安徽某鐵礦石選礦試驗(yàn)

韓 朋

(山東匠鑫設(shè)計(jì)研究院有限公司)

安徽某鐵礦石選礦試驗(yàn)

韓 朋

(山東匠鑫設(shè)計(jì)研究院有限公司)

安徽某低品位磁鐵礦石鐵品位為21.20%，鐵主要以磁鐵礦的形式存在。為回收利用其中的鐵，進(jìn)行階段磨礦—弱磁選選別試驗(yàn)，在一、二段磨礦細(xì)度分別為-0.076 mm 50%、85%，一段弱磁選，二段弱磁選粗、精選磁場(chǎng)強(qiáng)度分別為159.15,111.41,95.49 kA/m時(shí)，最終可獲得產(chǎn)率為20.91%、鐵品位為64.15%、回收率為63.43%的鐵精礦，尾礦含鐵9.77%，分選效果較好。原礦赤褐鐵含量?jī)H11.04%，探索試驗(yàn)結(jié)果表明，尾礦不具有再選價(jià)值。試驗(yàn)結(jié)果可為該礦石的合理開發(fā)利用提供依據(jù)。

磁鐵礦 階段磨礦 弱磁選

隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，鋼鐵工業(yè)的原料供需矛盾日益增大，低品位磁鐵礦也日益得到開發(fā)利用。安徽省作為我國(guó)重要的鐵礦石生產(chǎn)供應(yīng)基地，在現(xiàn)代化建設(shè)中起著不可替代的作用。該地區(qū)鐵礦石鐵品位較低，礦物組成簡(jiǎn)單、儲(chǔ)量大，有害元素硫和磷含量低，屬典型的貧磁鐵礦。隨著近幾年選礦工藝及設(shè)備的迅速發(fā)展，該礦石得以開發(fā)利用，鞏固、提升安徽省鐵礦石資源的供應(yīng)能力，使資源優(yōu)勢(shì)變?yōu)榻?jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。該礦石分布粒度較粗，且組分單一，屬于極易選鐵礦石，擬采用階段磨礦—階段磁選流程進(jìn)行選別。

1 礦石性質(zhì)

對(duì)礦石進(jìn)行化學(xué)多元素分析和鐵物相分析，結(jié)果分別見表1、表2。

表1 化學(xué)多元素分析結(jié)果 %

元素TFeSPSiO2Al2O3CaOMgOMnO含量21.201.690.1841.5312.131.542.370.20元素CuOZnOCr2O3V2O5K2ONa2OTiO2燒失含量未檢出0.013未檢出0.0981.033.250.672.51

表2 鐵物相分析結(jié)果 %

表1、表2表明，礦石中可供利用的元素為鐵，主要雜質(zhì)是SiO2和Al2O3，w(CaO+MgO)/w(SiO2+Al2O3)=0.073，為酸性鐵礦石。鐵主要以磁鐵礦的形式存在，占總鐵的67.17%，是此次試驗(yàn)回收的主要目的礦物，預(yù)計(jì)試驗(yàn)最終鐵的理想回收率接近67%。其次為赤褐鐵，硅酸鐵和碳酸鐵含量較高分別占9.34%、7.69%，但均難以回收。

2 試驗(yàn)結(jié)果與討論

由礦石性質(zhì)可知，試驗(yàn)主要回收的有用礦物為磁鐵礦，伴隨回收赤(褐)鐵礦。將礦石試樣破碎至-2 mm后采用φ400 mm×300 mm試驗(yàn)型弱磁選機(jī)進(jìn)行階段磨礦—弱磁選回收磁鐵礦。

2.1 一段磨礦—弱磁選試驗(yàn)

2.1.1 一段磨礦細(xì)度試驗(yàn)

磨礦細(xì)度是影響精礦鐵品位的關(guān)鍵因素，確定合適的磨礦細(xì)度是獲得良好選別指標(biāo)的前提。在弱磁選機(jī)磁場(chǎng)強(qiáng)度為159.15 kA/m條件下，進(jìn)行一段磨礦細(xì)度條件試驗(yàn)，結(jié)果見圖1。

圖1 一段磨礦細(xì)度試驗(yàn)

圖1表明，磨礦細(xì)度對(duì)選別指標(biāo)影響很大。隨著磨礦細(xì)度的增大，精礦鐵品位逐漸上升，回收率逐漸下降?？紤]到粗選應(yīng)盡量提高回收率，同時(shí)兼顧鐵品位，綜合考慮選取一段磨礦細(xì)度為-0.076 mm 50%，此時(shí)可獲得產(chǎn)率為47.12%、鐵品位47.12%、鐵回收率67.23%的鐵精礦。

2.1.2 一段弱磁選磁場(chǎng)強(qiáng)度試驗(yàn)

固定磨礦細(xì)度-0.076 mm占50%，進(jìn)行不同磁場(chǎng)強(qiáng)度的一段弱磁選試驗(yàn)，結(jié)果見圖2。

圖2 一段弱磁磁場(chǎng)強(qiáng)度試驗(yàn)

由圖2可知，隨著磁場(chǎng)強(qiáng)度的升高，鐵精礦品位逐漸上升，回收率呈先快后慢的下降趨勢(shì)。為確保一段弱磁選鐵的回收率，確定磁場(chǎng)強(qiáng)度159.15 kA/m 為宜。此時(shí)可獲得產(chǎn)率為31.26%、鐵品位46.85%、鐵回收率69.30%的鐵精礦。

2.2 二段磨礦—弱磁選試驗(yàn)

