提高某铁矿选矿指标工艺试验研究*

2022-08-17林小凤袁启东

现代矿业 2022年7期

林小凤袁启东张永

（1.中钢集团马鞍山矿山研究总院股份有限公司；2.国家金属矿山固体废物处理与处置工程技术研究中心）

我国是矿产资源大国，同时也是铁矿石的消耗大国。近几十年来，随着经济技术和钢铁工业的发展，国内富铁矿石资源日趋枯竭，“贫、细、杂”铁矿石越来越受到钢铁行业的重视［1-5］。对于赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿等自身品位低且嵌布粒度细的矿石，如何对其进行高效利用是现阶段选矿工作者所需解决的首要问题［6-7］。本文对某酸性褐铁矿采用磨矿、强磁、螺旋溜槽重选等工艺进行了不同选矿工艺的试验研究，并取得了良好的选别指标。

1 原矿性质

1.1 原矿多元素分析

原矿化学多元素分析结果见表1。

由表1 可知，原矿中铁含量为44.25%，除铁外其他可回收的有用矿物含量都较低，回收价值不大；有害杂质硅、钾含量较高，烧失为5.03%，碱比0.164，为酸性铁矿石。

1.2 原矿铁物相分析

原矿铁物相分析结果见表2。

由表2可知，原矿中的铁主要是以赤褐铁矿的形式存在，赤褐铁矿之中的铁占92.14%，其他铁矿物含量较少。由于原矿的烧失较高，为5.03%，而碳酸铁含量较低，说明赤褐铁矿中含有较多的褐铁矿。

2 选矿工艺研究

2.1 原矿—磨矿—强磁选试验

2.1.1 磨矿细度试验

将原矿采用XMQ240×90 锥形球磨机分别磨至-0.076 mm 含量45%，55%，65%，75%，85%，95%及-0.045 mm 91.6%，对磨矿产品进行强磁选选别试验。强磁采用立环脉动高梯度磁选机，充填介质用4 mm 粗棒介，冲程25 mm，冲次200 次/min，转环转速2 r/min，强磁选磁场强度477.46 kA/m，试验流程见图1，试验结果见表3。

由表3 可知，磨矿细度的变化对铁精矿品位影响较小，对铁精矿回收率影响较大；随着磨矿细度从-0.076 mm45% 增加到-0.076 mm95%，铁精矿品位从50.75% 升高到53.26%，铁回收率从79.90% 下降到57.52%；进一步将磨矿细度提高到-0.045 mm91.6%，铁精矿品位基本不变，铁回收率下降6.80 个百分点；综合考虑，选取强磁选磨矿细度为-0.076 mm95%。

2.1.2 强磁粗选磁场强度试验

立环脉动高梯度强磁选机的影响因素主要有磁场强度、精矿漂洗水量、转环转速、冲程和脉动次数等，但最大的影响因素是磁场强度，故对磁场强度的影响因素进行试验。对磨矿细度-0.076 mm95%的产品进行粗选磁场强度试验，试验结果见表4。

由表4 可知，磁场强度从795.77 kA / m 降至159.15 kA/m 时，铁精矿产率和铁回收率大幅降低，铁品位仅提高3.42 个百分点；综合考虑，选取粗选作业磁场强度636.62 kA/m。

2.1.3 强磁精选磁场强度试验

对铁品位51.25% 的强磁粗精矿进行强磁精选磁场强度试验，试验结果见表5。

由表5 可知，磁场强度从397.89 kA/m 降至79.58 kA/m 时，铁精矿产率和铁回收率大幅降低，铁品位仅提高2.32 个百分点；综合考虑，选取精选作业磁场强度为238.73 kA/m。

2.1.4 原矿—磨矿—强磁选流程试验

将原矿磨至-0.076 mm95%，对磨矿产品进行强磁选流程试验，粗选、精选磁场强度分别为636.62，238.73 kA/m，试验结果见表6，数质量流程见图2。

2.2 螺旋溜槽重选试验

采用磨矿、单一强磁选流程对该矿石进行选别后，只能获铁品位55% 左右的铁精矿，铁精矿品位较低。考虑到原矿主要为赤褐铁矿，因此采用螺旋溜槽重选的方法对该矿进行回收。

将原矿用试验室锥形球磨机XMQ240×90分别磨至-0.076mm 含量65%，75%，85%，95%，对磨矿产品用螺旋溜槽进行选别试验，试验流程为1 粗1 精，试验流程见图3，试验结果见表7。

由表7 可知，将原矿磨至-0.076 mm65% 时，采用螺旋溜槽1 粗1 精流程选别，能获铁品位57.63%的铁精矿，但铁回收率较低，为14.17%；将原矿磨至-0.076 mm95% 时，能获铁品位60.26%、铁回收率10.92% 的铁精矿；提高磨矿细度，铁精矿品位虽有所提高，但铁回收率低，可见采用单一螺旋溜槽重选不能获得较好的选别指标。