廣西某褐鐵礦選礦工藝試驗(yàn)研究

魏延濤 楊昌龍

（1.馬鋼集團(tuán)設(shè)計(jì)研究院；2.安徽龍橋礦業(yè)有限公司）

褐鐵礦含鐵一般在30%～50%，自然界中褐鐵礦成分為Fe2O3-nH2O，呈非晶質(zhì)、隱晶質(zhì)或膠狀體，外表顏色呈黃褐色、暗褐至褐黑色，弱至中磁性［1-2］。褐鐵礦實(shí)際上不是一種單獨(dú)的礦物，而是以針鐵礦等鐵的氫氧化物為主，包含含水二氧化硅和泥質(zhì)等混合體，因而成分變化很大［3］。褐鐵礦富礦很少，含鐵品位較低時(shí)，需進(jìn)行選礦處理。目前，褐鐵礦主要采用重力選礦、磁化焙燒—磁選聯(lián)合、磁選—浮選聯(lián)合等方法處理［4-5］。針對(duì)廣西某地褐鐵礦礦石性質(zhì)，采用階段磨礦階段選別工藝，即一段磨礦（-0.074 mm60%）強(qiáng)磁、強(qiáng)磁精礦再磨（-0.074 mm85%）反浮選工藝，最終獲得了鐵精礦品位56.88%，鐵回收率達(dá)63.59%的良好指標(biāo)。

1 礦石性質(zhì)

該褐鐵礦樣品氧化程度較深，主要金屬礦物為褐鐵礦、硅酸鐵及少量黃鐵礦；主要脈石礦物為石英、云母、高嶺土等；礦石中可供回收的有價(jià)金屬元素為鐵，其他金屬元素如銅、鉛、鋅含量很少，均不具有回收價(jià)值；在礦石中鐵主要以褐鐵礦形式存在，褐鐵礦屬于弱磁性礦物，不能采用常規(guī)弱磁選進(jìn)行選別，且礦物結(jié)晶粒度較小，需細(xì)磨才能有望獲得高質(zhì)量鐵精礦。原礦多元素化學(xué)分析及鐵物相分析結(jié)果見表1、表2。

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2 試驗(yàn)研究

由于礦石氧化程度較深，含泥較大，且礦石中含鐵礦物絕大部分為褐鐵礦，直接浮選泥質(zhì)礦物易吸附大量藥劑，增加藥劑成本，選別效果不理想；另因褐鐵礦為弱磁性礦物，采用單一強(qiáng)磁選可使產(chǎn)品得到一定程度富集，但很難達(dá)到產(chǎn)品質(zhì)量要求，因而采用單一強(qiáng)磁選和浮選工藝回收效果均不理想。為提高選別效果，同時(shí)減輕浮選作業(yè)負(fù)擔(dān)，提高經(jīng)濟(jì)效益，結(jié)合國(guó)內(nèi)外該類礦石的生產(chǎn)工藝，決定采用強(qiáng)磁—反浮選工藝回收該鐵礦石。

2.1 磁場(chǎng)強(qiáng)度試驗(yàn)

原礦在-0.074 mm92%的粒度條件下，進(jìn)行磁場(chǎng)強(qiáng)度試驗(yàn)，結(jié)果見表3。

由表3可知，隨著磁場(chǎng)強(qiáng)度的增加，精礦產(chǎn)率增加，鐵回收率也在增加，但精礦鐵品位有所下降；磁場(chǎng)強(qiáng)度從1.4 T增加到1.6 T，產(chǎn)率和鐵回收率增加不明顯，精礦鐵品位下降，尾礦鐵品位不再大幅下降；綜合考慮，按1.4 T磁場(chǎng)強(qiáng)度進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)。

2.2 磨礦細(xì)度試驗(yàn)

在磁場(chǎng)強(qiáng)度1.4 T條件下，進(jìn)行磨礦細(xì)度試驗(yàn)，結(jié)果見表4。

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由表4可知，隨著磨礦細(xì)度的增加，有用礦物解離度增加，精礦鐵品位提高；當(dāng)磨礦細(xì)度-0.074 mm含量從55%增加到90%時(shí)，精礦鐵品位提高不多，但鐵回收率下降幅度較大；綜合考慮，確定一段強(qiáng)磁選磨礦細(xì)度為-0.074 mm60%。

2.3 強(qiáng)磁精礦反浮選探索試驗(yàn)

強(qiáng)磁精礦反浮選探索試驗(yàn)流程見圖1，試驗(yàn)結(jié)果見表5。

由表5可知，采用強(qiáng)磁精礦反浮選工藝，粗磨強(qiáng)磁工藝拋除了部分雜質(zhì)，使入浮原料質(zhì)量得到提升（含鐵品位已接近49%），浮選負(fù)荷減少，雜質(zhì)含量大幅降低，藥劑消耗也下降；但由于有用礦物解離度不夠，導(dǎo)致精礦鐵品位提高較少，富集效果不理想，需要繼續(xù)探索研究提高。

2.4 強(qiáng)磁精礦再磨反浮選探索試驗(yàn)

強(qiáng)磁精礦再磨至-0.074 mm90%后，反浮選試驗(yàn)結(jié)果見表6。

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由表6可知，采用強(qiáng)磁精礦再磨反浮選工藝，提高了有用礦物的解離度，鐵精礦品位得到較大提升，由49.35%提高到57.15%，浮選效果較為理想。

2.5 強(qiáng)磁精礦再磨細(xì)度考查試驗(yàn)

按圖1流程進(jìn)行強(qiáng)磁精礦再磨細(xì)度試驗(yàn)，結(jié)果見表7。

由表7可知，隨磨礦細(xì)度的增加，有用礦物解離度得到一定程度的提高，綜合考慮，確定二段磨礦細(xì)度為-0.074 mm85%。

2.6 閉路試驗(yàn)

強(qiáng)磁精礦反浮選試驗(yàn)表明，可將精礦鐵品位提高到57%，為確保鐵回收率，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行浮選閉路試驗(yàn)，結(jié)果見表8。

由表8可知，采用一段磨礦（-0.074 mm60%）強(qiáng)磁、強(qiáng)磁精礦再磨（-0.074 mm85%）反浮選工藝，最終可獲得鐵精礦品位56.89%，鐵回收率63.59%的良好指標(biāo)。

3 結(jié)論

（1）廣西某褐鐵礦氧化程度較深，主要金屬礦物為褐鐵礦、硅酸鐵及少量黃鐵礦；主要脈石礦物為石英、云母、高嶺土等。礦石中可供回收的有價(jià)金屬元素為鐵，其他金屬元素如銅、鉛、鋅含量很少，均不具有回收價(jià)值。

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（2）在礦石中鐵主要以褐鐵礦形式存在，褐鐵礦屬于弱磁性礦物，不能采用常規(guī)弱磁選進(jìn)行選別，且礦物結(jié)晶粒度較小，需要細(xì)磨才能有望獲得高質(zhì)量鐵精礦。

（3）采用一段磨礦（-0.074 mm60%）強(qiáng)磁、強(qiáng)磁精礦再磨（-0.074 mm85%）反浮選工藝，可獲得鐵精礦品位56.89%、鐵回收率達(dá)63.59%的試驗(yàn)指標(biāo)，為選礦廠的投資與設(shè)計(jì)提供了依據(jù)。