河北某磁鐵礦石選礦試驗

鄒艷平 秦 野

(1.新疆地礦局第一地質(zhì)大隊；2.中鋼集團馬鞍山礦山研究院有限公司；3.金屬礦山安全與健康國家重點實驗室；4.華唯金屬礦產(chǎn)資源高效循環(huán)利用國家工程研究中心有限公司)

河北某磁鐵礦石選礦試驗

鄒艷平1秦 野2,3,4

(1.新疆地礦局第一地質(zhì)大隊；2.中鋼集團馬鞍山礦山研究院有限公司；3.金屬礦山安全與健康國家重點實驗室；4.華唯金屬礦產(chǎn)資源高效循環(huán)利用國家工程研究中心有限公司)

河北某磁鐵礦石鐵品位為38.54%，主要有用礦物為磁鐵礦，為開發(fā)利用該礦石，對其進行了選礦試驗研究。結(jié)果表明：原礦經(jīng)干式磁選拋尾—濕式粗粒磁選拋尾—磨礦—1粗1精弱磁選流程選別，可獲鐵品位65.67%、鐵回收率83.95%、磁性鐵回收率96.09%的鐵精礦，為開發(fā)利用該礦石提供了技術(shù)依據(jù)。

磁鐵礦石 干式拋廢 濕式預(yù)選 弱磁選

隨著我國鋼鐵工業(yè)規(guī)模的擴大，國產(chǎn)鐵礦石的供求缺口越來越大，進口鐵礦石量屢創(chuàng)新高，對鐵精礦的質(zhì)量要求也越來越高。本試驗以河北某磁鐵礦石為研究對象，進行了選礦工藝試驗研究，獲得了理想的試驗指標，為礦石進行可選性研究和企業(yè)選廠建設(shè)提供了依據(jù)。

1 礦石性質(zhì)

1.1 原礦多元素及鐵物相分析

對原礦進行化學(xué)多元素分析及鐵物相分析，結(jié)果見表1和表2。

表1 原礦化學(xué)多元素分析結(jié)果 %

表2 原礦鐵物相分析結(jié)果

%

表1表明：原礦中可供利用的元素主要為鐵；硫含量為2.09%，達到了伴生元素綜合回收要求，因此除回收鐵礦物外，還需考慮硫礦物的回收；主要雜質(zhì)是SiO2、CaO和Al2O3；磷含量較低；礦石w(CaO+MgO)/w(SiO2+Al2O3)=0.84，為自熔性鐵礦石。

表2表明：礦石中主要有用礦物為磁鐵礦，磁鐵礦之鐵占85.11%；其次為赤褐鐵礦，赤褐鐵礦之鐵占5.14%；原礦中還含有少量的黃鐵礦與磁黃鐵礦，兩者中鐵占總鐵5.11%，黃鐵礦與磁黃鐵礦中的硫進入鐵精礦中會降低精礦質(zhì)量；硅酸鐵和碳酸鐵含量相對較低，硅酸鐵和碳酸鐵之鐵分別占3.32%和1.32%。

1.2 礦物組成及其工藝粒度分析

試驗礦石主要為斑狀結(jié)構(gòu)、粒狀結(jié)構(gòu)、浸染狀結(jié)構(gòu)。對礦石中主要鐵礦物磁鐵礦、黃鐵礦(含微量黃銅礦)以及主要脈石礦物碳酸鹽、石英、長石等進行工藝粒度分析，結(jié)果見表3。

表3 礦石主要礦物粒度分析 %

粒級/mm磁鐵礦黃鐵礦、黃銅礦碳酸鹽長石石英-0.015.206.360.110.460.110.01～0.026.477.450.310.460.230.02～0.037.057.331.434.591.420.03～0.045.163.731.875.323.210.04～0.056.685.012.966.504.270.05～0.064.475.803.433.686.400.06～0.073.852.608.4015.3312.280.07～0.085.323.505.885.8912.740.08～0.093.020.569.188.629.610.09～0.102.974.321.749.663.140.10～0.1513.8612.5121.2130.6118.660.15～0.209.389.6113.183.155.37+0.2026.5731.2230.305.7322.56合計100.00100.00100.00100.00100.00

表3表明：有用鐵礦物磁鐵礦和脈石礦物粒度主要分布在0.07mm以上，并且在0.07mm以上粒度相差不大，有用礦物磁鐵礦在0.07mm以上分布率為61.12%。試驗礦石礦物嵌布粒度較粗，適宜采用預(yù)選拋尾。

2 試驗方案確定

從原礦礦石性質(zhì)可知，本次試驗主要回收的有用礦物為磁鐵礦，赤褐鐵礦含量較低，因此不考慮回收。磁鐵礦比磁化系數(shù)高，磁性較強，可用弱磁選機進行回收。試驗礦石粒度較粗，因此擬采用提前拋尾工藝以減少入磨量、降低能耗；干式預(yù)選工藝和濕式預(yù)選工藝是目前國內(nèi)處理圍巖和低品位脈石比較成熟和具有代表性的工藝，擬對其拋尾效果進行對比分析后選擇最佳工藝；采用磨礦—弱磁選工藝回收預(yù)選粗精礦中磁鐵礦。選硫工藝將另行報道。

3 試驗結(jié)果及討論

3.1 原礦干式磁選拋廢試驗

取粒度為50～0mm的原礦，采用實驗室CTG1210型永磁干式磁選機進行干式預(yù)選拋尾試驗。在條件試驗的基礎(chǔ)上確定的最佳工藝參數(shù)為：磁場強度為199kA/m、隔離板與輥筒中心距離為950mm、帶速為1.88m/s，最佳條件下的試驗結(jié)果見表4。

