阿根廷某含磷磁铁矿石选矿试验研究

邢喜峰(赞比亚谦比希铜冶炼有限公司，北京 100029)

阿根廷某含磷磁铁矿石选矿试验研究

邢喜峰(赞比亚谦比希铜冶炼有限公司，北京 100029)

随着铁资源稀缺日益严重，高磷磁铁矿的选矿利用具有相当的经济价值。本文针对阿根廷某含磷磁铁矿石的高磷、高铁、赋存粒度细等特点进行了试验研究，最终得出最为经济、合理的选别方式，对其他高磷磁铁矿的选别具有借鉴意义。

高磷磁铁矿; 降磷; 选矿

1 前言

近十几年来，中国钢铁行业发展迅猛，超过50%的铁矿石依赖从巴西、澳大利亚、南非等国进口。随着进口矿价格的飞涨，国内许多钢铁企业为平抑国外铁矿石的价格，开始寻求更广泛的铁矿石来源以降低成本。据统计，我国高磷铁矿资源储量超过50亿t，占我国铁矿资源总量的10%左右，因其难选难冶的特点，一直作为一种“呆矿”没有得到充分的开发利用[1]。但随着铁矿石矿价格的不断上涨，以及基础建设的不断发展，大规模开发利用高磷铁矿的时机越来越成熟。

阿根廷某铁矿是一个中国企业收购的国外矿山，其为高铁、高磷矿山，针对其高铁、高磷、赋存粒度低等特点进行了大量的试验研究，以达到经济效益最优化。

2 矿样及样品制备

矿样包括矿石样、围岩样及基本元素分析样和相对应的岩矿鉴定标本样。矿石样和围岩样组成的混合样(下称原矿)TFe 51.58%、MFe 46.09%、P 1.27%。原矿总重量为23 549.5kg，粒度组成见表1，原矿多元素分析结果见表2。

表1 原矿样粒度组成

表2 原矿多元素分析结果 %

研究人员分别在矿石样和围岩样中取样，同时在29个岩矿鉴定标本样中取样，作为原矿工艺矿物学研究样品。

样品制备是将原矿样充分混匀并缩分出3 000kg左右测定原矿粒度组成，将剩余的原矿样全部用筛孔直径为100mm的筛子进行筛分，将筛上产品及测定原矿粒度组成的原矿样中大于100mm产品破碎至100～0mm；将全部100～0mm的原矿样(包括测定原矿粒度组成的原矿样中100～0mm的产品)混匀并缩分出8 000kg左右作为干式弱磁选抛废条件试验样、干式弱磁选抛废试验测定给矿粒度组成样及原矿相关分析样，剩余的100～0mm原矿样作为干式弱磁选抛废生产粗精矿样。

3 原矿矿物工艺学及试验流程

该原矿石为致密块状磁铁矿型铁矿石，样品分铁矿石和围岩两种，铁矿石为黑色块状构造，围岩为深浅不同的灰色，块状构造和层状构造。

矿石结构主要为粒状结构、碎屑结构、脉状结构、鳞片变晶结构等。

矿石中主要金属矿物为磁铁矿，少量赤铁矿、黄铁矿；主要脉石矿物为石英、黑云母、绿泥石、绢云母、白云母、铁铝蛇纹石、碳酸盐、硅灰石等。

铁矿石不同矿块粒度粗细不同，其中磁铁矿粗粒为0.1～0.3mm，细粒为0.04～0.1mm。赤铁矿粒度多为0.01～0.05mm。

根据铁矿石选别的经验，结合现场实际，确定试验流程为：干式弱磁选抛废试验、阶段磨选试验、反浮选除磷试验以及最终的连选试验。为尽快解决生产存在的问题，重点开展干式弱磁选抛废试验、阶段磨浮中的一段弱磁选试验以及反浮选探索试验。

4 干式弱磁选抛废试验

干式弱磁选给矿粒度组成见表3。干式弱磁选抛废试验采用CTDG1210型干式弱磁选机，筒体直径φ1 200mm，给矿皮带宽度为1m，筒体表面磁场强度为198.9～214.9kA/m。

