山西某微細粒磁鐵礦石選礦試驗

丁開振　徐寶金　虞　力

(1.安徽馬鋼羅河礦業有限責任公司；2.中鋼集團馬鞍山礦山研究院有限公司；3.華唯金屬礦產資源高效循環利用國家工程研究中心有限公司)

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山西某微細粒磁鐵礦石選礦試驗

丁開振1徐寶金1虞力2,3

(1.安徽馬鋼羅河礦業有限責任公司；2.中鋼集團馬鞍山礦山研究院有限公司；3.華唯金屬礦產資源高效循環利用國家工程研究中心有限公司)

摘要山西某石英型磁鐵礦石鐵品位為30.97%，有害元素硫、磷含量低，主要雜質為SiO2含量達41.78%，可回收的有價元素只有鐵。為給該礦石開發利用提供依據，進行了選礦試驗。結果表明：礦石經三階段磨礦弱磁選—磁選精礦陽離子反浮選—浮選尾礦弱磁選流程處理，可獲得精礦鐵品位66.47%、回收率84.27%的選別指標。

關鍵詞磁鐵礦階段磨礦弱磁選陽離子反浮選

1　礦石性質

山西某石英型磁鐵礦石鐵礦物嵌布粒度微細，屬難磨難選鐵礦石。鐵主要以磁鐵礦形式存在，赤褐鐵礦、菱鐵礦少量；脈石以石英為主，次為角閃石、綠泥石和碳酸鹽類礦物。磁鐵礦多呈浸染條帶狀分布，赤鐵礦多呈細脈狀沿裂隙充填并交代磁鐵礦。礦石化學多元素分析和鐵物相分析結果分別見表1、表2。

表1　礦石化學多元素分析結果 %

表2　礦石鐵物相分析結果 %

從表1可以看出：礦石鐵品位為30.97%，有害元素硫、磷含量分別為0.28%和0.034%，礦石主要雜質為SiO2，其含量高達到41.78%。

從表2可知：礦石主要含鐵礦物為磁鐵礦，其他鐵礦物含量較低；磁鐵礦中鐵分布率為86.47%，赤褐鐵礦中鐵分布率為5.84%，說明礦樣為磁鐵礦型礦石，適合采用弱磁選工藝選別。

2　試驗結果及討論

2.1一段磨礦細度試驗

將礦石磨細至不同粒度，采用φ400mm×300mm濕式筒式磁選機進行一段弱磁選試驗。試驗流程見圖1，結果見表3。

圖1　一段磨礦細度試驗流程

表3　一段磨礦細度試驗結果 %

由表3可見，隨著一段磨礦細度的增加，粗精礦鐵品位提高，回收率降低。綜合考慮，選擇一段磨礦細度為-0.076mm占60%。

2.2一段弱磁選磁場強度試驗

將礦石磨細至-0.076mm占60%，進行一段弱磁選磁場強度試驗，結果見表4。

表4　一段弱磁選磁場強度試驗結果

由表4可見，磁場強度變化對鐵精礦品位和回收率影響不大。綜合考慮，選擇一段弱磁選磁場強度為159kA/m。

2.3二段磨礦細度試驗

將粗精礦磨至不同細度，在磁場強度為159kA/m條件下進行二段弱磁選，不同磨礦細度試驗結果見表5。

表5　二段弱磁選磨礦細度試驗結果 %

由表5可見，隨二段磨礦細度的增加，精礦1鐵品位提高，回收率降低。當二段磨礦細度達-0.076mm占95%時，精礦1鐵品位也僅能達到56.52%，還需要進行三段磨礦—弱磁選試驗。綜合考慮鐵精礦品位及回收率，選擇二段磨礦細度為-0.076mm占90%。

對精礦1進行粒度分析，以考察通過細篩提前獲得部分合格鐵精礦的可能性，粒度分析結果見表6。

由表6可知，精礦1中-0.030mm粒級的品位也僅能達到61.59%，不能作為合格的鐵精礦產品，故不考慮采用細篩提前獲得合格精礦。

表6　二段弱磁精礦粒度分析結果

2.4三段磨礦細度試驗

對精礦1進行磨礦細度試驗，試驗流程見圖2，結果見表7。

圖2　三段磨礦細度試驗流程

表7　三段磨礦細度試驗結果 %

由表7可見，隨三段磨礦細度的增加，精礦鐵品位提高，回收率降低。當磨礦細度達-0.030mm占80%時，精礦鐵品位可達到66.18%，滿足合格鐵精礦品位要求。但此磨礦細度過細，磨礦能耗高且實施難度大，因此選擇三段磨礦細度為-0.043mm占90%，此時可以獲得鐵品位為61.83%、作業回收率為98.17%的精礦，對此弱磁精礦進行陽離子反浮選試驗，以放粗磨礦細度，降低磨礦能耗。

2.5反浮選試驗2.5.1十二胺用量試驗

在礦漿濃度為30%條件下，對三段弱磁精礦按圖3流程進行陽離子反浮選試驗，捕收劑十二胺用量(藥劑用量均針對浮選給礦計)試驗結果見表8。

圖3　陽離子反浮選十二胺用量試驗流程表8　陽離子反浮選十二胺用量試驗結果

十二胺用量/(g/t)產品作業產率/%鐵品位/%鐵作業回收率/%50反浮粗精礦92.5564.1095.34尾礦7.4533.604.66原礦100.0061.83100.00100反浮粗精礦70.6367.8776.09尾礦29.3747.3023.91原礦100.0061.83100.00200反浮粗精礦28.8968.7830.76尾礦71.1159.0169.24原礦100.0061.83100.00

表8表明，隨著十二胺用量的增加，反浮粗精礦鐵品位提高，回收率大幅降低。綜合考慮鐵精礦品位及回收率，確定十二胺用量為100g/t。

2.5.2閉路試驗

在條件試驗的基礎上，對弱磁選精礦進行陽離子反浮選閉路試驗，獲得的數質量流程見圖4。

圖4　陽離子反浮選閉路試驗數質量流程

2.5.3浮選尾礦再磨—弱磁選流程試驗

將反浮選尾礦再磨至不同細度，進行弱磁選試驗，弱磁選磁場強度為143kA/m，結果見表9。

由表9可見，浮選尾礦再磨至0.030mm占90%，可獲得較高品位的弱磁選精礦。

2.5.4全流程試驗

在條件試驗的基礎上，獲得的數質量流程見圖5。

表9　浮選尾礦不同再磨細度弱磁選試驗結果 %

圖5　數質量全流程

3　結　語

(1)山西某石英型磁鐵礦石鐵品位為30.97%，鐵主要以磁鐵礦形式存在，赤褐鐵礦、菱鐵礦少量；鐵礦物嵌布粒度微細，屬難磨難選鐵礦石。

(2)礦石經三階段磨礦弱磁選—磁選精礦陽離子反浮選—反浮選尾礦弱磁再選流程處理，可獲得精礦鐵品位66.47%、回收率84.27%的選別指標。

(收稿日期2016-05-05)

丁開振(1982—)，男，助理工程師，231562 安徽省合肥市廬江縣羅河鎮。