廣西某褐鐵礦選礦工藝試驗研究

魏延濤 楊昌龍

（1.馬鋼集團設計研究院；2.安徽龍橋礦業有限公司）

褐鐵礦含鐵一般在30%～50%，自然界中褐鐵礦成分為Fe2O3-nH2O，呈非晶質、隱晶質或膠狀體，外表顏色呈黃褐色、暗褐至褐黑色，弱至中磁性［1-2］。褐鐵礦實際上不是一種單獨的礦物，而是以針鐵礦等鐵的氫氧化物為主，包含含水二氧化硅和泥質等混合體，因而成分變化很大［3］。褐鐵礦富礦很少，含鐵品位較低時，需進行選礦處理。目前，褐鐵礦主要采用重力選礦、磁化焙燒—磁選聯合、磁選—浮選聯合等方法處理［4-5］。針對廣西某地褐鐵礦礦石性質，采用階段磨礦階段選別工藝，即一段磨礦（-0.074 mm60%）強磁、強磁精礦再磨（-0.074 mm85%）反浮選工藝，最終獲得了鐵精礦品位56.88%，鐵回收率達63.59%的良好指標。

1 礦石性質

該褐鐵礦樣品氧化程度較深，主要金屬礦物為褐鐵礦、硅酸鐵及少量黃鐵礦；主要脈石礦物為石英、云母、高嶺土等；礦石中可供回收的有價金屬元素為鐵，其他金屬元素如銅、鉛、鋅含量很少，均不具有回收價值；在礦石中鐵主要以褐鐵礦形式存在，褐鐵礦屬于弱磁性礦物，不能采用常規弱磁選進行選別，且礦物結晶粒度較小，需細磨才能有望獲得高質量鐵精礦。原礦多元素化學分析及鐵物相分析結果見表1、表2。

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2 試驗研究

由于礦石氧化程度較深，含泥較大，且礦石中含鐵礦物絕大部分為褐鐵礦，直接浮選泥質礦物易吸附大量藥劑，增加藥劑成本，選別效果不理想；另因褐鐵礦為弱磁性礦物，采用單一強磁選可使產品得到一定程度富集，但很難達到產品質量要求，因而采用單一強磁選和浮選工藝回收效果均不理想。為提高選別效果，同時減輕浮選作業負擔，提高經濟效益，結合國內外該類礦石的生產工藝，決定采用強磁—反浮選工藝回收該鐵礦石。

2.1 磁場強度試驗

原礦在-0.074 mm92%的粒度條件下，進行磁場強度試驗，結果見表3。

由表3可知，隨著磁場強度的增加，精礦產率增加，鐵回收率也在增加，但精礦鐵品位有所下降；磁場強度從1.4 T增加到1.6 T，產率和鐵回收率增加不明顯，精礦鐵品位下降，尾礦鐵品位不再大幅下降；綜合考慮，按1.4 T磁場強度進行后續試驗。

2.2 磨礦細度試驗

在磁場強度1.4 T條件下，進行磨礦細度試驗，結果見表4。

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由表4可知，隨著磨礦細度的增加，有用礦物解離度增加，精礦鐵品位提高；當磨礦細度-0.074 mm含量從55%增加到90%時，精礦鐵品位提高不多，但鐵回收率下降幅度較大；綜合考慮，確定一段強磁選磨礦細度為-0.074 mm60%。

2.3 強磁精礦反浮選探索試驗

強磁精礦反浮選探索試驗流程見圖1，試驗結果見表5。

由表5可知，采用強磁精礦反浮選工藝，粗磨強磁工藝拋除了部分雜質，使入浮原料質量得到提升（含鐵品位已接近49%），浮選負荷減少，雜質含量大幅降低，藥劑消耗也下降；但由于有用礦物解離度不夠，導致精礦鐵品位提高較少，富集效果不理想，需要繼續探索研究提高。

2.4 強磁精礦再磨反浮選探索試驗

強磁精礦再磨至-0.074 mm90%后，反浮選試驗結果見表6。

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由表6可知，采用強磁精礦再磨反浮選工藝，提高了有用礦物的解離度，鐵精礦品位得到較大提升，由49.35%提高到57.15%，浮選效果較為理想。

2.5 強磁精礦再磨細度考查試驗

按圖1流程進行強磁精礦再磨細度試驗，結果見表7。

由表7可知，隨磨礦細度的增加，有用礦物解離度得到一定程度的提高，綜合考慮，確定二段磨礦細度為-0.074 mm85%。

2.6 閉路試驗

強磁精礦反浮選試驗表明，可將精礦鐵品位提高到57%，為確保鐵回收率，在此基礎上進行浮選閉路試驗，結果見表8。

由表8可知，采用一段磨礦（-0.074 mm60%）強磁、強磁精礦再磨（-0.074 mm85%）反浮選工藝，最終可獲得鐵精礦品位56.89%，鐵回收率63.59%的良好指標。

3 結論

（1）廣西某褐鐵礦氧化程度較深，主要金屬礦物為褐鐵礦、硅酸鐵及少量黃鐵礦；主要脈石礦物為石英、云母、高嶺土等。礦石中可供回收的有價金屬元素為鐵，其他金屬元素如銅、鉛、鋅含量很少，均不具有回收價值。

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（2）在礦石中鐵主要以褐鐵礦形式存在，褐鐵礦屬于弱磁性礦物，不能采用常規弱磁選進行選別，且礦物結晶粒度較小，需要細磨才能有望獲得高質量鐵精礦。

（3）采用一段磨礦（-0.074 mm60%）強磁、強磁精礦再磨（-0.074 mm85%）反浮選工藝，可獲得鐵精礦品位56.89%、鐵回收率達63.59%的試驗指標，為選礦廠的投資與設計提供了依據。