萊新鐵礦石選鐵試驗(yàn)研究

鄭 軍 楊 曉 王 迪 覃 智3

（1．萊蕪萊新鐵礦有限責(zé)任公司2．魯中礦業(yè)有限公司）

我國(guó)鐵礦石絕大部分具有“貧、細(xì)、雜”的特點(diǎn)［1］，且赤鐵礦占比較高。隨著選礦技術(shù)的進(jìn)步，赤鐵礦石的重、磁、浮聯(lián)合選礦工藝已經(jīng)相當(dāng)成熟，應(yīng)用也甚廣［2］。

魯中礦業(yè)萊新鐵礦石為磁赤混合鐵礦石，為確定其選礦工藝，采用弱磁-強(qiáng)磁-陰離子反浮選聯(lián)合工藝進(jìn)行了選礦試驗(yàn)研究［3］。

1 試樣

試樣取自魯中礦業(yè)萊新鐵礦，礦石多顯紅褐色—灰黑色，呈結(jié)構(gòu)相對(duì)疏松的浸染狀或致密塊狀構(gòu)造。礦石的礦物組成較簡(jiǎn)單，鐵礦物主要是磁鐵礦、假象赤鐵礦和褐鐵礦，常見(jiàn)脈石礦物為方解石、云母（包括白云母、黑云母和金云母）和綠泥石，次為滑石、石英和少量長(zhǎng)石。

試樣主要化學(xué)成分分析結(jié)果見(jiàn)表1，鐵物相分析結(jié)果見(jiàn)表2。

注：Ag的含量單位為g/t。

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由表1可知，試樣Fe品位為55.48%，其主要脈石成分SiO2含量為7.70%，有害雜質(zhì)磷含量很低，硫含量較高，為0.74%。

由表2可知，赤（褐）鐵礦、假象赤鐵礦、磁鐵礦為主要鐵礦物，三者合計(jì)分布率占96.93%。

2 選礦試驗(yàn)方案

磁選是回收磁性鐵礦物的主要方法，反浮選是針對(duì)磁選鐵精礦的有效提鐵降硅手段。根據(jù)礦樣的性質(zhì)，本研究擬采用階段磨礦階段選別工藝處理該鐵礦石。試樣經(jīng)弱磁選得到合格鐵精礦，弱磁選尾礦強(qiáng)磁選得到品位較高的強(qiáng)磁選鐵精礦，再采用陰離子反浮選工藝除雜［4-5］。

3 試驗(yàn)結(jié)果及討論

3.1 磨礦細(xì)度試驗(yàn)

為確定合適的磨礦細(xì)度，在磁場(chǎng)強(qiáng)度為119.43 kA/m的條件下進(jìn)行磨礦細(xì)度試驗(yàn)，試驗(yàn)采用1次弱磁粗選流程，結(jié)果見(jiàn)圖1。

由圖1可知，磨礦細(xì)度提高，弱磁選粗精礦TFe品位提高，回收率降低，磨礦細(xì)度為-0.075 mm占35%即可獲得鐵品位66%以上的鐵精礦。磨礦細(xì)度提高，粗精礦鐵品位顯著提高，說(shuō)明磁鐵礦解離越來(lái)越充分，且磁鐵礦可選性較好?？紤]到既要控制鐵精礦硫含量，又要從弱磁選尾礦中回收銅硫等有價(jià)組分。因此，確定磨礦細(xì)度為-0.075 mm占55%，對(duì)應(yīng)的精礦TFe品位67.84%、回收率70.79%。

3.2 弱磁選磁場(chǎng)強(qiáng)度試驗(yàn)

弱磁選磁場(chǎng)強(qiáng)度試驗(yàn)的磨礦細(xì)度為-0.075 mm55%，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖2。

由圖2可知，隨著磁場(chǎng)強(qiáng)度的提高，弱磁選粗精礦TFe品位下降，回收率上升。綜合考慮，確定磁場(chǎng)強(qiáng)度為119.43 kA/m，對(duì)應(yīng)的粗精礦TFe品位67.85%，回收率71.16%。

3.3 強(qiáng)磁選條件試驗(yàn)

弱磁選尾礦鐵品位為38%左右，主要鐵礦物為赤褐鐵礦，需采用強(qiáng)磁選工藝回收。

3.3.1 背景磁感應(yīng)強(qiáng)度試驗(yàn)

背景磁感應(yīng)強(qiáng)度試驗(yàn)的中礦沖洗水壓為0.15 MPa，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖3。

由圖3可知，隨著背景磁感應(yīng)強(qiáng)度提高，粗精礦TFe品位下降，作業(yè)回收率由85.41%提高至90.47%。綜合考慮，確定背景磁感應(yīng)強(qiáng)度為1.52 T，對(duì)應(yīng)的粗精礦TFe品位52.14%，作業(yè)回收率89.02%。

3.3.2 中礦沖洗水壓試驗(yàn)

中礦沖洗水壓試驗(yàn)的背景磁感應(yīng)強(qiáng)度為1.52 T，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖4。

由圖4可知，中礦沖洗水壓由0.05 MPa提高至0.20 MPa，強(qiáng)磁選粗精礦TFe品位由50.23%提高到51.65%，作業(yè)回收率由90.20%降至88.33%。綜合考慮，確定中礦沖洗水壓為0.15 MPa，對(duì)應(yīng)的強(qiáng)磁選粗精礦TFe品位51.23%，作業(yè)回收率89.22%。

