安徽某铁矿提纯制备超级铁精粉试验研究

邵辉 姬梦姣 刘时健 王 康 刘中伟 郁正飞

（中国建材国际工程集团有限公司海南分公司）

超级铁精粉是指高纯度的铁精粉，是选矿的深加工产品。超级铁精粉是一种很有发展潜力的新型功能产业矿物材料，在粉末冶金、磁性材料、电子、化工和环保等领域具有巨大的应用价值和市场潜力［1-7］。超级铁精矿主要分2类:TFe品位＞69%、SiO2等杂质含量小于3%的磁铁精矿，主要用于生产海绵铁；TFe 品位＞71.5%，SiO2等杂质含量明显更低的磁铁精矿，主要用于粉末冶金、磁性材料生产等领域［2-6］。超级铁精粉是生产高附加值材料的原料，符合国家产业政策及市场需求，且销售价格逐年走高。

本试验以安徽某矿现场普通铁精矿为原料，研究生产超级铁精矿的工艺。

1 试样

试样为安徽某铁矿选矿厂现场生产的铁精矿，粒度较细（-200目89.83%），主要化学成分分析结果见表1，主要杂质矿物石英在各粒级的嵌布特征见图1。

从表1 可知，试样铁品位66.21%，主要杂质成分SiO2含量为5.23%，其次为MgO、Al2O3等，但含量均较低。

由图1 可知，试样中越粗粒级石英含量越高，主要以连生体的形式存在。

2 试验设备及药剂

试验选用NaOH为反浮选矿浆pH调整剂，D-4为抑制剂（配制成浓度为1%的溶液使用），HK-1为捕收剂。D-4为有机抑制剂，HK-1为铵类捕收剂，均为中国建材国际工程集团有限公司海南分公司生产。

试验用主要仪器及设备见表2。

3 试验结果与分析

3.1 粗选条件试验

粗选条件试验采用1次粗选流程。

3.1.1 NaOH用量试验

NaOH 用量试验固定D-4 用量0.4 kg/t、HK-1 用量1.6 kg/t，试验结果见图2。

由图2 可知，随着矿浆pH 值的升高，铁精矿铁品位下降、铁回收率先升高后趋于稳定。矿浆pH=8 时的铁精矿铁品位70.53%、铁回收率87.52%。综合考虑，确定粗选矿浆pH=8，对应的NaOH 粗选用量0.32 kg/t。

3.1.2 D-4用量试验

D-4 用量试验固定NaOH 用量0.32 kg/t、HK-1 用量1.6 kg/t，试验结果见图3。

由图3 可知，随着D-4 用量的增加，铁精矿铁品位呈先慢后快的下降趋势、铁回收率升高。综合考虑，确定D-4粗选用量0.4 kg/t。

3.1.3 HK-1用量试验

HK-1 用量试验固定NaOH 用量0.32 kg/t、D-4 用量0.4 kg/t，试验结果见图4。

由图4可知，随着HK-1用量的增加，铁精矿铁品位呈先快后慢的上升趋势、铁回收率呈先慢后快的下降趋势。HK-1 用量为1.6 kg/t 时，铁精矿铁品位70.53%、铁回收率87.52%。综合考虑，确定HK-1 粗选用量1.6 kg/t。

3.2 1 粗1精反浮选试验

1 粗1 精反浮选试验固定精选维持矿浆pH 值及其他药剂用量与粗选相同，试验结果见表3。

由表3可知，试样采用1粗1精反浮选流程处理，最终获得铁品位71.76%、铁回收率75.87%的铁精矿，达到超级铁精粉指标要求。

3.3 1粗1精反浮选尾矿再磨细度试验

为了提高铁回收率，试验将表3中的尾矿1、尾矿2合并，探索通过再磨再选获得理想铁精矿的可能性。再磨再选试验固定磨矿浓度50%，再选矿浆pH=8，对给矿而言的D-4 用量0.4 kg/t、HK-1 用量0.8 kg/t，试验结果见图5。

由图5 可知，在反浮选药剂制度不变的条件下，随着磨矿时间的延长，普通铁精矿铁品位上升，铁回收率先升后降。表明随着磨矿细度的提高，连生体不断得到解离。综合考虑，确定磨矿时间为3 min，对应的磨矿细度为-200 目96.21%，普通铁精矿铁品位65.66%、铁回收率85.45%。

3.4 全流程试验

全流程试验采用1 粗1 精1 扫反浮选流程，见图6，试验结果见表4。

由表4 可知，试样采用图6 所示的流程处理，可获得铁品位71.76%、铁回收率75.87%的反浮选精矿1，铁品位65.66%、回收率21.16%的反浮选精矿2，前者满足超级铁精粉指标要求，后者达到普通铁精粉指标要求。

4 结论

（1）安徽某铁矿选矿厂现场生产的铁精矿-200目89.83%，铁品位为66.21%，主要杂质矿物为石英，主要杂质成分SiO2含量为5.23%，其他杂质成分含量均较低；越粗粒级石英含量越高，主要以连生体的形式存在。

（2）试验确定的获取超级铁精粉的工艺流程为1粗1 精反浮选流程，粗选、精选均维持矿浆pH=8，对应的粗选NaOH 用量0.32 kg/t，粗选与精选D-4 用量均为0.4 kg/t、HK-1 用量均为1.6 kg/t，可获得铁品位71.76%、铁回收率75.87%的铁精矿。

（3）1 粗1 精反浮选尾矿合并再磨至-200 目96.21%，在再选矿浆pH=8，对给矿而言的D-4 用量0.4 kg/t、HK-1 用量0.8 kg/t 的情况下，可获得铁品位65.66%、铁回收率85.45%的铁精矿。

（4）试样采用1 粗1 精反浮选、尾矿合并再磨至-200 目96.21%后再反浮选流程处理，可获得铁品位71.76%、铁回收率75.87%的反浮选精矿1，铁品位65.66%、回收率21.16%的反浮选精矿2，反浮选精矿1满足超级铁精粉指标要求，反浮选精矿2达到普通铁精粉指标要求。