袁家村鐵礦再磨?強磁選脫泥?反浮選新工藝研究①

王英姿，羅良飛，宋 鑫，楊柳毅

（1.嵐縣礦業有限公司，山西 嵐縣 030027；2.長沙礦冶研究院有限責任公司，湖南 長沙 410012）

太鋼袁家村鐵礦選礦廠目前年處理量2 200萬噸［1?2］，生產流程中混磁精礦再磨溢流粒度較細，其中－10 μm粒級含量高達50.80%，礦泥含量較高，泥化現象嚴重。混磁精礦經濃縮后直接進入浮選，因其質量小、比表面積大，在浮選過程中很容易黏附在礦物表面，惡化浮選，同時還會降低藥劑對目的礦物的選擇性，導致藥劑用量增大［3］，增加生產成本，嚴重影響生產指標穩定。為了消除礦泥對后續浮選過程的有害影響，同時達到節能降耗和穩定浮選精礦品位的目標，本文以袁家村鐵礦混磁精礦再磨溢流為研究對象，進行了試驗研究，采用平環ZH型三盤強磁選機進行脫泥丟尾，同時進一步優化了反浮選藥劑制度。

1 礦石性質和研究方法

1.1 礦石性質

試驗所用礦樣取自嵐縣礦業公司現場混磁精礦再磨溢流。試樣化學多元素分析結果、鐵物相分析結果、礦物含量分析結果及篩析結果分別見表1～4。由表可知，試樣中TFe品位42.70%；脈石礦物主要為石英；鐵主要以赤褐鐵礦形式存在，其次以磁鐵礦和半假象赤鐵礦形式產出；試樣中－45 μm粒級含量90.96%，－20 μm粒級含量58.94%、－10 μm粒級含量50.80%，微細粒級礦物含量較高，在這種細度下綠泥石、赤褐鐵礦泥化現象嚴重，直接給入浮選作業不利于選別指標穩定。

表1 礦石化學多元素分析結果（質量分數） %

表2 礦石中鐵化學物相分析結果

表3 礦石中主要礦物含量（質量分數） %

表4 礦石篩析結果

1.2 試驗方法

針對此類鐵礦，脫泥方法主要有兩種：選擇性絮凝脫泥法和強磁選脫泥法。選擇性絮凝脫泥法存在處理量小、占地面積大、指標不穩定、藥劑費用高、環水處理難等問題；而強磁選脫泥法處理如此細粒給礦的研究報道甚少。本文結合近幾年強磁選技術的進步，采用平環ZH型三盤強磁選機對再磨溢流進行磁選脫泥研究，再對脫泥混磁精礦浮選藥劑制度進行了優化。再磨溢流脫泥?浮選原則流程見圖1。

圖1 再磨溢流脫泥?浮選原則流程

2 選礦試驗研究

2.1 不同工藝及設備脫泥對比試驗

平環ZH型強磁選機是利用瓊斯式磁選機多層磁極感應磁場的原理開發出來的強磁選設備。它采用多層尖齒形介質，具有磁場梯度高、對細粒級弱磁性礦物捕收力強的優勢，可對物料進行磁性和粒級分段捕收，可按鐵礦物比磁化系列數大小順序依次在上、中、下盤中實現高效回收，減少磁夾雜。

采用立環和平環兩種強磁選設備，組合成不同工藝流程，考察了弱磁選＋立環一粗（一掃）和平環ZH型強磁選機三盤連選對再磨溢流脫泥分選指標的影響，結果見表5。由表5可以看出，平環ZH型強磁選機三盤連選拋尾結果較好，得到的精礦TFe品位達到了52.84%、回收率91.63%。針對二段溢流進行脫泥分選丟尾，采用平環ZH型強磁選機三盤連選在保證回收率的同時可以獲得較好的精礦品位。

表5 再磨溢流不同方案分選試驗結果

2.2 平環ZH型強磁選機三盤連選給礦濃度試驗

在介質間隙分別為3、2、0.8 mm，三盤磁場強度分別為240、1 040、1 420 kA／m，總壓水壓0.4 MPa，中沖水壓力0.15 MPa條件下，考察了平環ZH型強磁選機給礦濃度對分選效果的影響，結果見表6。由表6可以看出，隨著給礦濃度升高，精礦品位略微下降，回收率小幅度升高。綜合考慮，確定給礦濃度為25%～30%。

表6 給礦濃度試驗結果

2.3 浮選試驗

對再磨溢流經平環ZH型強磁選機脫泥后得到的精礦進行了浮選條件試驗。試驗在XFD?Ⅱ型浮選機中進行，單次給礦量200 g，浮選溫度25℃，藥劑攪拌時間各3 min，浮選時間4 min。浮選流程如圖2所示。其中捕收劑CY?66為長沙礦冶研究院有限責任公司自主研發的改性脂肪酸類藥劑。

圖2 浮選流程

在氫氧化鈉用量300 g／t、淀粉用量800 g／t、石灰用量200 g／t條件下，進行了捕收劑CY?66用量試驗，結果見圖3。由圖3可以看出，隨著CY?66用量增加，精礦品位逐步提高，但回收率下降。綜合考慮，捕收劑CY?66用量選擇100～150 g／t即可。

圖3 CY?66用量試驗結果

2.4 全流程試驗

在條件試驗基礎上，進行了全流程閉路試驗，閉路試驗數質量流程見圖4。閉路試驗獲得了產率57.17%、TFe品位65.48%、回收率87.67%的鐵精礦。與現場生產指標相比，回收率提高了7.67個百分點。

圖4 再磨溢流強磁選?反浮選閉路試驗數質量流程

3 結 論

1）袁家村鐵礦混磁精礦再磨溢流TFe品位42.70%，－10 μm粒級含量50.80%，金屬量主要分布在－10 μm粒級中，粒級TFe品位52.38%、分布率62.23%，為典型極細粒分布。

2）采用平環ZH型強磁選機分選袁家村混磁精礦再磨溢流是可行的，可以拋出產率25.95%、TFe品位13.78%的尾礦，強磁選精礦TFe品位52.84%、回收率91.63%，浮選給礦品位提高了10.14個百分點。預計工業實施可以減少一個浮選系列。

3）采用平環ZH型強磁選機三盤連選?反浮選閉路新工藝流程處理袁家村鐵礦混磁精礦再磨溢流，可以獲得精礦TFe品位65.48%、回收率87.67%鐵精礦。與原生產指標相比，回收率提高了7.67個百分點，直接經濟效益、節能降耗效益顯著，工業應用前景好。