安徽某鏡鐵礦石生產云母氧化鐵的新工藝

許金越 李 婷 胡 俊

(贛州金環(huán)磁選設備有限公司)

安徽某鏡鐵礦石生產云母氧化鐵的新工藝

許金越 李 婷 胡 俊

(贛州金環(huán)磁選設備有限公司)

安徽某鐵礦石鐵礦物主要為鏡鐵礦，Fe2O3含量為82.79%，結晶程度高，呈板狀或鱗片狀的云母結構，適合生產云母氧化鐵。傳統(tǒng)工藝多采用分級—搖床重選分選，流程長、分選效率低。在磨礦細度為-0.074 mm占80%，強磁選磁場強度為800 kA/m、離心選礦機轉速800 r/min的最佳條件下，采用強磁選—強磁精礦再磨—離心分離新工藝流程處理該礦石。生產結果表明，最終獲得的紅云鐵和灰云鐵各項質量指標達到或超過國家標準。該工藝流程操作簡單、灰云鐵產率和鏡鐵礦利用率高、易于大型化生產，可實現該礦石的高附加值利用。

鏡鐵礦 云母氧化鐵 強磁選 離心分離

云母氧化鐵顏料是一種化學性質穩(wěn)定的片狀顏料，主要用作鋼構件防護涂料。以云母氧化鐵顏料為原料制造的云母氧化鐵油漆(國外稱盔甲油漆)，廣泛用于鐵路橋梁、車輛、鐵塔、船舶、集裝箱、高爐煙囪等大型鋼結構的防護上。天然云母氧化鐵資源有限，從鏡鐵礦中回收云母氧化鐵成為其工業(yè)生產的重要途徑，但用以生產云母氧化鐵的鏡鐵礦較少。只有Fe2O3含量合適、結晶程度高，礦物晶體結構呈板狀或鱗片狀、具有云母結構的鏡鐵礦才適宜來制取云母氧化鐵。選礦工藝多采用旋流器分級—搖床重選流程，但存在著工藝流程較長、分選效率低等缺點。

安徽某鏡鐵礦石Fe2O3含量和礦石結構適合生產云母氧化鐵，為分選出合格的灰色云母氧化鐵(灰云鐵)和紅色云母氧化鐵(紅云鐵)，提出了強磁選—強磁精礦再磨—離心分離的選礦新工藝。生產實踐結果顯示，最終紅云鐵和灰云鐵質量指標達到或高于國家標準。

1 礦石性質

安徽某鏡鐵礦石為沉積變質型氧化鐵礦石，鐵礦物主要為鏡鐵礦，陽光下閃光性好，呈鋼灰色。鏡鐵礦晶體片狀大小適中，晶面為鏡狀完好，反光性佳。脈石礦物以石英為主，含鎂、鋁和鈣的礦物較少。鐵礦物與脈石礦物嵌布關系簡單，易單體解理，是較好的天然云母氧化鐵生產原料。該礦石化學多元素分析結果見表l。

表1 礦石化學多元素分析結果 %

成分TFeFe2O3SiO2Al2O3MgOCaO含量60.4782.7913.521.030.670.97

表1表明，該鏡鐵礦石全鐵品位較高，達60.47%，其中Fe2O3含量82.79%，SiO2是主要的雜質成分。按云母氧化鐵產品標準要求，回收該礦石中云母氧化鐵重點考慮除去石英等脈石礦物。

2 工藝流程與參數的確定

2.1 破碎作業(yè)

原礦進入到方形原料倉，經傾斜放置于倉內的篩孔直徑100 mm的條形篩預選篩分。+100 mm粒級的塊礦沿傾斜的篩面滾落至一臺PE-250×400顎式錘式破碎機進行破碎，破碎機和原料倉底同平面安裝；-100 mm粒級產品在料倉中通過一臺振動給料機給入輸送皮帶并輸送到一臺直徑5 mm的振動篩進行篩分。+5 mm的篩上產品進入PC-600×600環(huán)錘式破碎機，破碎產品和-5 mm篩下產品一起下落至呈倒圓錐形的粉料倉中，作為磨選給礦。

2.2 階段磨礦—分選作業(yè)

2.2.1 磨礦—分級—強磁選

一段磨選作業(yè)采用磨礦—分級—強磁選流程。磨礦設備為一臺φ1 830 mm×2 100 mm球磨機和一臺φ1 500 mm高堰式分級機構成閉路，分級機溢流泵送進入SLon-1500立環(huán)脈動高梯度磁選機分選進行強磁分選。尾礦可繼續(xù)用來選鐵，強磁精礦則進入二段磨選作業(yè)。

