某種高磷鐵精礦降磷試驗分析研究

劉 偉 ，張 玲

（1酒泉鋼鐵（集團）有限責任公司 甘肅 嘉峪關 735100）

（2甘肅鋼鐵職業技術學院 甘肅 嘉峪關 735100）

1 引言

磷使鋼材具有冷脆性，磷在燒結中不易除去，煉鐵中又全部還原進入生鐵，故鐵精礦中一定降低磷的含量。本次實驗主要對一種鐵精礦降磷選礦研究。

2 原礦分析

2.1 原礦多元素化學分析

對所送原礦樣進行多元素化學分析，以查明目的成分、伴生有用元素的種類和含量，以及有害元素的種類、含量，從而為制定選礦方案提供依據。分析結果見表1。

表1 原礦多元素分析結果（%）

分析表明：該礦石鐵品位相對較高，達到了53.99%，接近了高爐冶煉的富礦品位。礦石中主要有害元素為磷，含量高達0.902%，大大超出了高爐冶煉的要求，是影響該礦石利用的主要成分。礦石的磁性率為FeO/TFe＝21.93/53.99＝40.62%＞37%，表明本礦石屬于磁鐵礦石，主要鐵礦物為強磁性的磁鐵礦，采用單一弱磁選流程即可回收大部分鐵礦物。

2.2 磁選管分析

對該鐵礦石進行磁選管選別，以查明相應細度下礦石中強磁性產品的含量及其在該細度下所能達到的最好選別指標。分析結果見表2。

表2 原礦磁選管分析結果（%）

實驗表明：含磷礦物為非磁性礦物，采用弱磁選工藝可拋除絕大部分含磷礦物，磨礦粒度越細，礦物解離度越高，含P礦物也被拋除得越徹底[1]。但由于原礦中P含磷較高，加上部分含P礦物以微粒的形式與磁鐵礦緊密共生，最終也僅能得到P含磷0.15%左右的鐵精礦。

3 精礦降磷試驗

3.1 粒度篩析

首先對高磷鐵精礦進行粒度篩析，以查明各粒級中鐵元素和P元素的分布情況。篩析結果見表3。

表3 精礦粒度篩析――P（%）

粒度分析表明：該公司高磷鐵精礦的磨礦粒度已經較細，從表3看出，粒級越細，P含量越低，達到0.050 mm以下時，P含量也降低到0.2%以下。各粒級中P的含量沒有特別明顯的分界線，大部分P分布于0.050 mm以下的細粒級中。

3.2 磁選管試驗

為了了解磁選所能達到的最好脫磷效果，對高磷鐵精礦進行了磁選管試驗，結果見表4。

表4 高磷鐵精礦磁選管試驗結果（%）

可見，高磷鐵礦精礦直接入選時，P含量最低可降至0.156%，進一步研細后進行磁選管選別，精礦中鐵品位明顯升高，P含量明顯下降，當完全通過-300目時，精礦P含量可下降至0.1%以下。這表明，增加磨礦細度可以改善鐵精礦質量，達到進一步降磷的目的[2]。

3.3 磁場強度試驗

在不同的磁場強度下對高磷鐵精礦進行選別試驗，以觀察磁場強度對降磷的效果。試驗結果見表5。

表5 磁場強度試驗結果（%）

從表5結果可見，磁選強度對P含量影響不大。當磁場強度降低至500Oe時，精礦P含量仍然高達0.152%，這表明絕大部分含磷礦物是與磁鐵礦連生而進入精礦的，要進一步降低P含量，必須進行細磨。通過磨礦實驗研究，磨礦粒度變細，精礦鐵品位升高，P含量下降，當達到-400目90%以上時，各指標變化趨勢減緩，指標變得接近。

3.4 流程試驗

將高磷鐵精礦磨至需要的細度后，采用帶沖洗的多磁級磁選機和磁重分選器進行選別試驗，試驗流程為一粗一精兩段選別。試驗最終結果見表6。

表6 流程試驗最終結果（%）

從表6及三種流程實驗，將高磷鐵精礦進一步磨細到-400目95%時，經過兩段選別均可獲得鐵品位68%以上、鐵回收率94.72%以上的選別指標，除兩段磁重分選器選別流程的精礦P含量稍高外，另兩個流程的P含量均在0.1%以下，各流程脫磷率大于50%。

三種流程對比看，兩段磁選流程脫磷率較高，磁選――磁重分選器流程次之，兩段磁重分選器流程的脫磷率相對較低[3]。但從精礦的產率和鐵回收率看，正好相反，以磁重流程的選別指標最好，表明了磁重分選器對微細粒磁鐵礦回收的高效性。

三種流程均能達到較高的脫磷率效果，生產中可視具體情況采用適宜的設備。

4 結語

該公司高磷鐵精礦在進一步磨細后經過磁選選別可以脫除大部分P元素。要想使精礦中P含量降低至0.1%以下，需磨礦至-400目95%以上。在磨礦至-400目95%時，采用多磁級磁選機和磁重分選器進行兩段選別，可得到鐵品位68.32～68.51%、鐵回收率94.72～96.48%、含磷0.092～0.102%的合格鐵精礦。實驗表明：在較粗的磨礦細度時即可獲得65%以上的高品位鐵精礦，也可脫除80%以上的P元素。但有少部分含磷礦物因與磁鐵礦結合緊密而不易分離，需要很高的磨礦細度才能使其解離開來，達到這樣的磨礦細度是不經濟的，磨礦成本很高，若需投入生產，需進行詳細的經濟論證。本試驗結果僅對本次來樣負責，當礦石性質發生較大變化時應重新進行可選性試驗。