某鏡鐵礦選礦工藝試驗研究

王偉之，何景玲，楊春光

(1.河北聯(lián)合大學礦業(yè)工程學院，河北 唐山 063009；2.河北省礦業(yè)開發(fā)與安全技術實驗室，河北 唐山 063009；3.中冶京誠(秦皇島)工程技術有限公司，河北 秦皇島 066004；4.宣化鋼鐵集團有限責任公司，河北 宣化 075100)

赤鐵礦在我國的鐵礦資源中，占有相當大的比例。 赤鐵礦與磁鐵礦相比，嵌布粒度細，含泥量高，選礦難度較大。長期以來，國內對難選赤鐵礦的選礦試驗研究一直沒有間斷過，并且在選礦工藝、設備和藥劑等方面取得了豐碩成果。鏡鐵礦是赤鐵礦的變種，從物理性質上講，具金屬光澤、呈片狀的赤鐵礦稱為鏡鐵礦。目前，鏡鐵礦選礦工藝主要有重選、強磁選、浮選及其聯(lián)合流程。本研究針對某地鏡鐵礦礦石特性進行了不同方案的選礦工藝試驗，獲得了鐵精礦鐵品位66.62%、回收率58.38%的良好技術指標，對處理同類型的鐵礦石具有一定的參考意義。

1 礦石性質

礦石主要由鏡鐵礦、赤鐵礦和方解石組成，并含有少量的泥質物質和石英，其中方解石約占48%。鏡鐵礦呈典型的鱗片狀結構，常與泥質灰?guī)r毗連接觸。賦存狀態(tài)有兩種，其一是以浸染狀或薄層狀分布在泥質碳酸鹽外層，其集合體相對集中，這種嵌布特征對選礦有利；其二是鏡鐵礦以細粒和極細粒的狀態(tài)與隱晶質細粒的碳酸鹽混雜構成細粒隱晶質結構，這種嵌布特征由于鏡鐵礦和方解石顆粒都很細，方解石很軟，磨礦后易泥化，將對精礦回收率有不利影響。該礦石多元素化學分析和鐵物相分析結果見表1。

表1 原礦鐵物相分析結果/%

2 選別方案試驗

2.1 重選流程試驗

原礦中，碳酸鹽類礦物和含鐵礦物密度、硬度差異較大，具備較好的重力分選條件，因此進行了重選試驗。將原礦磨至不同細度，采用刻槽搖床進行分選，調節(jié)好沖程、沖次、床面傾角、水量和給礦量等條件，得到的試驗結果見表2。

表2 搖床試驗結果/%

從表2可見，在-0.074mm占95%的細度條件下，通過重選雖然可以得到品位為64.28%的鐵精礦，但鐵精礦回收率較低，僅為19.52%，表明礦石經重選難以達到較好的分選指標。而且重選尾礦品位偏高，其原因是原礦經磨礦后，鐵礦物的粒度兩極分化嚴重，部分細粒鐵礦物損失在礦泥中。

2.2 強磁選試驗

由于鏡鐵礦是弱磁性礦物，比磁化率為3.7×10-6m3/kg，在弱磁性礦物中屬于磁性較強的。而方解石是非磁性礦物，用強磁選分離它們是合理的。在磨礦細度及磁場強度條件試驗的基礎上，按圖1流程進行了強磁選的流程試驗，試驗結果見表3。

表3 強磁選試驗結果/%

圖1 磁選試驗流程

由表3可見，原礦經一次強磁粗選、一次強磁精選及一次強磁掃選，可得到品位61.71%、回收率45.35%的鐵精礦，說明鐵礦石中有用礦物和脈石礦物存在較大的磁性差異，強磁選是分離兩者的有效方法。實際生產中如中，礦再返回粗選作業(yè)，精礦回收率會有所增加，但品位會略有下降。因此，為了獲得合格精礦，又進行了強磁-重選及強磁-反浮選的試驗。

2.3 強磁-重選試驗

將原礦磨至細度-0.074mm占95%，按圖2進行了強磁-重選試驗。先采用強磁(背景場強1T)拋尾，強磁精礦采用刻槽搖床進行分選，試驗結果見表4。

圖2 強磁-搖床試驗流程

表4 強磁-搖床試驗結果/%

由試驗結果知，雖然經強磁-搖床選礦可得到品位60%以上的精礦，但精礦回收率較低，且搖床中礦及尾礦品位較高，金屬礦物在尾礦中損失較多，由此知，通過重選很難得到合格精礦。

3.3 強磁-反浮選試驗

在-0.074mm占95%的磨礦細度下，進行了強磁(背景場強1T)-反浮選試驗，在反浮選藥劑制度和開路試驗的基礎上，按圖3流程進行了反浮選閉路試驗，試驗結果見表5。

圖3 強磁-反浮選閉路試驗流程及條件

表5 強磁-反浮選閉路試驗結果/%

由試驗結果知，通過優(yōu)化試驗，在磨礦細度-0.074mm占95%的條件下，通過強磁-反浮選流程，其中反浮選為一粗一精兩次掃選，可獲得品位為66.62%、鐵總回收率58.38%的較好指標。

4 結語

1)礦樣工藝礦物學分析表明，原礦中含鐵礦物主要為鏡鐵礦和赤鐵礦；脈石礦物主要為方解石、部分泥質物質和少量石英。其中，一部分鏡鐵礦是以細粒和極細粒的狀態(tài)與隱晶質細粒的碳酸鹽混雜構成細粒隱晶質結構，這種嵌布特征由于鏡鐵礦和方解石顆粒都很細，磨礦后易泥化，將對精礦回收率有不利影響。

2)原礦磨至細度-200目95%，采用搖床選別可獲得64.28%、回收率僅為19.52%的鐵精礦；采用一次粗選、一次精選及一次掃選的強磁流程，可獲得品位61.71%、回收率45.35%的鐵精礦；通過強磁-重選，可獲得品位61.64%、回收率僅17.80%的鐵精礦；通過強磁-反浮選，獲得了鐵精礦品位66.62%、回收率58.38%的較好指標。

3)綜合以上試驗結果可知，該類脈石為方解石類碳酸鹽礦物的鏡鐵礦，采用強磁-反浮選可獲得較理想的選別指標。

由于目前赤鐵礦反浮選工藝中，針對脈石為石英類硅酸鹽脈石的研究較多，而對含有大量鈣類礦物如方解石的赤鐵礦反浮選研究較少，因此，本研究可為該類型礦石的浮選研究提供一定的參考依據(jù)。

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