高梯度強磁選回收菱鐵礦試驗

張鳳華 楊招君

(1.廣州有色金屬研究院資源綜合利用研究所；2.廣州粵有研礦物資源科技有限公司)

高梯度強磁選回收菱鐵礦試驗

張鳳華1楊招君2

(1.廣州有色金屬研究院資源綜合利用研究所；2.廣州粵有研礦物資源科技有限公司)

某菱鐵礦石含鐵33.64%，采用1粗1精高梯度強磁選工藝回收，可獲得鐵品位為40.02%、鐵回收率為94.79%的鐵精礦。菱鐵礦選別效果較好，可為同類資源的開發(fā)提供參考。

菱鐵礦 高梯度強磁選 背景磁感應(yīng)強度

2013年我國共消耗鐵礦石23億t，其中自給14.8億t，進口8.2億t，對外依存度較高。為了緩解鐵礦石自給不足問題，對難采、難選復(fù)雜鐵礦資源進行開發(fā)利用研究具有重要意義[1-2]。

含鐵的礦物很多，用來煉鐵的礦物主要有：磁鐵礦、赤鐵礦、鏡鐵礦、菱鐵礦、褐鐵礦和針鐵礦。菱鐵礦主要用于高爐煉鐵，其煉鐵的一般要求：富礦石工業(yè)品位TFe≥35%～40%，貧礦石工業(yè)品位TFe≥25%；較純菱鐵礦精礦除可用于冶煉鋼鐵，還可用于磁性材料、廢水處理及化學顏料等行業(yè)[4-6]。

某菱鐵礦石含鐵33.64%，需經(jīng)過經(jīng)濟有效的選礦方法處理，獲得含鐵大于35%，且S、As、P等雜質(zhì)總量小于0.4%的鐵精礦，方可作為高爐煉鐵的原料。為確定該資源的選別效果，基于菱鐵礦有一定的磁性，而磁選是回收含鐵礦物簡單、經(jīng)濟和高效的方法，因此，進行了高梯度強磁選回收菱鐵礦試驗。

1 礦石性質(zhì)

礦石多元素分析結(jié)果見表1，礦物定量分析結(jié)果見表2。

表1 礦石多元素分析結(jié)果 %

元素FeCuPbZnCoSCO2含量33.640.010.010.010.010.1930.36元素NiMnBiAgSiO2Al2O3P含量0.010.800.013.1214.913.080.03元素K2ONa2OCaOMgOAs含量1.060.040.742.560.01

注：Ag的含量單位為g/t。

表2 礦物定量分析結(jié)果 %

礦物黃鐵礦菱鐵礦磁鐵礦褐鐵礦石英白云母輝石含量0.3079.110.451.0710.757.120.16礦物鐵白云石銳鈦礦磷灰石鈉長石正長石其他含量0.610.070.060.080.060.18

由表1可見，鐵是試驗回收的唯一目標元素，含量為33.64%。

由表2可見，主要鐵礦物為菱鐵礦，含量為79.11%，脈石礦物主要有石英、白云母，其礦物含量分別為10.75%和7.12%。

2 試驗結(jié)果與討論

2.1 條件試驗

2.1.1 背景磁感應(yīng)強度對鐵回收的影響

菱鐵礦具有電磁性，在背景磁感應(yīng)強度達0.2～0.4T時進入磁性產(chǎn)品。背景磁感應(yīng)強度對鐵回收的影響試驗采用1次強磁選流程，固定磨礦細度為-0.075mm占70.87%，試驗結(jié)果見表3。

表3 背景磁感應(yīng)強度對試驗結(jié)果的影響

由表3可見，背景磁感應(yīng)強度由0.4T提高到1.0T時，粗精礦鐵品位小幅下降，鐵回收率小幅上升。綜合考慮，確定背景磁感應(yīng)強度為0.8T。

2.1.2 磨礦細度對鐵回收的影響

磨礦細度對鐵回收影響試驗采用1次強磁選流程，固定背景磁感應(yīng)強度為0.8T，試驗結(jié)果見表4。

表4 磨礦細度對試驗結(jié)果的影響 %

磨礦細度(-0.075mm含量)產(chǎn)品產(chǎn)率鐵品位鐵回收率60.35粗精礦85.1838.5897.15尾礦14.826.492.85給礦100.0033.82100.0070.87粗精礦84.0938.7496.84尾礦15.916.693.16給礦100.0033.64100.0079.13粗精礦83.4638.9396.18尾礦16.547.813.82給礦100.0033.78100.0090.39粗精礦82.2639.4195.80尾礦17.748.014.20給礦100.0033.84100.00

