安徽某难选磁铁矿与镜铁矿混合矿选矿试验①

王 涛， 肖金雄， 龙 艳

（1.安徽开发矿业有限公司，安徽 六安237462； 2.长沙矿冶研究院有限责任公司，湖南 长沙410012）

镜铁矿是赤铁矿的变种，具有金属光泽、呈片状。镜铁矿主要赋存于沉积变质型矿床和接触交代-热液型铁矿床中，磁性较弱，属于传统的难选别、难利用矿石资源［1］。 安徽霍邱地区铁矿石资源具有储量大、分布集中的特点，矿石组成较为简单，矿石中铁矿物主要为磁铁矿、镜铁矿和磁铁矿-镜铁矿混合型铁矿。 磁铁矿与镜铁矿混合型矿物的选别方法主要有磁选、重选、反浮选及联合选别等［2］。 已有研究成果表明［3-4］，采用重选、磁选、反浮选等联合流程可以有效回收磁铁矿与镜铁矿混合型矿物。

针对安徽某难选磁铁矿与镜铁矿混合矿中铁矿物呈不均匀中细粒嵌布的特点，在阶磨阶选的原则流程下进行了多种流程的对比，推荐的工艺流程为阶段磨矿-弱磁选-筛分-中磁选-强磁选-反浮选，实现了该混合矿的高效选别。

1 矿石性质

试样化学多元素分析结果见表1，铁物相分析结果见表2。

表1 试样化学成分分析结果（质量分数）／%

表2 铁物相分析结果

由表1～2 可知，样品中可供回收的主要金属元素是铁，其中TFe／FeO 比为4.17，碱性系数为0.05，属于磁铁矿与镜铁矿混合型铁矿；试样中杂质主要为SiO2，其次为少量Al2O3、CaO 和MgO；试样中有害元素S、P 含量均较低。 铁主要以磁铁矿和赤（褐）铁矿形式存在，合计分布率达95.18%，属于低磷低硫的单一酸性中低品位氧化型铁矿石。

2 试验设备和药剂

试验设备包括Φ500×500 弱磁选机（0～160 kA／m），自制中磁选机（永磁318.47 kA／m），ZH560s、Shp 及Slon 强磁选机，Φ600 螺旋溜槽，XMB-67 型棒磨机，0.75 L、0.5 L 浮选机等。

试验药剂包括分析纯氢氧化钠、石灰，工业品速溶淀粉和捕收剂CY-14 等。 其中捕收剂CY-14 为长沙矿冶研究院有限责任公司研制的反浮选药剂。

3 试验及结果

在阶磨阶选的原则流程下，进行了阶段磨矿-重选-弱磁选-强磁选-反浮选、阶段磨矿-弱磁选-强磁选-重选-反浮选、阶段磨矿-弱磁选-筛分-中磁选-强磁选-反浮选等流程试验，通过试验研究和流程对比，推荐采用阶段磨矿-弱磁选-筛分-中磁选-强磁选-重选-反浮选流程，原则流程见图1。

图1 弱磁选-中磁选-强磁选-重选-反浮选原则流程

3.1 一段磨矿细度试验

在弱磁选磁场强度120 kA／m 条件下进行了一段磨矿细度条件试验，弱磁选流程为一粗一精，试验结果见图2。 由图2 可见，随着磨矿细度增加，铁精矿品位逐渐升高，回收率逐渐下降。 综合考虑实际生产情况，选择一段磨矿细度-0.074 mm 粒级占52.2%，此时可得到铁精矿产率27.81%、TFe 品位58.62%、铁金属回收率50.03%。

图2 一段磨矿细度试验结果

3.2 一段磨矿-弱磁选粗精矿筛分试验

对一段磨矿细度-0.074 mm 粒级占52.2%条件下获得的弱磁选粗精矿进行了筛分试验，结果见表3。由表3 可知，若想获得TFe 品位66.0%以上的铁精矿产品，筛分尺寸0.10 mm 较为合适的，此时筛下产品产率为68.65%，分布率为78.69%。

表3 一段弱磁选粗精矿筛分试验结果

弱磁选-筛分试验结果表明，在一段粗磨条件下，可以提前获得大部分合格弱磁选精矿产品，有效降低了后续细磨矿量。

3.3 中磁选-强磁选-重选试验

弱磁选尾矿经一段中磁选和强磁选抛尾后，强磁精矿采用螺旋溜槽进行重选试验，提前获得部分合格铁精矿产品。 试验流程及条件见图3，结果见表4。

图3 一段中磁选-强磁选-重选试验流程

表4 中磁选-强磁选-重选试验结果

由表4 可知，弱磁尾矿经中磁选-强磁选-重选后，获得了产率13.28%、TFe 品位65.45%、回收率39.27%的溜槽精矿，可降低二段入磨矿量30%左右。

3.4 反浮选试验

一段中磁选精矿和重选尾矿合并，进行再磨再选试验，再磨细度-0.074 mm 粒级占84.3%，磁场强度800 kA／m 条件下，获得强磁精矿。 强磁精矿再进行反浮选提铁降杂试验。 最终的反浮选闭路试验流程见图4，结果见表5。

图4 反浮选闭路试验流程

表5 反浮选闭路试验结果

由表5 可知，通过一粗一精三扫反浮选流程，获得浮选精矿产率71.38%、TFe 品位66.84%、回收率92.44%。

3.5 全流程试验

全流程数质量流程见图5。 采用阶段磨矿-弱磁选-筛分-中磁选-强磁选-重选-反浮选流程，可获得铁精矿产率42.20%、TFe 品位66.37%、回收率85.93%，总尾矿产率57.80%、TFe 品位7.93%、回收率14.07%。

图5 阶段磨矿-弱磁选-筛分-中磁选-强磁选-重选-反浮选数质量流程

4 结 语

1） 试样中可供回收的主要金属元素是铁，TFe 品位为32.59%，铁主要以磁铁矿和赤（褐）铁矿的形式存在，合计分布率达95.18%，属于低磷低硫的单一酸性中低品位氧化型铁矿石。

2） 采用弱磁选＋筛分组合工艺，可在一段粗磨条件下提前获得部分合格铁精矿产品；中磁选技术的引入，可降低后续强磁选作业的磁性夹杂，提高强磁选效率；一段强磁精矿经重选工艺可提前获得部分合格铁精矿产品，降低二段入磨矿量。

3） 采用阶段磨矿-弱磁选-筛分-中磁选-强磁选-重选-反浮选流程，可获得铁精矿产率42.20%、TFe 品位66.37%、回收率85.93%，总尾矿产率57.80%、TFe品位7.93%、回收率14.07%。

4） 安徽霍邱铁矿床镜磁混合矿储量较大，该试验结果可为该区域多家选厂的初步设计和工艺改造提供可靠依据，对该区域的镜磁混合矿进行高效分选具有推广意义。