度为-0.038 mm 55%时进行弱磁精选磁场强度试验，考察磁场强度对铁精矿品位和回收率的影响，试验结果见图4。

图4　弱磁精选磁场强度试验结果

由图4可以看出，随着磁场强度的增大，铁精矿品位呈先慢后快的下降趋势，铁回收率上升速度则先快后慢。当磁场强度为72 kA/m时，铁精矿品位为61.30%，铁回收率为66.18%；再增大磁场强度，铁精矿品位下降明显，因此弱磁精选磁场强度选择72 kA/m。

3全流程试验

在条件试验的基础上，对原矿进行磁滑轮预先抛尾—阶段磨矿—阶段磁选全流程试验。为提高最终铁精矿质量，增加了弱磁精选2。试验流程见图5，结果见表5。

表5全流程试验结果

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图5　全流程试验流程

由表5可知， 铁品位为25.10%的原矿经磁滑轮预先抛尾，可抛除30.92%的废石，损失在其中的铁为1.43%，同时可获得产率19.96%、铁品位66.23%、铁回收率52.73%、磁性铁回收率达96.67%的铁精矿，符合一类铁精矿的质量要求。

4结论

(1)甘肃某低品位铁矿石铁品位为25.10%，51.79%的铁赋存于磁铁矿中。磁铁矿嵌布粒度较细，-0.04 mm粒级占62.02%。部分细粒磁铁矿与脉石包裹—连生难以单体解离，需经多段磨矿才能给予回收。

(2)在条件试验确定的最佳磨矿细度和磁场强度下，原矿破碎至-15 mm磁滑轮预先抛尾—阶段磨矿—阶段弱磁选处理，最终可获得产率19.96%、铁品位66.23%的铁精矿，铁回收率52.73%，其中磁性铁回收率达96.67%，同时抛除产率30.92%的废石，磁性铁损失率仅1.43%。

(3)该铁矿石采用磁滑轮进行预先抛尾，降低了阶段磨选作业的处理量，提高入选铁品位5个百分点左右，且损失在废石中的磁性铁不到1.5%。抛尾指标较好，减少了磨矿成本，提高了最终铁精矿的质量。磁滑轮预先抛尾—阶段磨矿阶段弱磁选可作为该铁矿石的选别工艺流程。

参考文献

[1]余永富.国内外铁矿选矿技术进展[J].矿业工程，2004(5)：25-29.

[2]郭月琴.陕西某铁矿石预先抛尾选矿试验研究 [J ].矿产保护与利用，2010(5)：43-45.

[3]吕锋.低品位铁矿石预选抛尾选矿试验[J].金属矿山，2008(11)：31-35.

[4]宋仁峰.我国铁矿石选矿技术发展特点及展望[J].金属矿山，2009(1)：38-43.

[5]范志坚.某贫细难选铁矿石选矿工艺研究[J].金属矿山，2011(1)：22-31.

(收稿日期2015-12-16)

Pre-discarding Low Intensity Magnetic Separation on a Low Grade Iron Ore from Gansu

Wu Tianjiao1,2Jin Jianping1,2Li Qing1,2

(1. Xi'an Northwest Nonferrous Geological Research Institute Co.,Ltd.;2. Shaanxi Province Mineral Resources Engineering Center)

AbstractThere is 25.10% iron an iron ore from Gansu, magnetic iron accounted for 51.79% of total iron. Useful mineral magnetite fine disseminated, mainly associated with gangue mineral. To provide basis for the exploitation and utilization of iron ore, pre-discarding by the magnetic pulley-stage grinding, stage weak magnetic separation test was conducted. Results show that after crushed the ore to 15 mm, at the magnetic field intensity of 80 kA/m using magnetic pulley discarding tailings in advance, 30.92% of the waste rock will be abandoned, magnetic iron loss rate of only 1.43%. Rough concentrate via stage grinding-one roughing two cleaning low intensity magnetic separation, iron concentrate with yield rate of 19.96%, iron grade of 66.23% and recovery rate 66.23%, magnetic iron recovery rate 96.67% can be obtained. Pre-discarding reduce the feeding capacity of grinding, increase the iron grade of following procedure, which in beneficial for reduce energy consumption and increase processing capacity. Pre-discarding and stage grinding stage low intensity magnetic separation can provide reference for the beneficiation process determination of the ore.

KeywordsMagnetic-pulley, Pre-discarding, Stage grinding stage low intensity magnetic separation

吴天骄(1983—)，男，工程师，710054 陕西省西安市西影路25号。