新疆某高硫磁鐵礦石選礦工藝研究

鄧莉莉

（1．低品位難處理黃金資源綜合利用國家重點實驗室；2．紫金礦業集團股份有限公司）

我國磁鐵礦資源普遍存在鐵品位低、嵌布粒度細、選礦成本高等特點［1-3］。磁鐵礦石的選礦多采用階段磨礦—弱磁選工藝，對于難選礦石還常采用反浮選等工藝進行精選提鐵脫雜［4-6］。目前，淘洗機精選工藝應用已相當廣泛，因其具有自動化程度高、分選效率高、對環境友好等特點，一定程度上有取代傳統弱磁精選及反浮選工藝的趨勢［6-7］。

新疆某磁鐵礦石磁性鐵品位低，硫含量高，本試驗應用淘洗機開展了選鐵工藝研究，為礦石的選鐵工藝設計提供了依據。

1 礦石性質

礦石主要化學成分分析結果見表1，主要礦物組成見表2，鐵物相分析結果見表3。

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從表1～表3可以看出，礦石鐵品位32.74%、磁性鐵品位25.82%、硫品位3.60%；磁性鐵占總鐵的78.50%，黃鐵礦含量高達6.33%，不利于鐵精礦降硫。

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2 試驗結果與討論

2.1 階段磨礦弱磁選工藝試驗［8］

2.1.1 一段磨礦細度條件試驗

礦石一段磨礦細度試驗采用1次弱磁粗選流程，磁場強度為127.39 kA/m，試驗結果見表4。

從表4可以看出，隨著磨礦細度的提高，鐵粗精礦品位呈先快后慢的上升趨勢。綜合考慮精礦指標和各段磨礦量平衡因素，確定一段磨礦細度為-74 μm占62.33%。

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2.1.2 兩階段磨礦弱磁選試驗

在條件試驗的基礎上進行了兩階段磨礦弱磁選試驗，試驗流程見圖1，結果見表5。

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從表5可以看出，原礦在一段磨礦細度-74μm占62.33%的情況下進行1次粗選（127.39 kA/m）、1次精選（95.54 kA/m），精選1精礦二段磨礦細度-45μm占93.87%的情況下進行2次精選（磁場強度分別為95.54 kA/m和79.62 kA/m），可獲得TFe品位65.58%、S含量0.24%、TFe回收率78.88%的鐵精礦。

2.1.3 三階段磨礦弱磁選試驗

在條件試驗的基礎上進行了三階段磨礦弱磁選試驗，試驗流程見圖2，結果見表6。

從表6可看出，原礦在一段磨礦細度-74μm占62.33%的情況下進行1次粗選（127.39 kA/m）、1次精選（95.54 kA/m），精選1精礦在二段磨礦細度-74μm占90.95%的情況下再進行1次精選（95.54 kA/m），精選2精礦在三段磨礦細度-45μm占92.73%的情況下再進行2次精選（磁場強度分別為95.54 kA/m和79.62 kA/m），可獲得TFe品位65.93%、S含量0.22%、TFe回收率79.12%的鐵精礦。

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2.2 粗粒濕式預選—階段磨礦弱磁選工藝試驗

磨前濕式預選工藝已廣泛應用于鐵礦山，有利于提高入磨品位［9-10］。探索試驗確定的濕式預選粒度為4～0 mm，在此基礎上進行了兩階段磨選條件試驗，試驗全流程見圖3，試驗結果見表7。

從表7可以看出，4～0 mm原礦經濕式預選拋尾（151.27kA/m），粗粒精礦在一段磨礦細度-74μm占62.46%的情況下進行1次粗選（127.39 kA/m）、1次精選（95.54 kA/m），精選1精礦二段磨礦細度-45μm占92.40%的情況下再進行2次精選（磁場強度分別為95.54 kA/m和79.62 kA/m），可獲得TFe品位65.22%、S含量0.24%、TFe回收率79.00%的鐵精礦。該工藝可以大幅度減少進入一段磨礦系統的礦量，具有顯著的節能效果。

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2.3 兩階段磨礦弱磁選+淘洗機精選+淘洗機尾礦再磨再選工藝試驗

淘洗機的高效精選可以提前獲得合格精礦產品，為放粗磨礦細度創造條件［7］。在條件試驗基礎上的兩階段磨礦弱磁選+淘洗機精選+淘洗機尾礦再磨再選工藝試驗流程見圖4，試驗結果見表8。

從表8可以看出，原礦在一段磨礦細度-74μm占62.33%的情況下進行1次粗選（127.39 kA/m）、1次精選（95.54 kA/m），精選1精礦二段磨礦細度-74μm占96.30%的情況下進行1次弱磁精選（95.54 kA/m）、1次淘洗機精選，淘洗機尾礦1次濃縮磁選（95.54 kA/m）后再磨至-38μm占94.85%，然后經1次弱磁再選（95.54 kA/m），可獲得TFe品位65.40%、S含量0.37%、TFe回收率75.52%的淘洗機精礦和TFe品位56.04%、S含量0.75%、TFe回收率3.40%的再選精礦，總精礦TFe品位64.93%、S含量0.39%、TFe回收率78.92%。

2.4 浮選脫硫弱磁選選鐵工藝試驗

硫作為鐵精礦中的有害元素，會對高爐煉鐵造成較高的環保和成本壓力。鐵精礦降硫的傳統手段是提高磨礦細度和減少磁選機械夾雜，但這些手段存在成本高、降硫不徹底問題，而反浮選脫硫往往效果更好［6］，因此，進行了先浮后磁工藝研究。在條件試驗基礎上的試驗全流程見圖5，結果見表9。

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從表9可以看出，原礦在一段磨礦細度-74μm占55%的情況下進行3次脫硫浮選，脫硫產品1次粗選（127.39 kA/m）、1次精選（95.54 kA/m），精選1精礦二段磨礦細度-45μm占88.83%的情況下進行2次弱磁精選（磁場強度分別為95.54 kA/m和79.62 kA/m），可獲得TFe品位65.04%、S含量0.06%、TFe回收率76.06%鐵精礦和S品位34.48%、回收率94.37%的硫精礦。

3 結論

（1）新疆某高硫磁鐵礦石鐵品位32.74%、磁性鐵品位25.82%、硫品位3.60%；磁性鐵占總鐵的78.50%，黃鐵礦含量高達6.33%。

（2）兩階段磨礦弱磁選試驗可獲得TFe品位65.58%、S含量0.24%、TFe回收率78.88%的鐵精礦。

（3）三階段磨礦弱磁選試驗可獲得TFe品位65.93%、S含量0.22%、TFe回收率79.12%的鐵精礦。

（4）粗粒濕式預選—階段磨礦弱磁選試驗可獲得TFe品位65.22%、S含量0.24%、TFe回收率79.00%的鐵精礦

（5）兩階段磨礦弱磁選+淘洗機精選+淘洗機尾礦再磨再選試驗可獲得TFe品位65.40%、S含量0.37%、TFe回收率75.52%的淘洗機精礦和TFe品位56.04%、S含量0.75%、TFe回收率3.40%的再選精礦，總精礦TFe品位64.93%、S含量0.39%、TFe回收率78.92%。

（6）浮選脫硫弱磁選選鐵試驗可獲得TFe品位65.04%、S含量0.06%、TFe回收率76.06%的鐵精礦和S品位34.48%、回收率94.37%的硫精礦。

（7）試驗推薦采用粗粒濕式預選—階段磨礦弱磁選工藝流程處理鐵礦石，該工藝可提高入磨品位、釋放磨機產能，具有較顯著的節能減排效果。