四川某復雜鐵錳礦可選性試驗研究

余永紅 周意超

摘 要：四川某鐵錳礦礦石以含氧化錳礦鐵礦石、針鐵礦礦石和含菱錳礦白云石為主要礦物。通過對其礦石性質進行可選性工藝研究和探索性試驗，確定了采用弱磁-強磁聯合工藝進行選別，所得鐵精礦鐵品位60.04%，鐵回收率為16.70%，相對其中磁鐵礦的回收率為71.18%；錳精礦錳品位為23.37%，錳回收率為81.92%，選別指標較好。研究結果也可為類似礦石的選別提供一定的指導依據。

關鍵詞：鐵錳礦；弱磁；強磁；菱錳礦

引言

錳是一種重要的金屬元素，主要作為各種金屬材料的合金元素、脫氧劑和脫硫劑，是鋼中除鐵元素以外用量最大的元素，有“無錳不成鋼”之說[1-3]。近年來，錳金屬價格持續上漲，錳礦開發迎來了機遇和發展，研究開發利用好錳礦或者鐵錳礦意義重大[4-6]。四川某鐵錳礦礦石以含氧化錳礦鐵礦石、針鐵礦礦石和含菱錳礦白云石為主要礦物，儲量豐富，但還未進行開發生產。我們針對其礦石性質進行了可選性工藝研究和探索性試驗，并在實驗結果基礎上提出了選別流程。研究結果對類似礦石的選別也具有一定的指導意義。

1 礦石性質

1.1 礦石化學組成

礦石的化學組成主要進行了原礦化學多項元素分析、原礦鐵化學物相分析及原礦錳化學物相分析等研究工作，原礦化學多項分析見表1，原礦鐵化學物相分析見表2，原礦錳化學物相分析見表3。

從表1、2、3中看出：礦石中鐵品位為17.73%，主要以氧化鐵形式存在，磁鐵礦相鐵品位為4.16%，占全鐵的23.46%，赤、褐鐵礦相鐵品位為7.99%，占全鐵的45.06%。礦石中的錳品位為18.78%，主要以菱錳礦形式存在，菱錳礦中Mn品位為16.28%，占全錳的86.69%，其次為褐（水）錳礦和軟錳礦，分別占全錳的7.88%和2.13%。

1.2 巖石鑒定

通過巖礦鑒定，該礦礦石主要分為三類： 含氧化錳礦鐵礦石、針鐵礦礦石和含菱錳礦白云石。

含氧化錳礦鐵礦石：黃褐色夾白色，致密塊狀構造。金屬礦物主要為黃鐵礦，另有部分褐鐵礦、磁鐵礦、軟錳礦和硬錳礦。非金屬礦物主要由石英、白云石組成，另有部分粘土礦物和白云母。針鐵礦礦石：礦石主要由針鐵礦和白云石組成，另有部分石英和粘土。含菱錳礦白云石：礦石主要由白云石及部分玉髓、石英、炭質組成，另含有少量的磁鐵礦和菱錳礦。

2 試驗研究

根據原礦性質及試驗的目的、要求，我們對比了該礦樣在重-磁聯合工藝試驗、弱磁-強磁聯合工藝試驗等探索性流程下的研究結果。最終決定采用弱磁-強磁聯合工藝進行選別，下面的試驗都是依據此工藝進行的。

2.1 磨礦細度條件試驗

磨礦細度條件試驗流程見圖1，試驗結果見圖2。

從圖2試驗結果可知：隨磨礦細度變細，鐵粗精礦中鐵品位呈上升趨勢，其中錳品位呈下降趨勢，鐵粗精礦鐵回收率呈下降趨勢，其中錳回收率呈下降趨勢，綜合考慮鐵粗精礦鐵的回收和尾礦中錳的回收，選擇磨礦細度為-0.074mm含量87.63%的條件較好，在此條件下，鐵粗選的綜合指標較好，鐵粗精礦鐵品位為44.29%，有93.87%的錳在弱磁選尾礦中，其錳品位為19.11%。

2.2 弱磁選選鐵磁場強度條件和精選試驗

磨礦細度為-0.074mm 含量87.63%條件下進行不同磁場強度的弱磁選試驗，為了提高鐵精礦鐵品位，增加了一次精選，磁場強度條件和精選試驗工藝流程見圖3，試驗結果見表4，鐵精礦多項分析結果見表5。

表4 磁選粗選鐵粗精礦精選試驗結果

表5 磁選粗選鐵粗精礦精選試驗鐵精礦多項分析結果

從表4、5可以看出，在1050奧斯特和1200奧斯特的磁場強度條件試驗結果差別不大，綜合考慮，選擇粗選磁場強度為1050奧斯特。磁鐵礦鐵精礦全鐵品位達60.04%，磁鐵礦精礦達到了煉鐵用鐵礦石指標，產率為5.02%，回收率為17.00%，相對全鐵回收率很低，主要原因是其中磁鐵礦相鐵含量太低，僅占23.46%，但相對其中磁鐵礦的回收率很高為71.18%，從中也可看出90%以上的錳富集于弱磁選尾礦中。

2.3 強磁選選錳試驗

由弱磁選試驗結果可以看出90%以上的錳富集于弱磁選尾礦中，故對三種不同磨礦細度下的弱磁選尾礦進行強磁選選錳的選別試驗，試驗工藝流程見圖4，錳精礦產品錳、鐵指標見圖5-圖7。

從圖5-圖7結果可知：在磨礦細度為-0.074mm含量87.63%、磁場強度為1.3K Oe時選錳指標較好，錳精礦錳品位23.37%，鐵品位17.88%，錳回收率81.92%，鐵回收率66.41%。而在這一磨礦細度下的磁鐵礦選別指標也較好。

2.4 推薦流程

根據對該鐵錳礦原礦進行的弱磁-強磁選聯合工藝試驗等選礦研究結果的分析可知，弱磁-強磁選聯合工藝方案試驗指標較好，所以推薦弱磁-強磁選聯合工藝作為將來開發利用該鐵錳礦的方案，其工藝流程見圖8。

3 結束語

3.1 四川某鐵錳礦礦石主要分為三類： 含氧化錳礦鐵礦石、針鐵礦礦石和含菱錳礦白云石。礦石中鐵品位為17.73%，主要以氧化鐵形式存在，磁鐵礦相鐵品位為4.16%，占全鐵的23.46%，赤、褐鐵礦相鐵品位為7.99%，占全鐵的45.06%。礦石中的錳品位為 18.78 %，主要以菱錳礦形式存在，菱錳礦中Mn 品位為16.28%，占全錳的86.69%，其次為褐（水）錳礦和軟錳礦，分別占全錳的7.88%和2.13%。

3.2 該鐵錳礦屬于可選礦石，經過探索實驗確定采用弱磁-強磁選聯合工藝，所得鐵精礦鐵品位60.04%，相對原礦全鐵回收率為16.70%，相對其中磁鐵礦的回收率為71.18%；錳精礦產率為65.85%，錳精礦錳品位為23.37%，錳回收率為81.92%，選別指標較好。

3.3 推薦弱磁-強磁選聯合工藝作為將來開發利用的工業生產方案，該工藝流程簡單易行，在工業應用中很容易實施。該鐵錳礦選礦廠一旦建成投產，在資源保障的情況下，其經濟效益相當顯著。

參考文獻

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