安徽某磁铁矿高压辊磨选矿试验研究

岳文龙

(安徽金日晟矿业有限责任公司，安徽 六安 237471)

0 引言

重新集矿区位于安徽省霍邱县马店镇东北4km，行政区划属霍邱县马店镇管辖。矿区地理坐标为东经115°59′00″～116°00′15″；北纬32°17′15″～32°19′15″。重新集铁矿矿石资源储量丰富，处理矿石为磁铁矿。由于全铁品位较低，加之现有设备

情况，在结合可行性研究报告和“多碎少磨、能抛早抛”的节能原则确定选矿工艺流程：干式磁选-高压辊磨-粗粒湿选-阶段磨选工艺。

1 矿石性质

对原矿进行化学多元素分析及铁物相分析结果见表1、2。

表1 化学多元素分析结果

表2 铁物相分析结果

经原矿化学多元素分析表明，该矿为低品位的铁矿石，可利用的金属矿物为铁，其他金属矿物和脉石矿物暂没有回收价值。由铁物相分析结果表明，原矿铁矿物主要以磁性铁为主，选矿工艺优先采用弱磁选工艺选别。

2 试验研究

2.1 原矿干式磁选试验

将原矿破碎至70～0mm，分别采用18、15、12mm筛分，进行阶段干选试验研究。试验流程见图1，试验结果见表3、4、5。

表3 原矿70～0mm采用18mm筛分阶段干选试验结果

图1 原矿70～0mm采用筛分-阶段干选试验流程

表4 原矿70～0mm采用15mm筛分阶段干选试验结果

产品名称产率(%)TFe(%)mFe(%)TFe回收率(%)mFe回收率(%)干选精矿74.48 27.92 21.03 86.08 98.64 块矿尾矿14.09 13.05 0.92 7.61 0.72粉矿尾矿11.43 13.35 0.89 6.31 0.64 原矿100.00 24.16 15.90 100.00 100.00

表5 原矿70～0mm采用12mm筛分阶段干选试验结果

原矿破碎至70～0mm，分别采用18、15、12mm筛分阶段干选，获得的干选精矿品位达到27%以上，磁性铁回收率达到98%以上，可以抛弃产率24.74%～29.80%的低品位尾矿，15mm筛分时尾矿中磁性铁回收率最低为1.36%，故综合考虑采用原矿15mm筛分阶段干选流程获得的干选精矿进行高压辊磨试验。

2.2 高压辊磨试验

——入压物料粒度筛析：为了解干选精矿辊压后的效果，对15～0mm的干选精矿(下称辊压给料)先进行筛分，筛析结果见表6。

表6 辊压给料粒度组成

由表6可知，辊压给料粒度组成基本在以偏粗粒为主。-4mm以下粒级34.27%，+4mm以上产率为65.73%，-0.076mm粒级为3.76%。各粒级全铁品位基本相当，说明矿石中铁矿物分布较均匀。

——高压辊磨开路条件试验：对辊压给料进行高压辊磨开路条件试验研究，通过试验，确定辊磨工作压力为9.0MPa、给矿水分3%、辊子转速8r/min作为辊磨闭路试验工作参数。

——高压辊磨闭路试验：高压辊磨闭路试验进行了4～0mm粒级的辊磨闭路试验研究，高压辊磨闭路筛分试验流程见图2。结果见表7，原矿经高压辊磨闭路筛分流程辊压后，-4mm闭路筛分返砂比为62.7%，循环后辊压产品-4mm粒级含量为61.53%，-1mm含量为53.86%，-0.076mm含量为18.48%。

图2 高压辊磨闭路筛分试验流程

表7 高压辊磨-4mm闭路筛分产品粒度分析

粒级分布率(%)负累积(%)+438.47100.00-4+22.3561.53-2+15.3259.18-1+0.511.1853.86-0.5+0.213.2142.68-0.2+0.07610.9929.47-0.07618.4818.48合计100.00

——其他粒级干选精矿高压辊磨闭路试验：对采用18、12mm筛分阶段干选获得的干选精矿参照15mm粒级的辊压条件进行辊压闭路试验，试验矿量稍少进行,18mm干选精矿闭路辊压-4mm粒级含量为60.10%，返砂比66.30%；12mm干选精矿闭路辊压-4mm粒级含量为65.82%，返砂比55.72%。

2.3 辊压产品粗粒湿选试验

将获得的4～0mm辊压产品进行粗粒湿式磁选试验，试验流程见图3，试验结果见表8。

图3 原矿中强磁磁选机磁选试验流程

表8 辊压产品中强磁磁选机粗粒湿式磁选试验结果

结果表明，辊压4～0mm产品经中强磁磁选机分选，还可抛弃大量的低品位尾矿。综合抛尾量、精矿品位、精矿磁性铁回收率，粗粒湿式磁选场强选择0.55T即可。4～0mm高压产品经0.55T粗粒湿式磁选机湿选，可获得产率78.10%，全铁品位32.34%，磁性铁品位26.59%，全铁回收率90.65%，磁性铁回收率99.42%的湿选粗精矿；抛弃产率21.90%，全铁品位11.90%，磁性铁品位0.55%，全铁损失率9.35%，磁性铁损失率0.58%的湿选尾矿。

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原矿直接碎至12～0mm粗粒湿式磁选试验研究:考虑到目前重新集选矿厂现的破碎系统，进行普通破碎产品的粗粒湿式磁选试验，细碎产品粒度定为12～0mm，对原矿进行破碎至12～0mm，采用T-CCT1006粗粒湿式磁选机磁选，其试验结果见表9。

