梅山降磷工艺提高铁回收率试验研究

许继龙

（南京宝地梅山产城发展有限公司矿业公司）

梅山铁矿主要铁矿物为磁铁矿、假象半假象赤铁矿、赤铁矿和菱铁矿，含有少量的黄铁矿、褐铁矿和含铁硅酸盐矿物，属于复杂难选混合铁矿石［1-3］。目前，梅山铁矿石经两段磨矿后，细度-0.074 mm 粒级含量占65%左右，经反浮选脱硫后给入降磷系统，再经过1粗1扫弱磁选、1粗1扫强磁选得到弱磁精矿和强磁精矿，2 种精矿混合汇总得到最终铁品位约57%±0.3%的铁精矿产品［4-5］。为提升选矿铁回收率，在满足最终铁精矿品位的要求下，围绕降磷工序不同磁场强度进行了试验研究，以期为现场生产参数调整提供有益的数据参考。

1 矿样性质

矿样为现场生产的浮硫尾矿样，矿样主要化学成分分析结果见表1，铁物相分析结果见表2，矿样粒度分析结果见表3。

表2 矿样铁物相分析结果 %

由表1～表3 可知，矿样中全铁含量46.11%，主要脉石成分为SiO2，含量11.63%，其次Al2O3、CaO、MgO 三者合计含量9.19%；矿样中的铁主要呈磁铁矿、赤（褐）铁矿形式产出，其次为硅酸铁，合计分布率达95.90%；矿样中-0.074 mm 粒级产率66.65%，铁分布率达67.99%，-0.038 mm 粒级产率40.36%，铁分布率达39.54%。

表3 矿样粒度分析结果

2 选矿试验研究

2.1 弱磁选试验

2.1.1 弱磁粗选磁场强度试验

弱磁粗选磁场强度试验在XCGSφ50 mn 磁选管上进行，摆动频率70次/min，移动行程40 mm，试验结果见表4。

表4 弱磁粗选磁场强度试验结果

由表4 可知，随着磁场强度的升高，铁精矿品位降低，铁回收率升高；因为后续强磁精矿品位较低，为保证最终弱磁强磁混合精矿品位在56.7%以上，弱磁精矿品位应尽可能高；综合考虑，确定弱磁粗选磁场强度119.43 kA/m为宜。

2.1.2 弱磁扫选磁场强度试验

现场生产工艺弱磁选采用1 粗1 扫流程，弱磁扫选的目的是提高强磁性矿物的回收，防止强磁选作业时强磁性矿物堵塞介质盒，影响强磁系统的选别指标。弱磁扫选试验在XCGSφ50 mm 磁选管上进行，摆动频率70 次/min，移动行程40 mm，试验结果见表5。

表5 弱磁扫选磁场强度试验结果

由表5 可知，随着扫选磁场强度的升高，铁精矿品位不断提高，回收率也逐步提高，说明扫选应尽量提高磁场强度，能尽可能多地回收弱磁粗选尾矿中的强磁性矿物，对后续强磁选作业有利；因此，确定弱磁扫选磁场强度为199.05 kA/m，获得的精矿铁品位54.03%，产率6.42%，铁回收率为11.63%。

2.2 强磁选试验

2.2.1 强磁粗选磁场强度试验

将磁场强度199.05 kA/m时的弱磁扫选尾矿进行强磁粗选磁场强度试验，试验采用SLON-100 周期式脉动高梯度强磁机，分选腔直径×高度为100 mm×100 mm，脉动冲程20 mm，脉动冲次250 次/min。强磁粗选磁场强度试验结果见表6。

表6 强磁粗选磁场强度试验结 果

由表6 可知，随着磁场强度的升高，铁精矿和尾矿品位都不断降低，回收率逐渐升高；当磁场强度为518.33 A/m 时，强磁尾矿铁品位为20.34%，大于生产中控制降磷尾矿铁品位≤19.5%的目标值，所以强磁粗选即使在高磁场强度下也不能实现一段选别丢尾；考虑到弱磁精矿和强磁精矿混合成最终精矿铁品位要达到57%以上，所以强磁粗选作业应尽量提高精矿铁品位；当强磁粗选磁场强度为305.74 kA/m时，精矿铁品位较高，为38.57%，铁回收率为54.48%也相对较高，所以选择强磁粗选磁场强度305.74 kA/m为宜。

2.2.2 强磁扫选1磁场强度试验

将磁场强度为305.74 kA/m时的强磁粗选尾矿进行强磁扫选磁场强度试验，采用SLON-100 周期式脉动高梯度强磁机，分选腔直径×高度为100 mm×100 mm，脉动冲程20 mm，脉动冲次250 次/min。强磁扫选1磁场强度试验结果见表7。

表7 强磁扫选1磁场强 度试验结果

由表7可知，强磁扫选1磁场强度为430.74 kA/m时，通过计算最终精矿铁品位为57.04%，尾矿铁品位19.31%，已小于19.5%的管控目标值；当磁场强度增加到518.33 kA/m 和590.78 kA/m 时，虽然尾矿铁品位进一步降低，但通过计算最终精矿铁品位达不到56.7%，因此强磁扫选1 流程磁场强度选择430.74 kA/m。

2.2.3 强磁扫选2磁场强度试验

将强磁扫选1 尾矿进行强磁扫选2 磁场强度试验，采用SLON-100 周期式脉动高梯度强磁机，分选腔直径×高度为100 mm×100 mm，脉动冲程20 mm，脉动冲次250 次/min，强磁扫选2 磁场强度试验结果见表8。

表8 强磁扫选2磁场强度试验结果

由表8可知，强磁扫选2磁场强度为430.74 kA/m时，经计算最终精矿铁品位为56.89%；当磁场强度增加到518.33 kA/m 和590.78 kA/m 时，通过计算得出最终精矿铁品位达不到56.70%，因此强磁扫选2应在低场强下进行，以保证精矿铁品位。

3 结 论

（1）梅山铁矿选矿降磷工艺强磁两段扫选流程的最终精矿比强磁一段扫选流程的最终铁精矿产率高1.19 个百分点，虽然铁精矿品位降低了0.15 个百分点，但满足最终铁精矿品位大于56.70%的控制要求。

（2）强磁选1 粗2 扫流程较之1 粗1 扫流程，尾矿铁品位下降了1.64 个百分点，铁回收率提高了1.76个百分点。强磁选1 粗2 扫流程比选1 粗1 扫流程可进一步降低尾矿铁品位，提高铁金属回收率，选矿指标更优。

（3）弱磁扫选尽量提高磁场强度，不仅精矿品位、回收率均有提高，而且还能多回收弱磁粗选尾矿中的强磁性矿物，对后续强磁系统选别作业有利，可有效防止强磁性矿物堵塞强磁机介质盒，起到保护介质盒的作用。

（4）强磁扫选磁场强度在518.33 kA/m以上时，尾矿铁品位可降到约18.00%，但会拉低最终铁精矿品位；建议生产过程中可以增大磨矿细度，提升-0.074 mm 粒级含量，以达到提高单体解离度及选别精度的目的。