4.1 干式弱磁选抛废条件试验

干式弱磁选抛废条件试验给矿粒度为100～0mm(粒度组成见表3)。

表3 干式弱磁选给矿粒度组成

每个条件试验用样1 000kg，进行了给矿皮带速度和给矿量试验，试验结果见表4和表5。

表4 皮带速度试验结果

表5 给矿量试验结果

4.2 干式弱磁选粗精矿的生产

根据上述条件试验结果，选择排矿隔板与筒体中心水平距离700mm，给矿皮带速度1.8m/s，给矿量350t/h，对全部原矿通过干式弱磁机选别，结果见表6。干式弱磁选粗精矿及尾矿粒度组成见表7和表8。

表6 干式弱磁选粗精矿生产试验结果 %

表7 干式弱磁选粗精矿粒度组成

表8 干式弱磁选尾矿粒度组成

5 一段弱磁选试验

对原矿进行干式磁选后的干选精矿进行破碎、缩分、取样化验，得出干选精矿铁品位为58.15%。对干选精矿进行一段磨矿细度及不同磁场强度试验，试验结果见表9、表10和表11。通过试验结果分析，一段磨矿细度选择-0.076mm占40%较为合理。

6 降磷探索试验

将一段弱磁精矿经砾磨、两次磁选后的弱磁精矿作为本次浮选降磷探索试验给矿。浮选给矿细度为-0.045mm占96.40%，TFe 68.13%，P 0.293%，浮选降磷探索试验流程见图1，试验结果见表12、表13和表14。

由降磷浮选试验结果可以看出，在矿浆温度30～55℃，一粗二扫药剂用量分别为Na2SiO3:3 000、750、250g/t; 2#捕收剂：400、100、100g/t时综合效果最佳。

表9 一段磨矿细度试验结果 %

表10 一段细度1～0mm磁场强度试验结果

表11 一段细度-0.076mm占40%磁场强度试验结果

7 结语

经过上述试验，可以得出以下结论。

(1)在该含磷铁矿中，由于主要含磷矿物——磷灰石的赋存粒度较细，导致除磷难度加大、磨矿细度难以把握，必须采用阶段磨浮、阶段抛尾的方式逐步清除杂质才能降低能耗、提高选矿效率。

图1 降磷浮选一粗二扫试验流程图

(2)干选抛尾及一段弱磁磁选的结果都证明，由于该磁铁矿的品质较好，阶段抛尾并不会对铁的回收率造成太大影响，综合经济效益考虑，在磨浮工序进行阶段磨浮应具有积极意义。

(3)根据试验结果可以看出：经过调整之后的工艺不仅成功地将原矿中高达1.286%的P降低至0.061%，且保证了总铁品位69.51%>65%、浮选回收率71.24%>68%的预期目标。仅在反浮选阶段P的去除率也高达85.46%，完成了试验初期确定的目标，为后续复产之后进一步提高P的去除率奠定了基础。

表12 捕收剂种类试验结果 %

表13 采用淀粉作抑制剂的试验结果 %

表14 降磷浮选一粗二扫试验结果 %

[1] 毕学工，周进东，黄治成,等.高磷铁矿脱磷工艺现状研究[J].河南冶金，2007，15(6):3-8.

Experimental study on a phosphorus-bearing magnetic iron ore in Argentina

With the lack of iron recourses more and more serious, the concentrating and utilization of high phosphorus-bearing magnetic iron ore has more economic value. According to the characteristics of high phosphorus-bearing, high iron and fine dissemination size of an iron ore in Argentina, the tests were done, and an economic and rational process was obtained. It provided reference for the processing of other high phosphorus-bearing magnetic iron ore.

high phosphorus-bearing magnetic iron ore; phosphorus reduction; mineral processing

TD913

A

邢喜峰(1982-)，男，吉林敦化人，选矿工程师，从事选矿厂生产管理工作。