將一段磨選粗精礦作為給礦，進(jìn)行二段磨礦—1粗1精弱磁選試驗(yàn)。

2.2.1 二段磨礦細(xì)度試驗(yàn)

二段磨礦細(xì)度試驗(yàn)固定粗選、精選磁場(chǎng)強(qiáng)度分別為143.24，111.41 kA/m，試驗(yàn)結(jié)果見圖3。

圖3 二段磨礦細(xì)度試驗(yàn)

由圖3可知，二段磨礦細(xì)度對(duì)選別指標(biāo)影響仍然較大。隨著磨礦細(xì)度-0.076 mm含量由80%增加到95%，鐵精礦品位從63.46%升高到65.76%，鐵回收率從92.41%下降到90.99%。為盡量提高鐵回收率且保證鐵精礦64.00%左右的品位，選取二段磨礦細(xì)度為-0.076 mm 85%。此時(shí)可獲得產(chǎn)率67.34%、鐵品位63.91%、鐵回收率91.86%的鐵精礦。

2.2.2 二段弱磁選磁場(chǎng)強(qiáng)度試驗(yàn)

固定二段磨礦細(xì)度為-0.076 mm 85%，進(jìn)行二段弱磁選磁場(chǎng)強(qiáng)度試驗(yàn)，結(jié)果見表3。

表3表明，鐵精礦品位隨著磁場(chǎng)強(qiáng)度的降低而升高。為保證精礦鐵品位不小于64.00%，綜合考慮鐵回收率和維持磁場(chǎng)強(qiáng)度所需的電耗，選擇粗選、精選磁場(chǎng)強(qiáng)度分別為111.41 kA/m和95.49 kA/m，此時(shí)可獲得產(chǎn)率66.94%、鐵品位64.15%、鐵回收率91.55%的鐵精礦。

表3 二段弱磁磁場(chǎng)強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果

2.3 弱磁性礦物回收試驗(yàn)

對(duì)一、二段弱磁選尾礦采用脈動(dòng)高梯度強(qiáng)磁選機(jī)進(jìn)行強(qiáng)磁選回收弱磁性礦物，不同磁場(chǎng)強(qiáng)度的強(qiáng)磁選試驗(yàn)結(jié)果見圖4。

圖4 弱磁性礦物強(qiáng)磁選試驗(yàn)

圖4表明，當(dāng)磁場(chǎng)強(qiáng)度從79.58 kA/m增加到477.46 kA/m時(shí)，強(qiáng)磁選鐵精礦品位從14.30%降低到10.92%，鐵回收率從23.31%升高到58.52%，無(wú)法獲得合格的鐵精礦?？紤]采用螺旋溜槽對(duì)強(qiáng)磁鐵精礦進(jìn)行再選，為保證鐵回收率兼顧品位，選取磁場(chǎng)強(qiáng)度為318.31 kA/m的強(qiáng)磁鐵精礦作為1粗1精螺旋溜槽重選的給礦。

試驗(yàn)結(jié)果表明，在最佳條件下，1粗1精螺旋溜槽重選可獲得產(chǎn)率14.61%、鐵品位31.95%、鐵回收率39.44%的鐵精礦，達(dá)不到生產(chǎn)要求，回收效果不理想。因此確定不再對(duì)弱磁選尾礦進(jìn)行再選。

3 全流程試驗(yàn)

在條件試驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行階段磨礦—階段弱磁選全流程試驗(yàn)，數(shù)質(zhì)量流程見圖5。

由圖5可知，原礦經(jīng)階段磨礦—弱磁選，最終可獲得產(chǎn)率為20.91%、鐵品位為64.15%、鐵回收率為63.43%的鐵精礦，尾礦含鐵9.77%。

圖5 階段磨礦—弱磁選數(shù)質(zhì)量流程

4 結(jié) 論

(1)安徽某鐵礦石鐵品位為21.20%，67.17%的鐵以磁鐵礦形式存在，其次為赤褐鐵。主要雜質(zhì)是SiO2和Al2O3，較為簡(jiǎn)單易選，可通過(guò)弱磁選的方法回收目的礦物。

(2)原礦采用階段磨礦—弱磁流程選別，在一、二段磨礦細(xì)度分別為-0.076 mm 50%、85%，一段弱磁選磁場(chǎng)強(qiáng)度為159.15 kA/m，二段弱磁選粗、精選磁場(chǎng)強(qiáng)度分別為111.41，95.49 kA/m時(shí)，最終可獲得產(chǎn)率20.91%、鐵品位64.15%、鐵回收率63.43%的鐵精礦。

(3)探索試驗(yàn)結(jié)果表明，階段磨礦—弱磁選尾礦經(jīng)強(qiáng)磁選—螺旋溜槽重選無(wú)法獲得合格強(qiáng)磁鐵精礦，主要是由于原礦中赤褐鐵含量較少，只占總鐵的11.04%，回收難度大。因此，弱磁選尾礦中弱磁性礦的再回收意義不大。

[1] 孫炳泉.超貧鐵礦資源化利用技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].金屬礦山，2009(1)：9-11.

[2] 王常任.磁電選礦[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1986.

[3] 許 時(shí).礦石可選性研究[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1989.

[4] 陸三明,徐曉春,彭 智,等.安徽省霍邱鐵礦的資源經(jīng)濟(jì)意義及生態(tài)保護(hù)[J].合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2005(2)：153-157.

2015-11-22)

韓 朋(1989—)，男，助理工程師，250100 山東省濟(jì)南市歷城區(qū)華龍路2218號(hào)。