印度尼西亞HARITA鐵礦石選礦試驗

張宏斌 趙 華 潘敬松 楊任新

(1.新興鑄管集團資源投資發展有限公司，北京 100070;2.中鋼集團馬鞍山研究院有限責任公司，安徽 馬鞍山 243000；3.金屬礦產資源高效循環利用國家工程研究中心，安徽 馬鞍山 243000)

·礦物工程·

印度尼西亞HARITA鐵礦石選礦試驗

張宏斌1趙 華1潘敬松1楊任新2，3

(1.新興鑄管集團資源投資發展有限公司，北京 100070;2.中鋼集團馬鞍山研究院有限責任公司，安徽 馬鞍山 243000；3.金屬礦產資源高效循環利用國家工程研究中心，安徽 馬鞍山 243000)

印度尼西亞HARITA鐵礦石屬于難選氧化鐵礦石，礦石中鐵礦物以褐鐵礦和假象赤鐵礦為主，且礦石含泥較多。根據礦石性質對其進行選礦試驗，首先將原礦洗去礦泥后篩分成40～6 mm塊礦和-6 mm粉礦，然后對塊礦進行干式強磁選，再將干式強磁選尾礦和粉礦合并磨至-0.076 mm占55%后進行弱磁選—高梯度強磁選，并對洗出的礦泥進行單獨弱磁選，最終獲得了鐵品位為59.14%、鐵回收率為57.92%的塊精礦和鐵品位為61.41%、鐵回收率為21.61%的粉精礦，兩種精礦總的鐵回收率達到79.53%。試驗結果不僅為HARITA鐵礦石的利用提供了依據，也為東南亞同類型鐵礦資源的開發提供了參考。

褐鐵礦 洗礦 磁選 塊精礦 粉精礦

印尼HARITA鐵礦位于西加里曼丹島坤甸省吉打邦地區西南，是近期開發鋁土礦時發現的鐵礦山。該礦床屬于火山沉積型礦床，經過日曬雨淋，風化崩解水力沖積作用，形成厚薄不一的礦層，地表覆蓋層較淺，可直接挖采。礦石中鐵礦物主要為褐鐵礦和假象赤鐵礦，屬于氧化礦石。本研究對該礦礦石進行選礦試驗，目標是獲得鐵品位大于55%的高爐塊精礦和鐵品位大于60%的鐵精粉，從而為該資源的開發利用提供依據。

1 原礦性質

1.1 原礦化學組成

原礦主要化學成分和鐵物相分析結果分別列于表1、表2。

表1表明，礦石磁性率=7.18%<29%，四元堿度=0.027<0.5，屬酸性氧化鐵礦石，并且有害雜質硫、磷的含量均較低。

表1 原礦主要化學成分分析結果

Table 1 Main chemical composition analysis of run-of-mine ore %

表2 原礦鐵物相分析結果

Table 2 Iron phase analysis of run-of-mine ore %

表2表明，鐵主要賦存于褐鐵礦和假象赤鐵礦中，其次賦存于磁鐵礦和赤鐵礦中，賦存于碳酸鹽、硅酸鹽和黃鐵礦中的鐵較少。

1.2 原礦礦物組成

通過X射線衍射分析、掃描電鏡分析、光學顯微鏡分析等手段，查明原礦中褐鐵礦(針鐵礦)、假象赤鐵礦、磁鐵礦、赤鐵礦的含量分別為25.41%、22.50%、11.58%、10.13%；主要脈石礦物為黏土(包括高嶺石、伊利水云母和隱晶質、非晶質泥質物等)和石英，其含量分別為17.95%和3.44%；其他礦物含量較少。礦物組成見表3。