由表4可見，磨礦細度為-0.075mm占60.35%～70.87%時，均可取得較好的選別效果。綜合考慮，確定磨礦細度為-0.075mm占70.87%，對應(yīng)的粗精礦鐵品位為38.74%、鐵回收率為96.84%。

2.2 強磁選流程試驗

提高鐵精礦品位，有利于降低高爐煉鐵的成本及提高煉鐵的經(jīng)濟效益。強磁粗精礦精選試驗流程如圖1，試驗結(jié)果見表5。

由表5可見，含鐵38.74%的強磁選粗精礦經(jīng)1次強磁精選后，鐵品位提高到40.02%，鐵回收率達94.79%，強磁精選效果較好。

圖1 1粗1精試驗流程

表5 1粗1精強磁選試驗結(jié)果 %

2.3 強磁選結(jié)果分析

菱鐵礦屬鐵的碳酸鹽礦物，理論鐵品位為48.21%。由于試驗礦石的菱鐵礦晶格中有錳、鈣、鎂等離子類質(zhì)同象替代鐵，引起菱鐵礦化學成分的較大變化，其純菱鐵礦物鐵品位也僅為 42.63%，菱鐵礦含鐵量比理論值低。因此，鐵品位為40.02%的菱鐵礦精礦屬較純的菱鐵礦精礦。 鐵精礦進一步的多元素分析結(jié)果見表6。

表6 鐵精礦多元素分析結(jié)果 %

元素FeSCO2MnSiO2含量40.020.0334.201.044.81元素Al2O3PCaOMgOAs含量0.890.010.742.890.09

由表6可見，該精礦純度較高，雜質(zhì)S、As、P等總含量小于0.4%，達到冶煉用鐵精礦質(zhì)量要求。

3 結(jié) 論

某菱鐵礦原礦含鐵33.64%，采用1粗1精高梯度強磁選，背景磁感應(yīng)強度均為0.8T時，可獲鐵品位為40.02%、鐵回收率為94.79%的鐵精礦。該工藝流程簡單合理，試驗指標穩(wěn)定，易工業(yè)化。因此，該工藝可作為該菱鐵礦開發(fā)利用工藝。

[1] 張承帥，李 莉，李厚民.世界鐵資源利用現(xiàn)狀述評[J].資源與產(chǎn)業(yè)，2011(3):34-43.

[2] 盛忠義.菱鐵礦的綜合回收研究[J].國外金屬礦選礦，2006(8):30-32.

[3] 周樂光.礦石學基礎(chǔ)[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2007.

[4] 張迎春，楊秀紅，施倪承，等.菱鐵礦的綜合利用研究[J].金屬礦山，2001(1):48-49.

[5] 胡 瑛，張枝煥，袁家錚，等.菱鐵礦在磁性日用陶瓷坯體中的應(yīng)用及坯釉適應(yīng)性研究[J].中國陶瓷工業(yè)，2005(1):18-21.

[6] 孫洪霞，李劍超，張愛霞，等.天然礦物復(fù)合陶瓷材料制備及對印染廢水脫色的研究[J].環(huán)境工程學報，2010(12):2714-2720.

Research on the Recovery of Siderite by High Gradient Magnetic Separation

Zhang Fenghua1Yang Zhaojun2

(1.Research Department of Resources Comprehensive Utilization, Guangzhou Research Institute of Non-ferrous Metals；2.Guangzhou Yueyouyan Mineral Resources Technology Co.,Ltd.)

A siderite ore contains 33.64% Fe. By high gradient high intensity magnetic separation technology consisting of one stage rougher and one stage cleaner, good separation index can be achieved, the iron concentrate contains 40.02% Fe, the recovery of iron is 94.79%. The separation effect of the siderite is good enough to provide technology guidance to the iron resources development of the same type.

Siderite, High gradient magnetic separation, Field magnetic induction intensity

2015-05-15)

張鳳華( 1961—) ，女，高級工程師，510650 廣州市天河區(qū)長興路363號。