国外某微细粒磁铁矿石提铁降杂选矿工艺试验*

钟素姣 侯更合 高春庆 王海亮

(1.中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司；2.华唯金属矿产资源高效循环利用国家工程研究中心有限公司)

国外某微细粒磁铁矿石提铁降杂选矿工艺试验*

钟素姣 侯更合 高春庆 王海亮

(1.中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司；2.华唯金属矿产资源高效循环利用国家工程研究中心有限公司)

针对国外某铁矿石晶体嵌布粒度极细及难磨易选的性质特点，对该矿石进行了阶段磨矿—弱磁选—反浮选得精—中矿再磨—弱磁选工艺流程试验。试验结果表明：当2段磨矿细度为-0.076 mm 90%时，弱磁精选精矿采用反浮选可提前获得铁品位为68.50%左右的铁精矿，反浮选尾矿经再磨—弱磁选后还可获得铁品位为67%以上的铁精矿，获得的最终综合精矿铁品位为68.09%、铁回收率为70.32%。

微细粒磁铁矿石 弱磁选 反浮选提前得精 中矿再磨

某微细粒铁矿位于西澳大利亚，为世界特大型磁铁矿山，主要工业铁矿物为磁铁矿并含有假象赤铁矿，其次为赤、褐铁矿和碳酸铁。矿石中硫、磷含量均不高，矿石中主要杂质为SiO2。根据该矿石主要为磁铁矿石且铁矿物嵌布粒度微细的性质特点，结合目前国内外选矿技术发展水平，进行了原矿两段阶段磨矿—弱磁选—反浮选得精—中矿再磨—弱磁选方案试验研究，获得了最终精矿产率为33.01%、铁品位为68.09%、铁回收率为70.32%的选别指标。

1 原矿性质分析

对原矿进行化学多元素及铁物相分析，其结果见表1、表2。

表1 原矿化学多元素分析结果 %

元素TFeFeOmFeSPCaOMgOSiO2Al2O3含量31.8216.6122.230.0200.101.431.9846.590.92元素MnOCuK2ONa2OTiO2ZnCrNi烧失含量0.0690.0080.500.250.0350.0280.0210.242.06

由表1、表2可知，该微细粒铁矿石主要铁矿物为磁铁矿并含有假象赤铁矿，其次为赤、褐铁矿和碳酸铁；矿石中硫、磷含量均不高，矿石中主要杂质为SiO2，属于难磨易选矿石。

2 小型选矿试验研究

2.1 原矿1段磨矿—弱磁选试验

将原矿进行1段磨矿—弱磁选试验，试验流程均为1次粗选、1次精选。粗选磁场强度为159.24 kA/m，上升水量为15 mL/s；精选磁场强度为95.54 kA/m，上升水量为20 mL/s，试验结果见图1。

图1 1段不同磨矿细度弱磁选试验结果

由图1可知，精矿铁品位随磨矿细度增加而增加，铁回收率随磨矿细度增加而下降，根据试验结果选择1段磨矿细度为-0.076 mm 48%。

在1段磨矿细度为-0.076 mm 48%的条件下进行了弱磁选粗选磁场强度及精选磁场强度试验，试验结果表明磁场强度对该矿石选别结果影响不大，因此确定弱磁选粗选磁场强度为159.24 kA/m，精选磁场强度为95.54 kA/m，并在此条件下进行了1段磨矿—弱磁选验证试验，试验结果重复性较好。

2.2 2段磨矿—弱磁选试验

将1段弱磁选精矿进行2段磨矿—弱磁选试验，试验流程均为1次粗选、1次精选。试验粗选磁场强度为159.24 kA/m，上升水量为15 mL/s；精选磁场强度为95.54 kA/m，上升水量为20 mL/s，试验结果见图2。

图2 2段不同磨矿细度弱磁选试验结果

由图2可知，精矿铁品位随磨矿细度增加而增加，铁回收率随磨矿细度增加而下降，当磨矿细度为-0.076 mm 90%时，弱磁选精矿铁品位为61.07%，综合指标较好。

