西北某褐铁矿选矿试验研究*

2016-11-16王素玲

甘肃科技 2016年20期

关键词：铁精矿褐铁矿原矿

张　玲，王素玲

（甘肃钢铁职业技术学院，甘肃嘉峪关 735100）

西北某褐铁矿选矿试验研究*

张玲，王素玲

（甘肃钢铁职业技术学院，甘肃嘉峪关 735100）

对西北某地原矿铁品位为44.12%的高碱度贫褐铁矿进行选矿试验研究。采用单一强磁选工艺精矿铁品位只有48.84%，而采用焙烧磁选工艺，则可获得铁品位58.45%、相对焙烧矿回收率为93.62%的铁精矿。这两种铁精矿均为高碱度铁精矿，适宜与酸性铁精矿配合使用。

褐铁矿；强磁选；焙烧磁选

褐铁矿绝大部分以2Fe2O3·3H2O形态存在，呈非晶质、隐晶质或胶状体，外表颜色呈黄褐色、暗褐至褐黑色，弱至中磁性［1］。褐铁属难选铁矿，主要采用强磁—重选、焙烧磁选、磁浮联合等选矿方法处理［2］。本文对西北某地低品位褐铁矿进行较为详细的选矿工艺研究，为其开发利用提供技术参考。

1　原矿性质

本试验铁矿石主要铁矿物为褐铁矿。原矿多元素化学分析见表1。

表1　原矿多元素化学分析结果（%）

分析表明：原矿铁品位为44.12%，属于贫铁矿石；碱比〔（CaO+MgO）/（SiO2+Al2O3）〕达到2.354，故属高碱性铁矿石；有害元素硫、磷、钾、钠等含量很低，符合高炉冶炼要求；原矿烧损高达16.91%，烧后品位为53.12%。

2　试验结果与讨论

2.1强磁选试验

褐铁矿为弱磁性矿物，因此，考虑采用强磁选工艺予以回收。试验设备为仿琼斯型湿式强磁选机，试验流程如图1所示。

图1　强磁选条件试验流程

2.1.1磨矿细度试验

将原矿磨至不同细度后进行强磁选试验，磁场强度固定为12000Oe，试验结果见表2。

表2　不同磨矿细度试验精矿指标　%

试验表明，随着磨矿细度的提高，精矿铁品位提高，精矿SiO2含量下降，精矿铁回收率下降。当磨矿细度从-0.076mm占20%提高-0.076mm占90%时，精矿品位仅提高4.37个百分点，而铁回收率下降约16.3个百分点，表明该矿石适宜在较粗的粒度下选别。另外，精矿中的SiO2含量均已较低，因此，选择最佳磨矿细度为-0.076mm占50%，该细度只需一段磨矿作业即可达到。

2.1.2磁场强度试验

将原矿磨至-0.076mm占50%后进行不同磁场强度的强磁选试验，试验结果见表3。

表3　磁场强度试验结果　%

试验表明，磁场强度升高，精矿铁品位下降，精矿铁回收率明显提高。综合考虑，选择粗选磁场强度为12000Oe。

2.1.3强磁选流程试验

从以上试验结果可知，强磁选铁回收率偏低，考虑通过增加扫选作业进一步提高铁回收率。流程试验数质量流程如图2所示。

图2　强磁选数质量流程图

试验表明，增加强磁扫选作业后，铁回收率大幅度提高，从58.89%提高到86.15%，而精矿品位仅下降0.68个百分点。由于强磁选工艺所得精矿品位较低，只有48.84%，因此考虑进行焙烧磁选试验。

2.2焙烧磁选试验

焙烧磁选工艺是在高温状态下采用还原剂（C或H2）将弱磁性矿物转变成强磁性矿物，然后采用弱磁选法进行回收，该工艺主要用于处理一些较难选的褐铁矿、镜铁矿、菱铁矿等。本次试验的还原焙烧过程是在某矿山中的生产竖炉内进行的。将矿样分装在铁笼内投入竖炉进行焙烧，焙烧完成后取出立即用水冷却（避免焙烧矿再次氧化），然后对焙烧矿进行磨矿弱磁选试验。在磨矿细度、磁场强度条件试验的基础上，进行流程试验，流程试验所用设备为φ400×300筒式弱磁选机，表面磁场强度为1800Oe，试验结果如图3所示。

图3　焙烧矿试验数质量流程图

试验表明，原矿经焙烧后，铁品位可提高至52.22%，再经两段弱磁选，最终精矿铁品位可达58.45%，相对焙烧矿的铁回收率为93.62%。

2.3精矿产品分析

对强磁选精矿和焙烧磁选精矿进行多元素化学分析，以分析其中影响精矿品位的主要成分及有害元素种类、含量。分析结果见表4。

表4　精矿多元素化学分析结果　（%）

由表4可知，影响精矿品位的主要成分为CaO，其次为SiO2、MgO，其他杂质成分含量都很少，主要有害元素S、P、K2O、Na2O含量都较低，符合高炉冶炼标准。强磁选精矿去烧损后精矿铁品位有较大幅度的提高，从48.73%提高到57.43%。焙烧磁选精矿去烧损后品位可达到61%以上。由于精矿中CaO、MgO含量高而SiO2、Al2O3含量低，造成两种精矿的碱比偏高，分别为3.60、2.94，属于碱性铁精矿。这种精矿如果单独使用，则需要配加SiO2含量高的酸性熔剂而降低入炉品位。因此，可将其与市场上来源广泛的酸性铁精矿配合使用，达到减少烧结熔剂用量、提高烧结矿铁品位之目的。