表9 原矿12～0mm细碎产品粗粒湿式磁选试验结果

结果表明，原矿12～0mm经中强磁磁选机分选，可抛弃大量的低品位尾矿。考虑到入选粒度大，12～0mm粗粒预选应场强选择0.45T。12～0mm原矿经0.45T粗粒湿式磁选机湿选，可获得产率73.10%，全铁品位28.25%，磁性铁品位21.67%，全铁回收率85.90%，磁性铁回收率98.74%的湿选粗精矿；抛弃产率26.90%，全铁品位12.60%，磁性铁品位0.75%，全铁损失率14.10%，磁性铁损失率1.26%的湿选尾矿。

2.4 粗粒湿选精矿阶段磨选试验

对获得的4～0mm的粗粒湿选精矿进行磨矿弱磁选试验研究，目的是在何种细度条件下可获得质量较好且回收率较高的铁精矿，试验进行了一段磨矿细度条件、粗选场强条件；二段磨矿细度、精选场强条件试验；阶段磨矿阶段弱磁选流程试验。

——一段磨矿弱磁选试验。

一段磨矿粒度试验：用粗粒湿选精矿进行磨矿细度试验，实验结果表明，随着磨矿产品中-0.076mm含量的提高，精矿产率及全铁回收率下降，精矿全铁含量有所提高，综合选矿指标，一段磨矿粒度确定为65%-0.076mm。

一段磁选磁场强度试验：用4～0mm的粗粒湿选精矿进行磁选强度试验。实验结果表明，随着磁场强度的提高，精矿产率及全铁回收率增大，全铁含量降低，尾矿全铁含量亦有所减小，当磁场强度大于199kA/m时，变化趋势减缓，故一段磁选磁场强度选择199kA/m。

二段磨矿粒度试验：将一段磨选粗精矿分别磨至80%-0.076mm、90%-0.076mm、95%-0.076mm、80%-0.045mm、90%-0.045mm，然后进行弱磁选别。结果表明，随着磨矿产品中细粒级含量的提高，精矿产率及全铁回收率下降，精矿及尾矿全铁含量均有所提高，综合试验指标，本次试验磨矿粒度确定为80%-0.045mm。给矿为一段弱磁粗精矿。

二段弱磁选磁场强度试验：将一段磨选粗精矿磨至80%-0.045mm给入磁选机，改变磁场强度为88、104、119、135、151kA/m。结果表明，随着磁场强度的提高，精矿产率及全铁回收率增大，全铁含量降低，尾矿全铁含量亦有所减小，综合精矿产率、品位、回收率考虑，二段弱磁选磁场强度选择135kA/m。给矿为一段粗精矿。

2.5 干式磁选-高压辊磨-粗粒湿选-阶段磨选流

程试验研究

根据上述干式磁选-高压辊磨-粗粒湿式磁选和阶段磨选试验条件和试验结果，对原矿进行了干式磁选-高压辊磨-粗粒湿选-阶段磨选流程研究。试验流程见图4，试验结果见表10，数质量流程见图5。

表10 干式磁选-高压辊磨-4～0mm粗粒湿式磁选-阶段磨选流程试验结果

图4 干式磁选-高压辊磨-4～0mm粗粒湿式磁选-阶段磨选试验流程

图5 干式磁选-高压辊磨-4～0mm粗粒湿式磁选-阶段磨选试验数质量流程图

2.6 产品考察

——铁精矿化学多元素分析：铁精矿化学多元素分析结果见表11。

表11 铁精矿化学多元素分析结果

——弱磁尾矿铁物相分析：弱磁尾矿铁物相分析结果见表12。结果表明，尾矿中损失的铁主要为以赤褐铁矿形式存在的弱磁性铁、硅酸铁、碳酸铁和硫化铁，这些含铁矿物在弱磁选工艺中是无法回收的；磁性铁在尾矿中的占有率也高达9.16%，其主要原因是由于一部分磁性铁矿物嵌布粒度太细，在磨矿粒度较细时仍未单体解离，以连生体的形式存在于尾矿中。

表12 总尾矿铁物相分析结果

3 结语

——原矿为单一的低品位铁矿石，原矿的TFe含量为24.10%，MFe含量为15.80%，其他杂质元素含量很低，可利用的金属矿物为铁。

——原矿破碎至70～0mm的经15mm筛网筛分，筛上产品块矿干选，块矿干选精矿破碎至15～0mm，和筛下物料混合后再进行干选，可获得产率74.48%，全铁品位27.92%，磁性铁品位21.03%，全铁回收率86.08%，磁性铁回收率98.54%的干选精矿。抛弃产率14.09%，全铁品位13.05%，磁性铁品位0.92%，全铁损失率7.61%，磁性铁损失率0.82%的块矿尾矿；抛弃产率11.43%，全铁品位13.35%，磁性铁品位0.89%，全铁损失率6.31%，磁性铁损失率0.64%的粉矿尾矿；两者干选尾矿产率为25.52%。

——原矿阶段干选，获得的15～0mm干选精矿进入高压辊磨，辊压产品经T-CCT1006粗粒湿式磁选机分选后抛弃产率17.45%，全铁品位12.46%，磁性铁品位0.76%的粗粒湿选尾矿。

——原矿经阶段干选，干选精矿高压辊磨粗粒湿选、粗粒湿式磁选精矿经阶段磨矿弱磁选，在最终磨矿细度为80%-0.045mm条件下，可获得产率为22.83%、全铁含量为65.55%，全铁回收率61.93%的铁精矿。

——建议补充回收尾矿中磁铁矿、赤褐铁矿的选矿试验研究。