表3 原礦礦物組成

Table 3 Mineral composition of run-of-mine ore %

1.3 原礦粒度組成

對原礦進行粒度組成分析，結果見表4。

表4表明，原礦中粗粒級鐵品位較高，而細粒級鐵品位相對較低，其中-0.030 mm粒級產率達11.81%，但鐵品位和鐵分布率分別僅為18.94%和4.38%。

2 試驗方案

原礦中含有較多的黏土類礦物，受氧化和風化作用形成礦泥，現場生產中容易對破碎、篩分設備造成堵塞，同時較多的礦泥對選別也會造成較大影響，因此首先應對原礦進行洗礦脫泥，并對洗出的礦泥進行單獨處理以盡可能地減少鐵的損失。

表4 原礦粒度組成Table 4 Particle size analysis of run-mine-ore

鑒于原礦鐵品位較高且有部分富集合體存在，因此應將洗礦沉砂分成塊礦和粉礦兩級后，先通過干式強磁選從塊礦獲得塊精礦，再將干式強磁選尾礦與粉礦合并，經磨礦—弱磁選—強磁選獲得粉精礦。

綜上所述，決定按洗礦—洗礦沉砂分級—塊礦干式強磁選—干選尾礦與粉礦合并后磨礦、磁選—礦泥單獨處理的原則流程開展試驗。

3 試驗結果

3.1 洗礦試驗

原礦中-0.030 mm粒級占11.81%，但鐵品位和鐵分布率分別只有18.94%和4.38%，將這部分細粒級礦泥脫除后，可避免其對后續作業的干擾。

在礦漿濃度為30%、沖洗水流量為250 m3/h條件下，用φ240 mm單螺旋洗礦機對原礦進行洗礦脫泥，試驗結果如表5所示。

表5 洗礦試驗結果

Table 5 Result of washing for run-of-mine ore %

由表5可見，洗礦后可脫出產率達14.09%的礦泥，沉砂的鐵品位比原礦提高了4.25個百分點，表明脫泥效果明顯。

3.2 洗礦沉砂分級試驗

根據高爐煉鐵對塊精礦規格的要求，采用篩網孔徑為6 mm的1 000 mm×600 mm中心振動篩對洗礦沉砂進行分級，試驗結果見表6。

表6 洗礦沉砂分級結果

Table 6 Classification result of riffing from ore washing %

3.3 塊礦干選試驗

采用筒體表面磁場強度為795.77 kA/m的φ350 mm×600 mm干式永磁強磁選機對40～6 mm塊礦進行干式強磁選，在分礦擋板與筒體表面水平距離為35 cm、筒體表面線速度為1.65 m/s的合適條件下，獲得的塊精礦鐵品位和作業鐵回收率分別達到59.14%和83.41%(見表7)。

表7 干式強磁選試驗結果

3.4 干選尾礦和粉礦磨選試驗

3.4.1 磨礦細度試驗

將干選尾礦與粉礦合并，在SMQ-φ240 mm×90 mm錐形球磨機中分別磨至-0.076 mm占 45%、55%、65%、75%、85%和95%，采用φ400 mm×300 mm濕式弱磁選機(磁場強度159.15 kA/m)和SLon-750立環脈動高梯度強磁選機(φ2 mm棒介質、沖次80次/min、沖程40 mm、磁場強度477.46 kA/m)進行1次弱磁選和1次高梯度強磁選，試驗結果見表8。

表8表明，隨著磨礦細度的提高，所得綜合粉精礦的鐵品位逐漸上升但升幅有限，而綜合粉精礦的鐵回收率不斷降低。綜合考慮試驗指標及磨礦成本，選取磨礦細度為-0.076 mm占55%。

3.4.2 強磁選磁場強度試驗

由表8可知，在-0.076 mm占55%磨礦細度下，磁場強度為159.15 kA/m時所得弱磁選粉精礦的鐵品位已達65.06%，導致綜合粉精礦的鐵品位達不到60%的原因是強磁選粉精礦的鐵品位過低。為此，將干選尾礦和粉礦磨至-0.076 mm占55%，固定弱磁選磁場強度為159.15 kA/m，著重考察了高梯度強磁選磁場強度對綜合粉精礦鐵品位的影響。試驗結果見表9。