表4 原礦干式預(yù)選拋廢試驗結(jié)果 %

產(chǎn)品產(chǎn)率品位全鐵磁性鐵硫回收率全鐵磁性鐵精礦85.3843.1838.311.9995.9299.09廢石14.6210.752.052.624.080.91原礦100.0038.4433.012.08100.00100.00

由表4可知，原礦經(jīng)干式預(yù)選拋尾可獲得磁性鐵回收率99.09%、鐵品位43.18%、硫含量1.99%的預(yù)選粗精礦，拋出產(chǎn)率14.62%、磁性鐵品位2.05%的廢石，干式磁選預(yù)先拋廢效果較好。

3.2 細碎產(chǎn)品預(yù)選拋廢試驗

干式預(yù)選精礦采用實驗室小型對輥破碎機細碎到12～0mm，進行干式預(yù)選拋尾和濕式預(yù)選拋尾對比試驗。干式預(yù)選拋廢試驗采用CTL-600mm×400mm永磁型粉礦干選機，磁場強度為358kA/m、分離隔板距離為40mm、筒體表面線速度為1.63m/s；濕式預(yù)選采用馬鞍山礦山研究院研制的CCTS-0503型濕式筒式粗粒磁選機，磁場強度為398kA/m、底箱沖洗水量為1 600L/h。細碎產(chǎn)品干式與濕式預(yù)選拋廢對比試驗結(jié)果見表5。

由表5可知：濕式磁選比干式磁選拋出的廢石作業(yè)產(chǎn)率多6.68個百分點，鐵品位低1.34個百分點，而所獲精礦鐵品位高2.96個百分點，說明濕式磁選拋廢效果優(yōu)于干式磁選，因此對粒度12～0mm的細碎產(chǎn)品采用濕式磁選預(yù)選拋廢。

表5 細碎產(chǎn)品預(yù)選拋廢對比試驗結(jié)果 %

工藝產(chǎn)品作業(yè)產(chǎn)率品位全鐵磁性鐵硫作業(yè)回收率全鐵磁性鐵干式精礦85.7848.4343.561.6595.5498.16廢石14.2213.134.933.894.461.84給礦100.0043.5438.071.97100.00100.00濕式精礦79.1051.3947.751.4994.2898.48廢石20.9011.792.783.725.721.52給礦100.0043.1138.351.96100.00100.00

3.3 磨礦—弱磁選試驗

3.3.1 磨礦細度試驗

將破碎到2～0mm的濕式預(yù)選粗精礦分別磨至-0.076mm含量為40%、45%、50%、55%、60%、75%、85%和95%，在弱磁磁場強度為143kA/m、上升水量為1.2L/min條件下進行不同磨礦細度試驗，結(jié)果見表6。

表6 磨礦細度試驗結(jié)果 %

磨礦細度(-0.076mm)產(chǎn)品作業(yè)產(chǎn)率鐵品位硫品位鐵作業(yè)回收率40精礦77.7762.720.8494.77尾礦22.2312.103.725.23給礦100.0051.471.48100.0045精礦76.5763.150.6994.44尾礦23.4312.153.725.56給礦100.0051.201.40100.0050精礦75.3464.210.5894.15尾礦24.6612.194.315.85給礦100.0051.381.50100.0055精礦74.0764.940.5293.78尾礦25.9312.304.26.22給礦100.0051.291.47100.0060精礦73.2965.620.4793.60尾礦26.7112.323.726.40給礦100.0051.381.34100.0075精礦70.9867.190.4493.01尾礦29.0212.363.726.99給礦100.0051.281.39100.0085精礦69.6767.980.3792.39尾礦30.3312.863.727.61給礦100.0051.261.39100.0095精礦69.0768.350.3291.99尾礦30.9313.303.728.01給礦100.0051.331.37100.00

表6表明：隨著磨礦細度的提高，精礦鐵品位逐漸升高、作業(yè)回收率逐漸降低；磨礦細度大于 -0.076mm占55%時，精礦鐵品位隨磨礦細度增加不明顯。選取磨礦細度為-0.076mm占55%，此條件可獲鐵品位64.94%、硫含量0.52%、鐵作業(yè)回收率93.78%的精礦。

3.3.2 磁選磁場強度試驗

對磨礦細度為-0.076mm占55%的磨礦產(chǎn)品，進行不同磁場強度的弱磁選試驗。試驗流程為1粗1精，試驗結(jié)果見表7。

表7 磁選磁場強度試驗結(jié)果

表7表明：磁場強度的變化對選別指標影響較小，鐵精礦作業(yè)回收率隨著磁場強度提高略有升高。綜合考慮，選擇弱磁粗選、精選磁場強度分別為143和111kA/m。

3.4 全流程試驗

根據(jù)條件試驗確定的工藝參數(shù)，對該礦石進行預(yù)先拋尾—磨礦—磁選全流程試驗，數(shù)質(zhì)量流程見圖1。

對圖1鐵精礦進行化學(xué)多元素分析結(jié)果，見表8。

圖1 全流程試驗數(shù)質(zhì)量流程

表8 鐵精礦化學(xué)多元素分析結(jié)果 %

4 結(jié) 語

(1)河北某磁鐵礦石鐵品位為38.54%，主要有用鐵礦物為磁鐵礦，其次為赤褐鐵礦、黃鐵礦與磁黃鐵礦，原礦堿性系數(shù)為0.84，為自熔性鐵礦石。

(2)原礦經(jīng)干式磁選拋尾—粗粒濕式磁選拋尾—磨礦—1粗1精弱磁選流程選別，可獲鐵品位65.67%、硫含量0.51%、鐵回收率83.95%、磁性鐵回收率96.09%的鐵精礦。

2015-03-18)

鄒艷平(1980—)，男，助理工程師，838204 新疆鄯善縣連木沁鎮(zhèn)。