莱新铁矿石选铁试验研究

郑 军 杨 晓 王 迪 覃 智3

（1．莱芜莱新铁矿有限责任公司2．鲁中矿业有限公司）

我国铁矿石绝大部分具有“贫、细、杂”的特点［1］，且赤铁矿占比较高。随着选矿技术的进步，赤铁矿石的重、磁、浮联合选矿工艺已经相当成熟，应用也甚广［2］。

鲁中矿业莱新铁矿石为磁赤混合铁矿石，为确定其选矿工艺，采用弱磁-强磁-阴离子反浮选联合工艺进行了选矿试验研究［3］。

1 试样

试样取自鲁中矿业莱新铁矿，矿石多显红褐色—灰黑色，呈结构相对疏松的浸染状或致密块状构造。矿石的矿物组成较简单，铁矿物主要是磁铁矿、假象赤铁矿和褐铁矿，常见脉石矿物为方解石、云母（包括白云母、黑云母和金云母）和绿泥石，次为滑石、石英和少量长石。

试样主要化学成分分析结果见表1，铁物相分析结果见表2。

注：Ag的含量单位为g/t。

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由表1可知，试样Fe品位为55.48%，其主要脉石成分SiO2含量为7.70%，有害杂质磷含量很低，硫含量较高，为0.74%。

由表2可知，赤（褐）铁矿、假象赤铁矿、磁铁矿为主要铁矿物，三者合计分布率占96.93%。

2 选矿试验方案

磁选是回收磁性铁矿物的主要方法，反浮选是针对磁选铁精矿的有效提铁降硅手段。根据矿样的性质，本研究拟采用阶段磨矿阶段选别工艺处理该铁矿石。试样经弱磁选得到合格铁精矿，弱磁选尾矿强磁选得到品位较高的强磁选铁精矿，再采用阴离子反浮选工艺除杂［4-5］。

3 试验结果及讨论

3.1 磨矿细度试验

为确定合适的磨矿细度，在磁场强度为119.43 kA/m的条件下进行磨矿细度试验，试验采用1次弱磁粗选流程，结果见图1。

由图1可知，磨矿细度提高，弱磁选粗精矿TFe品位提高，回收率降低，磨矿细度为-0.075 mm占35%即可获得铁品位66%以上的铁精矿。磨矿细度提高，粗精矿铁品位显著提高，说明磁铁矿解离越来越充分，且磁铁矿可选性较好。考虑到既要控制铁精矿硫含量，又要从弱磁选尾矿中回收铜硫等有价组分。因此，确定磨矿细度为-0.075 mm占55%，对应的精矿TFe品位67.84%、回收率70.79%。

3.2 弱磁选磁场强度试验

弱磁选磁场强度试验的磨矿细度为-0.075 mm55%，试验结果见图2。

由图2可知，随着磁场强度的提高，弱磁选粗精矿TFe品位下降，回收率上升。综合考虑，确定磁场强度为119.43 kA/m，对应的粗精矿TFe品位67.85%，回收率71.16%。

3.3 强磁选条件试验

弱磁选尾矿铁品位为38%左右，主要铁矿物为赤褐铁矿，需采用强磁选工艺回收。

3.3.1 背景磁感应强度试验

背景磁感应强度试验的中矿冲洗水压为0.15 MPa，试验结果见图3。

由图3可知，随着背景磁感应强度提高，粗精矿TFe品位下降，作业回收率由85.41%提高至90.47%。综合考虑，确定背景磁感应强度为1.52 T，对应的粗精矿TFe品位52.14%，作业回收率89.02%。

3.3.2 中矿冲洗水压试验

中矿冲洗水压试验的背景磁感应强度为1.52 T，试验结果见图4。

由图4可知，中矿冲洗水压由0.05 MPa提高至0.20 MPa，强磁选粗精矿TFe品位由50.23%提高到51.65%，作业回收率由90.20%降至88.33%。综合考虑，确定中矿冲洗水压为0.15 MPa，对应的强磁选粗精矿TFe品位51.23%，作业回收率89.22%。