3.4 強(qiáng)磁選粗精礦反浮選試驗(yàn)

試驗(yàn)采用1次粗選流程。

3.4.1 NaOH用量試驗(yàn)

在強(qiáng)磁選粗精礦磨礦細(xì)度為-0.075 mm占75%、淀粉（SD）用量為800 g/t、CaO用量為300 g/t、CY-282用量為1 200 g/t、浮選溫度為35℃的條件下進(jìn)行反浮選，NaOH用量試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖5。

由圖5可知，隨著NaOH用量的增加，反浮選粗精礦TFe品位先升后降，作業(yè)回收率先下降后上升。綜合考慮，確定NaOH用量為1 000 g/t，對(duì)應(yīng)的反浮選粗精礦TFe品位65.13%，作業(yè)回收率73.65%。

3.4.2 淀粉用量試驗(yàn)

在強(qiáng)磁選粗精礦磨礦細(xì)度為-0.075 mm占75%、NaOH用量為1 000 g/t、CaO用量為300 g/t、CY-282用量為1 200 g/t、浮選溫度為35℃的條件下進(jìn)行反浮選，淀粉用量試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖6。

由圖6可知，隨著淀粉用量的增加，反浮選粗精礦TFe品位先升后降，作業(yè)回收率上升。綜合考慮，確定淀粉用量為800 g/t，對(duì)應(yīng)的反浮選粗精礦TFe品位65.75%，作業(yè)回收率72.15%。

3.4.3 CaO用量試驗(yàn)

在強(qiáng)磁選粗精礦磨礦細(xì)度為-0.075 mm占75%、NaOH用量為1 000 g/t、淀粉用量為800 g/t、CY-282用量為1 200 g/t、浮選溫度為35℃的條件下進(jìn)行反浮選，CaO用量試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖7。

由圖7可知，CaO對(duì)脈石礦物有一定的活化作用，其用量低時(shí)，活化效果較差；但用量過(guò)高時(shí)，會(huì)惡化浮選指標(biāo)。綜合考慮，確定CaO用量為300 g/t，對(duì)應(yīng)的反浮選粗精礦TFe品位65.75%，作業(yè)回收率72.15%。

3.4.4 CY-282用量試驗(yàn)

在強(qiáng)磁選粗精礦磨礦細(xì)度為-0.075 mm占75%、NaOH用量為1 000 g/t、淀粉用量為800 g/t、CaO用量為300 g/t、浮選溫度為35℃的條件下進(jìn)行反浮選，CY-282用量試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖8。

由圖8可知，隨著CY-282用量的增加，反浮選粗精礦TFe品位上升，作業(yè)回收率下降。綜合考慮，確定CY-282用量為1 200 g/t，對(duì)應(yīng)的反浮選粗精礦TFe品位65.75%，作業(yè)回收率72.15%。

3.4.5 浮選溫度試驗(yàn)

在強(qiáng)磁選粗精礦磨礦細(xì)度為-0.075 mm占75%、NaOH用量為1 000 g/t、淀粉用量為800 g/t、CaO用量為300 g/t、CY-282用量為1 200 g/t的條件下進(jìn)行反浮選，浮選溫度試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖9。

由圖9可知，隨著浮選溫度的升高，反浮選粗精礦TFe品位先上升后維持在高位，作業(yè)回收率下降。從節(jié)能降耗和產(chǎn)品指標(biāo)的角度考慮，確定浮選溫度為35℃，對(duì)應(yīng)的反浮選粗精礦TFe品位65.62%，作業(yè)回收率77.15%。

4 結(jié)論

（1）萊新鐵礦石的礦物組成較簡(jiǎn)單，赤（褐）鐵礦、假象赤鐵礦、磁鐵礦為主要鐵礦物，三者合計(jì)分布率占96.93%；常見(jiàn)脈石礦物為方解石、云母（包括白云母、黑云母和金云母）和綠泥石；試樣Fe品位為55.48%，主要脈石成分SiO2含量為7.70%，有害雜質(zhì)硫含量為0.74%。

（2）試樣在磨礦細(xì)度為-0.075 mm55%的情況下進(jìn)行弱磁選（119.43 kA/m），可獲得TFe品位67.85%，回收率71.16%的弱磁選精礦。

（3）弱磁選尾礦在背景磁感應(yīng)強(qiáng)度為1.52 T、中礦沖洗水壓為0.15 MPa的情況下進(jìn)行強(qiáng)磁選，可獲得TFe品位51.23%，作業(yè)回收率89.22%的強(qiáng)磁選精礦。

（4）強(qiáng)磁選精礦在磨礦細(xì)度為-0.075 mm占75%、NaOH用量為1 000 g/t、淀粉用量為800 g/t、CaO用量為300 g/t、CY-282用量為1 200 g/t、浮選溫度為35℃的條件下進(jìn)行反浮選，可獲得TFe品位65.62%，作業(yè)回收率77.15%的反浮選精礦。

（5）研究表明，磨礦—弱磁選—強(qiáng)磁選—再磨—反浮選工藝流程是該礦石處理的高效流程，可取得良好的產(chǎn)品指標(biāo)。