表8 磨礦細度試驗結果

Table 8 Test result at different grinding fineness %

表9表明：隨著高梯度強磁選磁場強度的降低，綜合粉精礦的鐵品位逐漸升高。當高梯度強磁選磁場強度為159.15 kA/m時，綜合粉精礦的鐵品位達到61.29%，超過預期目標。因此，確定高梯度強磁選的磁場強度為159.15 kA/m。

3.5 礦泥處理

改變磁場強度對礦泥進行1次弱磁選，試驗結果如表10所示。可見，磁場強度的變化對精礦鐵品位和鐵回收率影響較小。因此，取礦泥弱磁選的磁場強度為159.15 kA/m，此時從礦泥獲得的粉精礦的鐵品位為65.58%、作業鐵回收率為10.21%。此外，還對礦泥弱磁選的尾礦進行了強磁選探索試驗，但精礦鐵品位過低，因此決定將礦泥弱磁選尾礦丟棄。

表9 強磁選磁場強度試驗結果Table 9 High intensity magnetic separation results at different field intensity

表10 礦泥弱磁選磁場強度試驗結果Table 10 Low intensity magnetic separation results at different field intensity for slime

3.6 全流程試驗結果

通過前述試驗，得到的洗礦—洗礦沉砂分級—塊礦干式強磁選—干選尾礦與粉礦合并后磨礦、磁選—礦泥單獨處理全流程數質量結果如圖1所示。

圖1 試驗數質量流程Fig.1 Quantity-quality experiment flowsheet

試驗結果表明：原礦經洗礦—洗礦沉砂分級—塊礦干式強磁選，可獲得產率為50.11%、鐵品位為59.14%、鐵回收率為57.92%的塊精礦；干選尾礦和粉礦磨至-0.076 mm占55%后經弱磁選—高梯度強磁選，加上礦泥弱磁選，可獲得產率為18.01%、鐵品位為61.41%、鐵回收率為21.61%的粉精礦；兩種精礦的綜合鐵回收率達到79.53%。

4 結 論

(1)礦石含泥較多，對原礦進行洗礦脫泥有利于主要分選過程的順行。

(2)采用洗礦—洗礦沉砂分級—塊礦干式強磁選—干選尾礦與粉礦合并后磨礦、磁選—礦泥單獨處理流程對該礦石進行選別，可獲得鐵品位為59.14%、鐵回收率為57.92%的塊精礦和鐵品位為61.41%、鐵回收率為21.61%的粉精礦，兩種精礦總的鐵回收率達到79.53%。

(3)該類礦石在東南亞具有普遍性，本試驗成果為該類礦石的處理提供了借鑒。

[1] 袁啟東，郭風芳，楊任新，等.海南礦業深部赤鐵礦石預選工藝研究[J].現代礦業，2013(3)：22-25. Yuan Qidong，Guo Fengfang，Yang Renxin，et al.Study on pre-concentration of deep hematite ore in Hainan Mining[J].Modern Mining，2013(3)：22-25.

[2] 徐國棟，陳祿政，黃建雄，等.某磁赤褐鐵礦選礦試驗研究[J].礦冶，2013(3)：19-21. Xu Guodong，Chen Luzheng，Huang Jianxiong，et al.Experimental study on separation of a maghemite-limonite ore[J].Mining and Metallurgy，2013(3)：19-21.

[3] 李洪革，安 鋼，趙志星，等.中高度燒損進口鐵礦粉燒結性能試驗研究[J].金屬礦山，2006(8)：41-45. Li Hongge，An Gang，Zhao Zhixing，et al.Experimental research on sintering performances of imported powder iron ores with high and medium ignition loss[J].Metal Mine，2006(8)：41-45.