3.4 强磁选粗精矿反浮选试验

试验采用1次粗选流程。

3.4.1 NaOH用量试验

在强磁选粗精矿磨矿细度为-0.075 mm占75%、淀粉（SD）用量为800 g/t、CaO用量为300 g/t、CY-282用量为1 200 g/t、浮选温度为35℃的条件下进行反浮选，NaOH用量试验结果见图5。

由图5可知，随着NaOH用量的增加，反浮选粗精矿TFe品位先升后降，作业回收率先下降后上升。综合考虑，确定NaOH用量为1 000 g/t，对应的反浮选粗精矿TFe品位65.13%，作业回收率73.65%。

3.4.2 淀粉用量试验

在强磁选粗精矿磨矿细度为-0.075 mm占75%、NaOH用量为1 000 g/t、CaO用量为300 g/t、CY-282用量为1 200 g/t、浮选温度为35℃的条件下进行反浮选，淀粉用量试验结果见图6。

由图6可知，随着淀粉用量的增加，反浮选粗精矿TFe品位先升后降，作业回收率上升。综合考虑，确定淀粉用量为800 g/t，对应的反浮选粗精矿TFe品位65.75%，作业回收率72.15%。

3.4.3 CaO用量试验

在强磁选粗精矿磨矿细度为-0.075 mm占75%、NaOH用量为1 000 g/t、淀粉用量为800 g/t、CY-282用量为1 200 g/t、浮选温度为35℃的条件下进行反浮选，CaO用量试验结果见图7。

由图7可知，CaO对脉石矿物有一定的活化作用，其用量低时，活化效果较差；但用量过高时，会恶化浮选指标。综合考虑，确定CaO用量为300 g/t，对应的反浮选粗精矿TFe品位65.75%，作业回收率72.15%。

3.4.4 CY-282用量试验

在强磁选粗精矿磨矿细度为-0.075 mm占75%、NaOH用量为1 000 g/t、淀粉用量为800 g/t、CaO用量为300 g/t、浮选温度为35℃的条件下进行反浮选，CY-282用量试验结果见图8。

由图8可知，随着CY-282用量的增加，反浮选粗精矿TFe品位上升，作业回收率下降。综合考虑，确定CY-282用量为1 200 g/t，对应的反浮选粗精矿TFe品位65.75%，作业回收率72.15%。

3.4.5 浮选温度试验

在强磁选粗精矿磨矿细度为-0.075 mm占75%、NaOH用量为1 000 g/t、淀粉用量为800 g/t、CaO用量为300 g/t、CY-282用量为1 200 g/t的条件下进行反浮选，浮选温度试验结果见图9。

由图9可知，随着浮选温度的升高，反浮选粗精矿TFe品位先上升后维持在高位，作业回收率下降。从节能降耗和产品指标的角度考虑，确定浮选温度为35℃，对应的反浮选粗精矿TFe品位65.62%，作业回收率77.15%。

4 结论

（1）莱新铁矿石的矿物组成较简单，赤（褐）铁矿、假象赤铁矿、磁铁矿为主要铁矿物，三者合计分布率占96.93%；常见脉石矿物为方解石、云母（包括白云母、黑云母和金云母）和绿泥石；试样Fe品位为55.48%，主要脉石成分SiO2含量为7.70%，有害杂质硫含量为0.74%。

（2）试样在磨矿细度为-0.075 mm55%的情况下进行弱磁选（119.43 kA/m），可获得TFe品位67.85%，回收率71.16%的弱磁选精矿。

（3）弱磁选尾矿在背景磁感应强度为1.52 T、中矿冲洗水压为0.15 MPa的情况下进行强磁选，可获得TFe品位51.23%，作业回收率89.22%的强磁选精矿。

（4）强磁选精矿在磨矿细度为-0.075 mm占75%、NaOH用量为1 000 g/t、淀粉用量为800 g/t、CaO用量为300 g/t、CY-282用量为1 200 g/t、浮选温度为35℃的条件下进行反浮选，可获得TFe品位65.62%，作业回收率77.15%的反浮选精矿。

（5）研究表明，磨矿—弱磁选—强磁选—再磨—反浮选工艺流程是该矿石处理的高效流程，可取得良好的产品指标。