巴西某混合型磁-赤铁矿选矿试验

韦 东 黄春源 陶 飞 曾招科

（1.武钢资源集团有限公司；2.内蒙古大中矿业股份有限公司；3.赣州金环磁选科技装备股份有限公司）

铁矿石是钢铁的重要原材料，我国已探明铁矿资源保有储量462 亿t，居世界第5 位，但存在“贫、细、杂”等特点，平均铁品位只有33%，低于世界平均水平11 个百分点［1］，需要冗长的生产工艺才能得到合格铁精矿产品。我国铁矿资源的特点决定了其可利用程度较低，从1970 年开始进口铁矿来满足国内钢铁工业发展的需要，仅2020 年我国铁矿石进口量突破11 亿t。未来，我国作为钢铁生产和消费大国的现状在新形势下不会改变，对铁矿石的进口量仍然会不断增加［2］。

巴西是世界第二大铁矿石生产国，其铁矿主要由赤铁矿组成，具有高铁、中硅、低铝的特点，是优质的炼铁原料［3-5］。对巴西某混合型磁-赤铁矿进行选矿试验，为国内选厂提供技术参考和依据。

1 试验设备与矿样性质

1.1 试验设备

试验主体设备采用赣州金环磁选科技装备股份有限公司生产的SLon-100 周期式脉动高梯度磁选机，其主要结构包括磁极、磁轭、激磁线圈、脉动机构等（图1）。

SLon-100 周期式脉动高梯度磁选机的工作原理首先将分选腔充满水，使棒介质完全浸没于水中；启动脉动装置，使脉动能量传递到整个分选腔内；启动励磁开关使励磁线圈通电，在分选腔内产生垂直均匀背景磁场；将矿浆从给矿口缓慢给入分选腔，矿浆中的磁性矿粒在磁力、流体力和脉动力的作用下被捕获于棒介质表面，而非磁性矿粒则在流体力作用下流出分选腔得到非磁性产品。给矿完成后，停止励磁，将棒介质捕获的磁性矿粒用清水冲洗出来，得到磁性产品。

1.2 矿石性质

巴西某铁矿石化学多元素、铁物相及粒度分析结果见表1～表3。

?

?

?

由表1、表2 可知，原矿铁品位较高，为50.84%，并主要以赤铁矿的形式存在，其含量为40.53%，占全铁的79.72%；磁性铁含量7.71%，占全铁的15.17%，该矿石是混合型磁-赤铁矿，二氧化硅含量很高，为25.66%，但硫、磷和砷等有害元素含量较低。

由表3 可知，该矿+ 12 mm 粗粒级含量仅为6.22%，-0.076 mm 占38.17%，细粒级含量较多，磨矿中应防止过磨。

2 试验结果与讨论

因该矿石中含有一定比例的磁性铁，因此采用先弱磁后强磁的选别工艺，主要针对矿物开展磨矿细度条件试验、磁感应强度条件试验等，试验中固定每次给矿量为240 g。

2.1 不同磨矿细度弱磁—强磁粗选试验

在弱磁、强磁选磁感应强度分别为0.14，0.7 T 的条件下，进行不同磨矿细度的弱磁—强磁粗选试验，强磁选棒介质丝径2.0 mm，脉动冲次140 r/min，矿浆流速5.6 cm/s，考察在不同磨矿细度条件下的强磁粗选效果，试验结果见表4。

?

由表4 可知，随着磨矿细度变细，综合精矿铁品位随之升高，但产率和铁回收率降低；当磨矿细度高于-0.076 mm50% 时，综合精矿铁品位随细度增加的幅度较小，但产率和铁回收率受细度的影响较大，因此磨矿细度选择-0.076 mm60%。

2.2 强磁粗选磁感应强度试验

磁感应强度是影响脉动高梯度磁选指标的重要参数。固定磨矿细度-0.076 mm60%、棒介质丝径2.0 mm、脉动冲次140 r/min、矿浆流速5.6 cm/s 进行强磁磁感应强度试验，试验结果见表5。

由表5 可知，随着磁感应强度的升高，综合精矿铁品位降低，产率和铁回收率随之升高；当磁感应强度大于0.7 T时，产率和铁回收率提高幅度不大，且综合精矿铁品位可达到64.08%；故选择强磁粗选磁感应强度为0.7 T。

?

2.3 强磁扫选磁感应强度试验

根据表5 可知，强磁粗选尾矿的铁品位约25%，为了提高回收率，对强磁粗选尾矿进行扫选试验，以提高综合铁精矿的回收率。固定磨矿细度-0.076 mm60%、强磁粗选磁感应强度0.7 T、棒介质丝径2.0 mm、脉动冲次140 r/min、矿浆流速5.6 cm/s 进行强磁扫选磁感应强度试验，试验结果见表6。

由表6 可知，随着强磁扫选磁感应强度的提高，综合精矿铁品位下降，铁回收率增加；当磁感应强度为0.7 T 时，综合精矿铁品位为63.30%；当磁感应强度高于0.9 T 时，综合精矿铁品位低于63%，未达到合格铁精矿品位要求；故强磁扫选磁感应强度0.7 T 为宜，此时强磁尾矿铁品位降低至14.12%，强磁尾矿铁物相分析结果见表7。

通过上述试验结果，该矿推荐磨矿—弱磁—强磁1 粗1 扫流程，工艺参数磨矿细度为- 0.076 mm60%，弱磁磁感应强度0.14 T，强磁粗选和扫选磁感应强度均为0.7 T。

对获得的弱磁精、强磁精、综合精矿产品进行多元素分析（表8），综合精矿中的有害元素含量较低，可作为优质的炼铁原料。

2.4 工艺数质量流程

根据上述试验推荐工艺数质量流程见图2。

?

?

?

3 结 论

巴西某混合型磁- 赤铁矿铁品位较高，为50.84%，铁矿物主要为赤铁矿，占全铁的79.72%，铝硅比低，-0.076 mm 粒级占38.17%，粒度较细，推荐磨矿—弱磁选—强磁1 粗1 扫流程选别，该铁矿石容易泥化，磨矿时应注意，经推荐流程选别可获得铁品位63.30%、铁回收率91.60% 的综合铁精矿，可为国内选厂生产加工该类铁矿石提供参考依据。