[4] 袁啟東，翁金紅.云南東川包子鋪高磷赤褐鐵礦石選礦工藝研究[J].金屬礦山，2007(4)：30-33. Yuan Qidong,Weng Jinhong.Research on mineral processing process for high phosphorous hematite-limonite ore from Dongchuan Baozipu,Yunnan[J].Metal Mine,2007(4):30-33.[5] 郎平振，饒綺麟.礦石泥化對碎磨工藝的影響[J].有色金屬：選礦部分，2007(1)：35-40. Lang Pingzhen，Rao Qilin.Influence of clay on mineral processing[J].Nonferrous Metals：Mineral Processing Section，2007(1)：35-40.

[6] 劉廣學，張艷嬌，趙 平，等.華北某貧赤鐵礦選礦試驗研究[J].金屬礦山，2012(5)：82-84. Liu Guangxue，Zhang Yanjiao，Zhao Ping，et al.Experimental study on a lean hematite ore in North China[J].Metal Mine，2012(5)：82-84.

[7] 劉正平，馬金明，高瑞芳，等.褐鐵礦燒結研究與生產[J].鋼鐵，2005(2)：19-23. Liu Zhengping，Ma Jinming，Gao Ruifang，et al.Study and production of limonite sinter[J].Iron and Steel，2005(2)：19-23.

[8] 戴惠新，余 力，趙 偉，等.云南某含磷赤褐鐵礦選礦試驗研究[J].金屬礦山，2011(9)：113-115. Dai Huixin，Yu Li，Zhao Wei，et al.Experimental study on mineral processing technology of high phosphorous hematite-limonite ore in Yunnan Province[J].Metal Mine，2011(9)：113-115.

[9] 肖軍輝，張宗華，張 昱.某細粒難選赤褐鐵礦提鐵降磷新工藝研究[J].金屬礦山，2006(10)：28-30. Xiao Junhui，Zhang Zonghua，Zhang Yu.Research on new process for iron increase and phosphorous reduction of fine refractory hematite-limonite ore[J].Metal Mine，2006(10)：28-30.

[10] 張凌燕，楊香風，王 芳，等.山西某赤、褐鐵礦選礦試驗研究[J].金屬礦山，2010(3)：53-56. Zhang Lingyan，Yang Xiangfeng，Wang Fang，et al.Study on the beneficiation technology of a hematite-limonite ore of Shanxi[J].Metal Mine，2010(3)：53-56.

(責任編輯 孫 放)

Experiment on Beneficiation of HARITA Iron Ore in Indonesia

Zhang Hongbin1Zhao Hua1Pan Jingsong1Yang Renxin2,3

(1.XinxingCathayResourcesDevelopmentCo.，Ltd.，Beijing100070，China；2.SinosteelMaanshanInstituteofMiningResearchCo.，Ltd.，Maanshan243000，China；3.NationalEngineeringResearchCenterofHighEfficiencyCyclicUtilizationofMetalMineralResources，Maanshan243000，China)

Iron minerals in HARITA iron ore of Indonesia mainly exist in form of limonite and martite，with high content of slime，which belongs to refractory iron oxide ore.Beneficiation experiment is carried out based on its properties.Firstly，the slime is removed from raw ores by washing and then rough concentrate are screened into 40～6 mm blocks and -6 mm powders.Secondly，blocks are treated through dry high intensity magnetic separation，and its tailings mixing with powers are ground to be 55% -0.076 mm and separated by low intensity magnetic separation-high gradient magnetic separation.Low intensity magnetic separation is carried out on the washing slime.Block concentrate with iron grade of 59.14% and recovery of 57.92%，also powder concentrate with iron grade of 61.41% and recovery of 21.61% are

separately，with total Fe recovery of 79.53%.The results provide a basis for utilization of the HARITA iron ore，but also can be as reference for development of iron resources in the same type.

Limonite，Washing，Magnetic separation，Concentrate block，Concentrate powder

2014-08-18

“十二五”國家科技支撐計劃項目(編號：2011BAB07B03)。

張宏斌(1965—)，男，總經理，高級工程師。

TD951.1

A

1001-1250(2014)-10-046-05