用淘洗机替代磁选柱提高福建某磁铁矿精矿指标研究

岳 涛吴维新梁治安赵汝全

（1.低品位难处理黄金资源综合利用国家重点实验室；2.厦门紫金矿冶技术有限公司）

铁矿石资源属于国家战略资源，有的磁铁矿石资源品位低、嵌布粒度细、与脉石连生包裹情况复杂，导致铁矿物不易富集，选矿成本较高［1-5］。磁铁矿选矿主要采用磁选，有时需要联合多种选矿工艺，如采用弱磁选工艺高效富集铁，再采用浮选工艺脱硅［6］。近年来，全自动淘洗磁选机（简称“淘洗机”）所引出的淘洗精选工艺可替代传统的弱磁精选或浮选精选，具有自动化程度高、分选效率高、对环境友好等特点，在磁铁矿精选工艺中应用广泛［6-7］。

福建某磁铁矿选厂采用两阶段磨矿弱磁选、磁选柱精选工艺，一、二段磨矿细度分别占-75 μm 70%和90%左右，最终精矿TFe品位仅63.5%左右。为提高精矿品位，本研究以现场入选矿石（预选精矿）为试样，进行选铁工艺研究。

1 试样

试样主要化学成分分析结果见表1，粒度分析见表2，矿物组成见表3，铁物相分析结果见表4。

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由表1～表4可见，试样TFe品位46.20%，-0.075 mm占28.01%，主要铁矿物磁铁矿含量57.64%，磁性铁占全铁的90.49%；主要脉石矿物为钙铁榴石，其次为钙铁辉石、角闪石、透辉石等。

2 试验结果与讨论

2.1 条件试验

2.1.1 一段磨矿细度试验

试验采用1次粗选流程，磁场强度为127.39 kA/m，试验结果见表5。

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由表5可见，磨矿细度提高，粗精矿品位提高、回收率降低。综合考虑，确定磨矿细度为-75 μm 69.90%。

2.1.2 一段磁场强度试验

试验采用1次粗选流程，磨矿细度为-75 μm 69.90%，试验结果见表6。

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由表6可见，随着磁场强度的增大，粗精矿回收率总体增大、品位总体下降。综合考虑，确定磁场强度为127.39 kA/m。

2.1.3 二段磨矿细度试验

二段磨矿细度试验以一段磁选粗精矿为给矿，试验采用1次弱磁精选流程，磁场强度95.54 kA/m，试验结果见表7。

由表7可见，磨矿细度提高，精矿品位提高、回收率降低。综合考虑，确定磨矿细度为-75 μm 84.65%。

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2.1.4 二段磁场强度试验

二段磁场强度试验采用1次弱磁精选流程，磨矿细度为-75 μm84.65%，试验结果见表8。

由表8可见，随着磁场强度的增大，精矿回收率增大、品位下降。综合考虑，确定精选磁场强度为95.54 kA/m。

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2.1.5 淘洗机精选条件试验

淘洗磁选机是一种重磁联合分选设备，用于磁铁矿精选作业，具有富集比高、可放粗磨矿细度、贫连生体和脉石夹杂少等特点［6-8］。淘洗机精选条件试验以二段磁选精矿为给矿，采用淘洗磁选机1次精选流程，试验结果见表9。

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由表9可见，选别浓度、上升水量以及磁场强度是影响选别效果的主要因素，上升水量增大有利于精矿品位的提高，当上升水量1 400、1 500 L/h时，磁性铁损失率较高。在给矿浓度35%、固定磁场磁场强度95.54 kA/m，循环磁场磁场强度83.60 kA/m，补偿磁场磁场强度83.60 kA/m、上升水量1 400 L/h时，产品指标较好，可获得TFe品位65.53%的淘洗精矿，淘洗中矿MFe含量8.33%。

2.1.6 淘洗中矿再磨选条件试验

淘洗中矿再磨选条件试验以淘洗中矿为给矿，试验流程见图1，结果见表10。

由表10可见，随着再磨细度的提高，再磨选精矿品位提高，当再磨细度-45 μm98.50%时，再磨选精矿TFe品位67.76%、再磨选尾矿MFe品位0.48%，将该再选精矿与淘洗精矿合并可得到TFe品位66.09%的最终精矿。

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2.2 全流程试验

全流程试验结果见图2。

由图2可见，试样采用图2所示的工艺流程处理，可获得TFe品位65.94%、MFe回收率99.64%的铁精矿，尾矿TFe品位12.57%、MFe品位0.41%。

由表11可见，采用图3所示的优化流程处理矿石，可获得TFe品位65.51%的精矿，在铁回收率基本不变的情况下，精矿TFe品位提高了2.06个百分点。

2.3 工业试验

在工艺优化研究基础上，选矿厂在不改变一二段磨矿、弱磁选条件情况下，引进ϕ2 000 mm全自动淘洗磁选机作为二段磨选的精选设备，中矿弱磁选富集后返回二段磨矿分级系统。原则工艺流程见图3，工艺优化前后生产指标见表11。

3 结论

（1）现场预选精矿TFe品位46.20%，-0.075 mm占28.01%，主要铁矿物磁铁矿含量57.64%，磁性铁占全铁的90.49%；主要脉石矿物为钙铁榴石，其次为钙铁辉石、角闪石、透辉石等。

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（2）试样在一段磨矿细度-75 μm69.90%、二段磨矿细度-75 μm84.65%、中矿再磨细度-45 μm98.50%的情况下，采用两阶段磨矿弱磁选—淘洗机精选—中矿再磨选流程处理，可获得TFe品位65.94%、MFe回收率99.64%的铁精矿，尾矿TFe品位12.57%、MFe品位0.41%，全流程试验指标较好。

（3）按试验确定的流程对现场流程进行优化，可获得TFe品位65.51%的精矿，在铁回收率基本不变的情况下，精矿TFe品位提高了2.06个百分点，生产指标得到显著改善。