某矿山不同复杂难选铁矿石可选性研究

王祥洪 王 飞

（安徽省庐江龙桥矿业有限公司）

截至2015 年底，全国共有铁矿区4 669 处，资源储量850.77 亿t，其中基础储量207.63 亿t，主要分布在辽宁、四川、河北、山东、内蒙古、安徽、云南、山西和湖北等省区。我国铁矿资源储量虽然比较丰富，但多为品位30%左右的贫铁矿石［1-4］，常采用三段一闭路破碎、阶段磨选流程处理［5］。对于复杂难选铁矿石，都围绕多碎少磨、能收早收、能丢早丢的节能降耗工艺展开，选矿方法以磁选为主，辅之以重选、浮选、磁重混合力选矿［6-7］。

1 原矿性质

某矿山复杂难选铁矿石主要化学成分分析结果见表1、铁物相分析结果见表2。

从表1、表2 可以看出，矿石铁品位达43.41%，FeO、Fe2O3含量分别为18.93%和40.99%；硫品位为3.40%，铁、硫是矿石中有回收价值的元素。

2 试 样

试样取自采矿场，考虑到试验成果将要应用于生产，除对矿山复杂难选铁矿石样开展试验研究外，还将复杂难选铁矿石样（以下称A 样）与现场生产样（即复杂难选铁矿石干抛精矿，称B 样，抛尾产率14.09%、尾矿铁品位26.16%、磁性铁品位1.45%、硫品位1.19%）进行配矿，A 样与B 样1∶1 配矿样称1#样，A样与B样3∶7配矿样称2#样。

3 选矿试验研究

3.1 A样阶段磨矿—弱磁选—脱硫浮选—强磁选试验

试验采用阶段磨矿—弱磁选—脱硫浮选—强磁选流程对A 样进行分选，试验原则流程见图1，结果见表3。

从表3 可以看出，A 样采用图1 所示的阶段磨矿—弱磁选—脱硫浮选—强磁选流程处理，可获得铁品位67.05%、含硫0.08%、铁回收率63.18%的弱磁选精矿，硫品位23.46%、回收率95.47%的硫精矿，铁品位32.77%、含硫0.05%、铁回收率21.06%的强磁选精矿。

3.2 A样阶段磨矿—重选—脱硫浮选—弱磁选—强磁选试验

为充分考察复杂难选铁矿石中铁矿物的合理回收工艺，试验又采用阶段磨矿—重选—脱硫浮选—弱磁选—强磁选流程对A样进行分选，试验原则流程见图2，结果见表4。

从表4 可以看出，A 样采用图2 所示的阶段磨矿—重选—脱硫浮选—弱磁选—强磁选流程处理，可获得铁品位65.58%、含硫0.09%、铁回收率66.94%的综合铁精矿，硫品位46.70%、回收率20.09%的硫精矿1，硫品位22.35%、回收率75.46%的硫精矿2，铁品位31.04%、含硫0.04%、铁回收率18.33%的强磁选精矿。

3.3 B样阶段磨矿—弱磁选—脱硫浮选—强磁选试验

试验采用阶段磨矿—弱磁选—脱硫浮选—强磁选流程对B 样进行分选，试验原则流程见图1，结果见表5。

从表5 可以看出，B 样采用图1 所示的阶段磨矿—弱磁选—脱硫浮选—强磁选流程处理，可获得铁品位66.28%、含硫0.10%、铁回收率55.44%的弱磁选精矿，硫品位18.60%、回收率92.41%的硫精矿，铁品位32.80%、含硫0.09%、铁回收率18.80%的强磁选精矿。

3.4 1#样阶段磨矿—弱磁选—脱硫浮选—强磁选试验

结合前期试验成果，采用阶段磨矿—弱磁选—脱硫浮选—强磁选流程对1#样进行分选试验，试验原则流程见图1，试验结果见表6。

从表6 可以看出，1#样采用图1 所示的阶段磨矿—弱磁选—脱硫浮选—强磁选流程处理，可获得铁品位66.30%、含硫0.09%、铁回收率67.51%的弱磁选精矿，硫品位24.12%、回收率93.96%的硫精矿，铁品位27.42%、含硫0.07%、铁回收率19.12%的强磁选精矿。

3.5 2#样阶段磨矿—弱磁选—脱硫浮选—强磁选试验

试验采用阶段磨矿—弱磁选—脱硫浮选—强磁选流程对2#样进行分选，试验原则流程见图1，结果见表7。

从表7 可以看出，2#样采用图1 所示的阶段磨矿—弱磁选—脱硫浮选—强磁选流程处理，可获得铁品位66.09%、含硫0.09%、铁回收率72.11%的弱磁选精矿，硫品位23.13%、回收率91.39%的硫精矿，铁品位27.06%、含硫0.06%、铁回收率15.01%的强磁选精矿。

3.6 强磁选精矿磁化焙烧—弱磁选探索试验

强磁选精矿TFe品位在30%左右，一方面与含有菱铁矿有关，另一方面与铁矿物连生体含量较高有关，同时还与微细粒脉石与矿泥夹杂有关。因此，采用常规选矿方法不能获得高品位的铁精矿。试验在焙烧温度750 ℃、焙烧时间30 min、煤与精矿的质量比2%、焙烧产物磨矿细度-0.045 mm90.12%、弱磁选磁场强度95.54 kA/m条件下，探索了强磁选精矿磁化焙烧—弱磁选工艺的处理效果，获得了TFe 品位56.05%、作业回收率92.77%的铁精矿。

4 工业试验

根据各组试验结果，选择采用阶段磨矿—弱磁选—脱硫浮选—强磁选流程进行工艺优化改造，并按2#样配比组织生产，生产指标见表8。

从表8 可以看出，2#样采用图1 所示的阶段磨矿—弱磁选—脱硫浮选—强磁选流程处理，可获得铁品位65.91%、含硫0.17%、铁回收率81.67%的铁精矿。

5 结论

（1）2#样可行性较好，阶段磨矿—弱磁选—脱硫浮选—强磁选流程较优。

（2）2#样采用阶段磨矿—弱磁选—脱硫浮选—强磁选流程进行试验，可获得铁品位66.09%、含硫0.09%、铁回收率72.11% 的弱磁选精矿，硫品位23.13%、回收率91.39%的硫精矿，铁品位27.06%、含硫0.06%、铁回收率15.01%的强磁选精矿。

（3）强磁选精矿进行磁化焙烧—弱磁选试验，获得了TFe 品位为56.05%、作业回收率为92.77%的铁精矿。

（4）现场按阶段磨矿—弱磁选—脱硫浮选—强磁选—强磁选精矿磁化焙烧—弱磁选流程进行改造，2#样工业试验精矿铁品位65.91%、含硫0.17%、铁回收率81.67%，新流程指标优越性明显。