某含錫鐵礦石選礦試驗研究

張錦瑞，李士朝

(河北聯合大學礦業工程學院，河北 唐山 063009 )

我國含錫鐵礦資源豐富，分布區域廣，具有良好的成礦地質條件和多種礦床類型，伴生組分多，綜合利用價值高，在世界上具有重要地位。近年來，隨著全球環保意識的增強以及微電子、化工等行業的快速發展，作為國際公認的“綠色金屬”，錫的市場前景更顯廣闊。內蒙古的黃崗鐵礦，就是含錫等有色金屬的復雜鐵礦。本試驗就是對該地某含錫鐵礦石進行的選礦試驗研究，并獲得了較好的分選指標。

1 原礦性質研究

1.1 原礦的化學成分

原礦多元素分析結果見表1，鐵物相分析結果見表2。從分析結果可知，礦石中有工業回收價值的元素有Fe和Sn兩種，全鐵品位為13.61%，錫品位0.18%，有害元素S的含量較高，P的含量很低。以此決定選礦產品為鐵精礦和錫精礦。鐵的賦存狀態較為復雜，分布在磁性鐵中的鐵占41.79%。賦存于赤、褐鐵中的鐵占44.65%，這就是說，單一弱磁選工藝，鐵的最大理論回收率僅為41.79%；而采用弱磁選-強磁選工藝，鐵的理論回收率可達86.44%。

表1 原礦多元素分析結果/%

表2 原礦鐵物相分析結果/%

1.2 原礦的粒度分析

采用標準套篩對原礦(-2mm)進行了粒度篩析，結果見表3。由試驗結果可知，在五個粒級中，全鐵品位體差別不大，鐵元素分布率大體相同。

1.3 原礦的礦物組成及嵌布特征分析

礦石的礦物組成復雜，分布不均勻。主要金屬礦物為磁鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦和少量黃鐵礦、黃銅礦、微量錫礦物，錫礦物主要以黝錫礦和錫石為主；非金屬礦物主要為石英、斜長石，其次為角閃石、透輝石、透閃石、黑云母、磷灰石等。各原礦中主要礦物體積百分含量見表4。

表3 原礦(-2mm)篩析結果

表4 原礦石中主要礦物組成及體積百分含量/%

赤鐵礦、褐鐵礦：主要為針狀或條狀，分布不均勻，嵌布粒度較細，一般為0.005～0.074mm。赤鐵礦多呈他形粒狀或條狀多分布于磁鐵礦中，部分為假象赤鐵礦多與脈石毗連鑲嵌。褐鐵礦含量少，分布不均勻，主要呈他形，粒度偏細。

黝錫礦和錫石：微量，主要和赤鐵礦、石英毗連鑲嵌和包裹鑲嵌，顆粒粒度微細0.05～0.1mm，呈粒狀或條帶狀。

2 試驗方案擬定

根據礦石的性質和相關的資料以及目前選廠所采取的流程，試驗確定如圖1所示，選別試驗流程。

3 鐵礦流程及條件試驗

3.1 磨礦細度試驗

從磨礦細度各為-200目占42.36%、60.32%、70.52%、83.20%、95.92%的原礦磨礦產物中分別縮取樣品30 g，采用XCS-73型Ф50 mm磁選管進行磁選試驗。試驗結果見圖2。

從試驗結果看，礦石中鐵礦物嵌布粒度較細。精礦品位隨著細度的增加而不斷增加，要想得到品位較高的鐵精礦，至少需要兩段磨礦。階段磨礦、階段選別流程的目的，是在每一段較粗的磨礦細度條件下丟掉大部分的尾礦，大幅度降低再磨礦量，同時也獲得盡可能高的金屬回收率。綜合各種因素，本試驗中第一段磨礦細度定為-200目60%。既可以拋掉較多的尾礦，又能得到較高品位的粗精礦，而且磨礦時間相對較短。

圖1 錫鐵礦選別原則流程示意圖

圖2 磨礦細度條件試驗

3.2 第一段磨礦磁選試驗

取原礦10份，每份1 kg，磨礦至細度為-200目占60.0%，采用Φ327×180型鼓筒式磁選機，在磁場強度79.577 kA/m(1000OS)的條件下進行磁選，結果見表5。

表5 原礦磁選試驗結果

3.3 粗精礦磨礦細度條件試驗

由磨礦細度分別為-200目占87.56%、90.50%、99.04%的一磁粗精礦磨礦產物中，分別縮分取樣品10g，用XCS-73型Ф50mm磁選管在磁場強度79.577 kA/m(1000OS)的條件下進行磁選，試驗結果見表6。

表6 一磁粗精礦磨礦細度磁選管試驗結果

從試驗結果可以看出，精礦品位隨著細度的增加而不斷增加，精礦回收率則變化甚微。如果要求獲得高品位的鐵精礦，從表6中可以看出第二段磨礦細度應在-325目占90.0%左右。