2.3 磁选精矿—反浮选试验

2.3.1 反浮选捕收剂种类试验

将2段磨矿细度为-0.076 mm 90%的弱磁选精矿进行反浮选捕收剂种类试验，试验条件和试验结果见表3。

表3 捕收剂 817M和2835-2L反浮选对比试验结果

由表3可知，2种捕收剂选别指标接近，但817M的药剂用量较少，根据试验结果选择较为省药的捕收剂817M作为该矿石的捕收剂。

2.3.2 不同磨矿细度磁选精矿反浮选试验

对不同磨矿细度弱磁选精矿进行反浮试验，反浮选试验流程为1次粗选、1次精选，反浮粗选浓度为31%，温度为31 ℃，浮选时间粗选为4.5 min，精选为3.5 min，粗选NaOH用量为300 g/t，817M 用量为220 g/t，精选817M用量为50 g/t。试验结果见图3。

图3 2段不同磨矿细度弱磁选—反浮选试验结果

由图3可见，浮选精矿铁品位随2段磨矿细度增加而升高，铁回收率随着磨矿细度增加而下降，当磨矿细度从-0.076 mm 90%增加至-0.076 mm 95%时，铁品位变化不大，铁回收率下降明显，因此2段磨矿细度选择-0.076 mm 90%为宜。

2.3.3 反浮选流程结构试验

2.3.3.1 反浮选得精和抛尾可能性探索试验

对2段磨矿细度为-0.076 mm 90%的磁选精矿在较佳的药剂用量下进行反浮选开路流程试验。

试验结果表明：开路流程1次粗选3次精选可获得产率为40.97%、铁品位为68.61%的铁精矿，尾矿经3次扫选，铁品位仍为42.66%，增加扫选次数仍不能抛出合格尾矿。为此，进行降低粗选尾矿产率反浮选开路流程试验。试验结果表明：在降低粗选尾矿产率的情况下，精矿质量降低，且尾矿经过3次扫选，尾矿品位仍为33.88%，因此弱磁选精矿反浮选可获得高品位精矿，但不能抛尾。

2.3.3.2 反浮选集中加药和分段加药对比试验

对2段磨矿细度为-0.076 mm 90%的磁选精矿进行反浮选1次粗选集中加药和1次粗选、1次精选分段加药对比试验，反浮选分段加药试验首先进行了开路试验，然后进行了闭路试验，试验结果和试验条件见表4。

由表4可知，反浮集中加药试验能获得高品位铁精矿，铁回收率比分段加药试验高，比分段加药闭路试验浮选时间短。

2.4 3段不同磨矿细度弱磁选试验

将浮选尾矿磁选脱水后的精矿进行3段不同磨矿细度弱磁选试验，试验流程均为1次粗选、1次精选，试验条件均为粗选磁场强度119.43 kA/m，上升水量15 mL/s；精选磁场强度为95.54 kA/m，上升水量20 mL/s，试验结果见图4。

由图4可见，当磨矿细度为-0.038 mm 95%时，可获得精矿产率为33.01%、铁品位为68.09%、铁回收率为70.32%的较满意的选别指标。试验原则流程见图5。

表4 反浮选1次粗选集中加药与反浮选1次粗选、1次精选分段加药开路和闭路对比试验结果

图4 3段不同磨矿细度弱磁选试验结果

3 结 语

(1)国外某矿石中铁矿物嵌布粒度微细，细磨是获得较好选别指标的关键，属于难磨易选矿石。

(2)该矿石在粗磨条件下(1段磨矿细度为 -0.076 mm 48%，2段磨矿细度为-0.076 mm 90%)可提前获得产率为18.13%、铁品位为68.52%的铁精矿，但2段磁选精矿反浮选不能在获得精矿的同时抛尾。

(3)采用原矿2段阶段磨矿—弱磁选—反浮选得精—中矿再磨—弱磁选流程，在最终磨矿细度为-0.038 mm 95%的情况下，可获得综合精矿产率为33.01%、铁品位为68.09%、铁回收率为70.32%的选别指标。

图5 2段阶段磨矿—弱磁选—反浮选得精—中矿再磨—弱磁选流程

*国家科技支撑课题(编号：2011BAB07B04)。

2015-08-05)

钟素姣(1980—)，女，高级工程师，243000 安徽省马鞍山市经济开发区西塘路666号。