南京某磁铁矿选矿试验研究

2021-12-17李宏建林小凤

现代矿业 2021年11期

李宏建林小凤张永刘军

（1.中国瑞林工程技术有限公司；2.中钢集团马鞍山矿山研究总院股份有限公司）

某选厂铁矿石属低品位磁赤混合铁矿石，矿石中可回收的主要组分是铁，还伴生有黄铁矿、磁黄铁矿等形式存在的金属硫化物［1-2］。铁精矿中的硫含量是衡量铁精矿产品的重要指标，直接影响钢铁冶炼的质量，对高炉生产也有危害［3-5］。为优化选铁工艺流程，从而提高该矿石铁精矿质量并综合回收硫，在工艺矿物学研究的基础上，对该选厂铁矿石进行了选矿试验研究［6］。

1 原矿性质

该矿石中的金属矿物主要为磁铁矿、赤铁矿、菱铁矿，含量分别为24.02%，19.42%，8.45%，其次为黄铁矿、磁黄铁矿等，褐铁矿微量；脉石矿物主要为碳酸盐（方解石、白云石），含量为16.92%，次要脉石矿物为石英、黏土，含量分别为9.12%和9.30%，其他脉石矿物少量。矿石主要为灰色，少量灰白色，主要具块状结构，少量斑状结构、浸染状结构。原矿化学多元素分析及铁物相分析结果见表1、表2。

由表1可知，原矿中除铁外，其他有用元素含量较低，矿石中主要杂质为SiO2、Al2O3、S、P、Na2O，ω（CaO+MgO）/ω（Si O2+Al2O3）=0.530，为半自熔性铁矿石。

由表2可知，原矿中有用铁矿物主要是磁铁矿、赤褐铁矿及菱铁矿，磁铁矿中的铁分布率为57.58%，赤褐铁矿和菱铁矿中的铁分布率分别为32.48%和7.76%，为此次试验需要回收的主要目的矿物。

2 选矿试验

根据矿石性质及现场工艺流程（磨矿—浮选选硫—浮尾弱磁1粗1扫—强磁1粗1扫），因入磨矿石硫品位低，并主要以黄铁矿的形式存在，而硫精矿为副产品，因此磨选试验时先不考虑硫的回收，直接磨矿—磁选，确定选铁流程的磨矿细度、弱磁及强磁磁场强度等工艺参数后，再进行浮选选硫试验，确定选硫的浮选药剂制度等，最后进行浮选选硫—浮尾磁选选铁的全流程试验。

2.1 磁选试验

2.1.1磨矿细度试验

将原矿磨至不同细度进行弱磁—强磁试验，弱磁采用φ400 mm×300 mm湿式电磁筒式磁选机，强磁采用Slon750型脉动高梯度磁选机，磁介质为4 mm棒介质，转环转速为2 r/min，脉动冲次为200次/min，冲洗水量为6 L/min。试验流程及参数见图1，试验结果见表3。

由表3可知，随着磨矿细度变细，弱磁铁精矿品位及强磁铁精矿品位提高，但铁精矿回收率降低，考虑到金属回收率，选取磨矿细度为-0.074 mm65%。

2.1.2弱磁选磁场强度试验

弱磁选不同磁场强度试验在φ400 mm×300 mm湿式电磁筒式磁选机上进行，试验流程为1次粗选，试验结果见表4。

由表4可知，随着弱磁选磁场强度提高，铁精矿品位降低，铁回收率提高；综合考虑，选取弱磁选磁场强度为143 kA/m。

2.1.3弱磁选尾矿弱（中）磁扫选试验

将表4中磁场强度为143 kA/m的弱磁尾矿进行弱（中）磁扫选不同磁场强度试验，弱磁扫选试验设备为φ400 mm×300 mm湿式电磁筒式磁选机，中磁扫选试验设备为φ400 mm×300 mm湿式永磁筒式磁选机，试验结果见表5。

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由表5可知，采用中磁扫选，扫选精矿产率较弱磁扫选大幅提高，中磁精矿铁品位也较高，回收率也大幅提高；分析结果表明，强磁性矿物的比磁化系数随粒度变细而降低，弱磁选因磁场强度较低而未能回收这部分细粒级强磁性矿物；因此为了尽可能回收弱磁粗选尾矿中的强磁性矿物，弱磁尾矿采用中磁扫选，磁场强度为318 kA/m。

2.1.4不同磁场强度强磁粗选试验

将表5中磁场强度为318 kA/m的中磁选尾矿进行强磁选不同磁场强度试验，试验设备为Slon750型脉动高梯度磁选机，磁介质为4mm的棒介质，转环转速、脉动冲次、冲洗水量分别为2 r/min、200次/min、6L/min，强磁选不同磁场强度试验结果见表6。