3.4 第二段磨礦磁選試驗

取磨礦細度為-325目91.51%的粗精礦，采用Ф327×180鼓式磁選機，在磁場強度79.577 kA/m(1000OS)、分選濃度30%的條件下進行兩次磁選。

表7 流程試驗結果

將兩段流程合并，結果見表7。從表7中可以看出，實踐中采用弱磁選-強磁選工藝，雖然回收率可以提高，但是鐵精礦的品位達不到64%以上，所以采用弱磁選工藝最終鐵精礦的品位為64.45%，回收率為32.15%；磁選尾礦(一磁尾礦、二磁尾礦與三磁尾礦)產率為93.24%，鐵品位9.89%，錫品位0.1936%。

從鐵尾礦結果中可以看出，錫品位和原礦差別不大，因此采用弱磁選工藝流程在獲得較高鐵精礦品位的同時，基本實現了錫鐵分離。根據錫鐵原則流程，下一步主要研究工作是以鐵尾礦為原礦進行錫礦物的分選富集。

4 錫礦選別試驗研究

取弱磁選后尾礦(由一磁尾、二磁尾和三磁尾按產率比例復配而成)50 kg進行錫礦選別試驗(以下稱為錫原礦)，經細度測定可知，錫原礦細度為-200目63%左右。

通過探索性試驗表明，錫原礦經過強磁除鐵后再進行搖床試驗選別效果較好，因此，可確定采用強磁除鐵-搖床作為本試驗的研究方法。

4.1 錫原礦強磁除鐵試驗

取試驗礦樣約45 kg，采用Slon-500脈動高梯度濕式強磁機進行除鐵試驗。磁選條件：磁感應強度為0.83T，脈動次數150次/min，環轉速2 r/min，給礦濃度20%。強磁尾礦進行后續搖床試驗。試驗結果見表8。

表8 強磁選除鐵試驗結果/%

從表8可以看出，通過強磁選可以很好的把礦樣中的鐵除去，而得到的強磁尾礦就可以進入下一步選別。

4.2 強磁尾礦磨礦細度條件試驗

由磨礦細度分別為-200目占67.70%，87.20%、99.38%的強磁尾礦磨礦產物1kg，采用XCY-73型 1100×500刻槽搖床，在沖程：12 mm，沖次：320次/min，床面坡度：3°和給礦濃度30%，給礦量0.38 t/h條件下進行重選試驗。試驗結果見表9。

表9 不同磨礦細度下搖床試驗結果

由不同磨礦細度條件下原礦重選搖床試驗結果可知，隨著磨礦細度的增加，精礦品位變化不大，但精礦回收率則是逐級減少。因此，根據實驗結果，可以不進行磨礦而直接進行重選搖床試驗。

綜合上述試驗結果可知，對弱磁選尾礦采用強磁除鐵-搖床重選流程試驗，獲得錫精礦品位10.06%，精礦品位較低，回收率為40.01%，作業產率0.63%。雖然回收率比較高，但是錫精礦

的品位達不到要求。所以在此基礎上繼續試驗，如果弱磁選后尾礦再磨細度達到-325目占80%，采用高頻細篩分級，然后再用強磁-搖床重選試驗，使錫精礦回收率降低為30.57%，這時錫精礦的品位可升高到13.06%。雖然回收率降低了，但是品位卻提高了。

5 結語

1)礦石性質研究表明，該礦石為多金屬含鐵礦石，可回收金屬礦物主要為鐵、錫。原礦全鐵品位13.61%，錫品位0.18%左右。鐵礦物要主以磁鐵礦和赤褐鐵礦為主，屬于貧含錫鐵礦石。

2)鐵礦物磨選試驗結果可知，采用一段磨礦-200目60%時，二段磨礦-325目90%時，弱磁選工藝流程可以獲得精礦品位64.45%，回收率32.15%的選別指標。

3)對含9.9%TFe和0.19%Sn的鐵尾礦進行錫礦物選別試驗結果可知，對弱磁選尾礦采用再磨強磁除鐵-搖床重選流程試驗獲得錫精礦，回收率為30.57%，品位可以達到13.06%左右，從而有效地回收了礦石中的鐵礦和錫礦。

[1] 牛福生，張晉霞. 內蒙林西金陽光礦產品加工有限責任公司錫鐵礦石選礦試驗報告[R].唐山: 河北理工大學資源與環境學院, 2008.

[2] 管則皋，蘇志堃，張頤，等. 錫鐵礦選礦工藝研究[J].廣東有色金屬學報，2006(09)：5-9.

[3] 劉淑賢，牛福生，李淮湘. 內蒙某錫鐵礦選礦試驗研究[J].礦山機械，2009，37(7)：101-103.