在條件試驗確定的一段磨礦最佳磨礦細度為 -0.074 mm 80%條件下，采用SLon-100周期式磁選機進行強磁選條件試驗。為盡量提高最終產品灰云鐵的產率，確定強磁選介質棒直徑為1.5 mm、脈動沖次為120 r/min.。該條件下的磁場強度條件試驗結果見表2。

表2 強磁選磁場強度試驗結果

表2表明，隨著磁場強度的增加，強磁精礦TFe下降幅度較低，回收率則逐漸上升。考慮到鐵的回收率，確定磁場強度為800 kA/m，可獲得TFe品位為64.70%的強磁精礦，作為二段磨選作業(yè)給礦。強磁尾礦全鐵品位降低至42.98%，石英和泥含量較多。

2.2.2 強磁精礦再磨—離心分選

探索試驗表明二段再磨最佳磨礦細度為 -0.044 mm 100%，采用φ1 000 mm超細立磨機進行磨礦，并和FX125長錐旋流器(溢流口直徑30 mm)構成閉路，再磨產品泵送至φ6 000 mm濃縮機進行濃縮脫水。立磨機是以磨機中的小球與小球之間的互相摩擦碰撞產生的摩擦力使礦物粒度變細，很好地使云母氧化鐵片層解理，提高云母氧化鐵片狀結構的含量。濃縮機底流經砂泵輸送到SLon-2400離心選礦機，分選出精礦灰云鐵和尾礦紅云鐵。SLon離心選礦機利用離心力強化流膜選礦，實現礦粒群的選擇性分離，大幅度降低了粒度的回收下限。探索試驗表明，離心機分選濃度為5%、不加漂洗水時效果最好，并在該條件下進行轉速條件試驗，結果見表3。

表3 離心機條件試驗結果

由表3可知，隨著離心選礦機轉速的增加，精礦TFe品位逐漸降低，但降低幅度較小，而回收率呈升高趨勢。綜合考慮，確定轉速為800 r/min，此時 SLon-2400離心機精礦即灰云鐵TFe品位為67.20%，回收率為88.55%。尾礦TFe品位為52.54%，和濃縮機溢流合并成為紅云鐵。

2.3 濃縮過濾烘干作業(yè)

灰云鐵和紅云鐵分別送至對應的濃縮機中進行濃縮后過濾。過濾產品分別采用陶瓷過濾機和帶式過濾機脫水。再分別進入φ160 mm×1 400 mm回轉窯烘干機進料口，進入烘干作業(yè)。烘干后即為最終灰云鐵和紅云鐵產品。

3 生產實踐結果

工業(yè)生產流程見圖1。最終產品顏料指標檢測結果與國家標準(GB 6755—86)對比見表4。

圖1 云母氧化鐵生產工藝流程

表4 產品檢驗結果與國家標準(GB 6755—86)對比結果

表4結果表明，采用新工藝流程處理該鏡鐵礦石，最終紅云鐵和灰云鐵產品指標均達到或超過國家標準，性能達到同類產品的技術要求。

4 結 論

(1)安徽某鏡鐵礦石Fe2O3含量合適、結晶程度高，礦物晶體結構呈板狀或鱗片狀、呈云母結構構造，適合生產云母氧化鐵。采用強磁選—強磁精礦再磨—離心分離新工藝流程處理該礦石，可獲得紅云鐵和灰云鐵，過濾烘干后最終產品滿足市場需求，可作為油漆原料。

(2)經條件試驗確定SLon-1500立環(huán)脈動高梯度強磁選機磁場強度為800 kA/m、SLon-2400離心選礦機分選轉速為800 r/min，產品指標最好；一段磨礦后強磁選拋尾能減少二段磨礦入磨量；紅云鐵粒度較細用帶式過濾脫水，灰云鐵粒度較粗用陶瓷過濾機脫水，提高過濾脫水效率。

(3)與采用傳統(tǒng)旋流器分級—搖床重選工藝相比，新工藝流程簡單、易于現場操作控制、無環(huán)境污染、生產成本低廉，并提高了灰云鐵鐵產率，降低過粉碎和變紅現象，經濟效益顯著。

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2015-06-10)

許金越(1984—)，男，工程師，341000 江西省贛州市章貢區(qū)沙河工業(yè)園。