云南新平某鐵礦選礦工藝探索

甘峰睿 梁冬梅 李文波

（1.云南能源職業(yè)技術(shù)學院，云南 曲靖 655001；2.昆明鋼鐵控股有限公司 礦業(yè)開發(fā)部，云南 安寧 650302）

0 前言

鐵礦石是國家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要基本原料。按重量計算鐵占金屬總消耗量的95%左右[1]。 隨著我國經(jīng)濟建設(shè)的快速發(fā)展，對鋼材的需求越來越大，加之我國鐵礦石資源品質(zhì)較差[2]，使我國成為世界上鐵礦石進口第一大國[3]。在目前國際鐵礦石價格大幅度上漲的背景下，對貧、細鐵礦的利用問題，已提上許多鋼鐵企業(yè)的議事日程[4]。

云南新平某鐵礦，礦石品位較低，且有用礦物嵌布粒度較細，長期沒得到開發(fā)利用。為提高我國礦產(chǎn)資源的利用率，產(chǎn)生較好的效益，對該鐵礦選礦工藝展開研究。

1 礦石的性質(zhì)研究

1.1 礦石多元素分析

試樣取自云南新平縣，在對礦石進行光譜分析的基礎(chǔ)上又對礦石進行了多元素分析，其分析結(jié)果如表1。

表1 礦石多元素分析表（%）Tab.1 Multi-element analysis of ore (%)

由表1 可知，該礦石主要有價元素為Fe，其含量為22.98%。 主要脈石礦物為 SiO2、Al2O3。

1.2 鐵物相分析

為進一步查清有價元素Fe 在礦石中的賦存狀態(tài)， 對原礦進行了Fe 化學物相分析，其分析結(jié)果列于表2。

表2 Fe 物相分析表（%）Tab.2 The phase analysis results of iron (%)

從表2 可看出，礦石中以磁鐵礦形式產(chǎn)出的含鐵礦物占58.75%，以赤（褐）鐵礦形式存在的占28.81%，而呈硅酸鐵以及硫化鐵形式存在的占12.44%，F(xiàn)e 的廣泛分布必將影響礦石中鐵金屬的富集。

1.3 主要Fe 礦物工藝特征分析

為給磨礦細度提供參考，通過反光顯微鏡對礦石礦物結(jié)晶粒度進行分析發(fā)現(xiàn) （見圖1）， 礦石中含鐵礦物結(jié)晶粒度較小， 單體主要在0.074~0.037mm 范圍內(nèi)產(chǎn)出。 并且與石英、云母、綠泥石、方解石、白云石、黃銅礦等礦物均形成共生關(guān)系，但與石英的共生嵌布關(guān)系尤其緊密，85%左右的石英中均含有不同粒徑的含鐵礦物。 由此可見，該礦石有價元素Fe 需要細磨才能充分解離，這對選別作業(yè)帶來一定難度。

圖1 鐵礦物的在礦石中的分布情況Fig.1 Disseminating of iron minerals in ore

2 選礦流程試驗

根據(jù)對礦石工藝礦物學的研究，并經(jīng)過大量的探索試驗，決定采用階段磨礦—階段磁選—重選工藝流程對該礦石進行處理。

2.1 強磁拋尾試驗

表3 強磁選條件試驗結(jié)果（%）Tab.3 Results of strong-magnetic selection(%)

由于礦石中有用礦物粒度較細，含鐵品位較低，綜合考慮磨礦成本問題， 故粗選使用了強磁拋尾磁選工藝， 在磨礦細度為-200 目占50%的條件下，對原礦做了粗選強磁選條件試驗，試驗采用濕式強磁選機分別對 640kA/m、800kA/m、960kA/m、1120kA/m、1280kA/m 五個磁場強度進行考察，試驗結(jié)果如表3。

試驗結(jié)果表明， 隨著磁場強度的增加，F(xiàn)e 的回收率有所增加，綜合各方面因素，確定粗選磁場強度以960kA/m 為宜。

2.2 強磁精礦精選試驗

由于強磁選精礦品位僅有40.63%，并不是合格的產(chǎn)品，因此必須對其進行精選。 根據(jù)對原礦性質(zhì)分析可推斷， 原礦在磨至-200 目占50%時，大部分有用礦物并不能以單體的形式產(chǎn)出，因此粗選品位不高。 為提高精礦品位，在精選前先對給礦做了再磨處理，磨礦細度為-200 目占85%后，對其進行了精選條件試驗，試驗采用磁選管分別對160kA/m、180kA/m、200kA/m、220kA/m、240kA/m 五個磁場強度進行考察，試驗結(jié)果如表4。

表4 弱磁選試驗結(jié)果（%）Tab.4 Results of weak-magnetic selection (%)

圖2 選礦工藝流程圖Fig.2 Flow sheet of test

試驗結(jié)果表明： 在弱磁選條件下， 精礦品位從160kA/m 時的58.88%，到240kA/m 時的56.27%變動并不是很明顯，而且回收率不是很高，因此精選磁場強度定為200kA/m。 分析試驗結(jié)果及工藝礦物學研究結(jié)果可以推斷，在弱磁條件下，強磁性的磁鐵礦得到了充分的回收，而弱磁性的赤（褐）鐵礦并沒有得到有效回收。

2.3 重選掃選試驗

由于一部分弱磁性的赤、褐鐵礦在精選時并不能有效回收，為實現(xiàn)資源有效利用，必須對弱磁選尾礦再進行掃選，以提高回收率。 試驗采用刻槽細粒搖床對弱磁選尾礦進行掃選試驗，試驗結(jié)果表明，通過搖床分選后，鐵次精礦品位為48.53%，與弱磁選精礦合并后品位為56.21%，重選作業(yè)回收率為60.26%。 大部分弱磁性鐵礦物得到回收。

2.4 試驗結(jié)果及工藝流程

通過探索試驗和大量的條件試驗，最后確定對該礦石的選礦工藝流程見圖2，試驗指標見表5。

表5 試驗結(jié)果（%）Tab.5 Results of test (%)

3 結(jié)論

1）對礦石性質(zhì)進行研究表明，該礦石為鐵礦石，原礦鐵品位為22.98%，主要含鐵礦物為磁鐵礦和赤（褐）鐵礦。 礦石中鐵礦物粒度較細，單體主要在0.074~0.037mm 范圍內(nèi)產(chǎn)出。

2）根據(jù)原礦性質(zhì)，采用階段磨礦—階段磁選—重選工藝流程對該礦石進行處理。 經(jīng)兩次磁選和重選對礦石分選后， 獲得品位為56.21%，回收率為70.80%的鐵精礦，分選指標較為理想。

3）試驗中采用強磁拋尾和階段磨礦，有利于尾礦的及時排除，并且可以避免對脈石礦物的沒有必要的粉碎，從而降低磨礦成本。

［1］胡岳華.礦物資源加工技術(shù)與設(shè)備[M].北京：科學出版社，2006.

［2］劉占魁.我國鐵礦石資源可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的探討[J].中國礦業(yè)，2010(1):43-45.

［3］孫海杰.用博弈論分析中國鐵礦石進口現(xiàn)狀及其對策[J].中國商界，2010(6):153-154.

［4］簡少芳.提高我國貧細難選磁鐵礦選礦經(jīng)濟效益的研究[J].礦產(chǎn)保護與利用，1999(6):28-31.