安徽某難選磁鐵礦與鏡鐵礦混合礦選礦試驗①

王 濤， 肖金雄， 龍 艷

（1.安徽開發(fā)礦業(yè)有限公司，安徽 六安237462； 2.長沙礦冶研究院有限責任公司，湖南 長沙410012）

鏡鐵礦是赤鐵礦的變種，具有金屬光澤、呈片狀。鏡鐵礦主要賦存于沉積變質型礦床和接觸交代-熱液型鐵礦床中，磁性較弱，屬于傳統(tǒng)的難選別、難利用礦石資源［1］。 安徽霍邱地區(qū)鐵礦石資源具有儲量大、分布集中的特點，礦石組成較為簡單，礦石中鐵礦物主要為磁鐵礦、鏡鐵礦和磁鐵礦-鏡鐵礦混合型鐵礦。 磁鐵礦與鏡鐵礦混合型礦物的選別方法主要有磁選、重選、反浮選及聯(lián)合選別等［2］。 已有研究成果表明［3-4］，采用重選、磁選、反浮選等聯(lián)合流程可以有效回收磁鐵礦與鏡鐵礦混合型礦物。

針對安徽某難選磁鐵礦與鏡鐵礦混合礦中鐵礦物呈不均勻中細粒嵌布的特點，在階磨階選的原則流程下進行了多種流程的對比，推薦的工藝流程為階段磨礦-弱磁選-篩分-中磁選-強磁選-反浮選，實現(xiàn)了該混合礦的高效選別。

1 礦石性質

試樣化學多元素分析結果見表1，鐵物相分析結果見表2。

表1 試樣化學成分分析結果（質量分數）／%

表2 鐵物相分析結果

由表1～2 可知，樣品中可供回收的主要金屬元素是鐵，其中TFe／FeO 比為4.17，堿性系數為0.05，屬于磁鐵礦與鏡鐵礦混合型鐵礦；試樣中雜質主要為SiO2，其次為少量Al2O3、CaO 和MgO；試樣中有害元素S、P 含量均較低。 鐵主要以磁鐵礦和赤（褐）鐵礦形式存在，合計分布率達95.18%，屬于低磷低硫的單一酸性中低品位氧化型鐵礦石。

2 試驗設備和藥劑

試驗設備包括Φ500×500 弱磁選機（0～160 kA／m），自制中磁選機（永磁318.47 kA／m），ZH560s、Shp 及Slon 強磁選機，Φ600 螺旋溜槽，XMB-67 型棒磨機，0.75 L、0.5 L 浮選機等。

試驗藥劑包括分析純氫氧化鈉、石灰，工業(yè)品速溶淀粉和捕收劑CY-14 等。 其中捕收劑CY-14 為長沙礦冶研究院有限責任公司研制的反浮選藥劑。

3 試驗及結果

在階磨階選的原則流程下，進行了階段磨礦-重選-弱磁選-強磁選-反浮選、階段磨礦-弱磁選-強磁選-重選-反浮選、階段磨礦-弱磁選-篩分-中磁選-強磁選-反浮選等流程試驗，通過試驗研究和流程對比，推薦采用階段磨礦-弱磁選-篩分-中磁選-強磁選-重選-反浮選流程，原則流程見圖1。

圖1 弱磁選-中磁選-強磁選-重選-反浮選原則流程

3.1 一段磨礦細度試驗

在弱磁選磁場強度120 kA／m 條件下進行了一段磨礦細度條件試驗，弱磁選流程為一粗一精，試驗結果見圖2。 由圖2 可見，隨著磨礦細度增加，鐵精礦品位逐漸升高，回收率逐漸下降。 綜合考慮實際生產情況，選擇一段磨礦細度-0.074 mm 粒級占52.2%，此時可得到鐵精礦產率27.81%、TFe 品位58.62%、鐵金屬回收率50.03%。

圖2 一段磨礦細度試驗結果

3.2 一段磨礦-弱磁選粗精礦篩分試驗

對一段磨礦細度-0.074 mm 粒級占52.2%條件下獲得的弱磁選粗精礦進行了篩分試驗，結果見表3。由表3 可知，若想獲得TFe 品位66.0%以上的鐵精礦產品，篩分尺寸0.10 mm 較為合適的，此時篩下產品產率為68.65%，分布率為78.69%。

表3 一段弱磁選粗精礦篩分試驗結果

弱磁選-篩分試驗結果表明，在一段粗磨條件下，可以提前獲得大部分合格弱磁選精礦產品，有效降低了后續(xù)細磨礦量。

3.3 中磁選-強磁選-重選試驗

弱磁選尾礦經一段中磁選和強磁選拋尾后，強磁精礦采用螺旋溜槽進行重選試驗，提前獲得部分合格鐵精礦產品。 試驗流程及條件見圖3，結果見表4。

圖3 一段中磁選-強磁選-重選試驗流程

表4 中磁選-強磁選-重選試驗結果

由表4 可知，弱磁尾礦經中磁選-強磁選-重選后，獲得了產率13.28%、TFe 品位65.45%、回收率39.27%的溜槽精礦，可降低二段入磨礦量30%左右。

3.4 反浮選試驗

一段中磁選精礦和重選尾礦合并，進行再磨再選試驗，再磨細度-0.074 mm 粒級占84.3%，磁場強度800 kA／m 條件下，獲得強磁精礦。 強磁精礦再進行反浮選提鐵降雜試驗。 最終的反浮選閉路試驗流程見圖4，結果見表5。

圖4 反浮選閉路試驗流程

表5 反浮選閉路試驗結果

由表5 可知，通過一粗一精三掃反浮選流程，獲得浮選精礦產率71.38%、TFe 品位66.84%、回收率92.44%。

3.5 全流程試驗

全流程數質量流程見圖5。 采用階段磨礦-弱磁選-篩分-中磁選-強磁選-重選-反浮選流程，可獲得鐵精礦產率42.20%、TFe 品位66.37%、回收率85.93%，總尾礦產率57.80%、TFe 品位7.93%、回收率14.07%。

圖5 階段磨礦-弱磁選-篩分-中磁選-強磁選-重選-反浮選數質量流程

4 結 語

1） 試樣中可供回收的主要金屬元素是鐵，TFe 品位為32.59%，鐵主要以磁鐵礦和赤（褐）鐵礦的形式存在，合計分布率達95.18%，屬于低磷低硫的單一酸性中低品位氧化型鐵礦石。

2） 采用弱磁選＋篩分組合工藝，可在一段粗磨條件下提前獲得部分合格鐵精礦產品；中磁選技術的引入，可降低后續(xù)強磁選作業(yè)的磁性夾雜，提高強磁選效率；一段強磁精礦經重選工藝可提前獲得部分合格鐵精礦產品，降低二段入磨礦量。

3） 采用階段磨礦-弱磁選-篩分-中磁選-強磁選-重選-反浮選流程，可獲得鐵精礦產率42.20%、TFe 品位66.37%、回收率85.93%，總尾礦產率57.80%、TFe品位7.93%、回收率14.07%。

4） 安徽霍邱鐵礦床鏡磁混合礦儲量較大，該試驗結果可為該區(qū)域多家選廠的初步設計和工藝改造提供可靠依據，對該區(qū)域的鏡磁混合礦進行高效分選具有推廣意義。