海南褐铁矿焙烧——磁选选矿试验研究

徐花婷 汪圣虎

（西安矿源有色冶金研究院有限公司,陕西西安 710000）

自然界中褐铁矿绝大多数以2Fe2O3·3H2O 的形式存在，呈非晶体、隐晶体或胶状体，外表颜色黄褐色、暗褐色至褐黑色，弱至中磁性。褐铁矿的富矿很少，含铁品位较低时需要进行选矿处理。目前褐铁矿主要应用重选、磁化焙烧—磁选联合、磁选—浮选联合等方法处理。国外则用絮凝—磁选工艺选别细粒弱磁性褐铁矿，获得较高的分选效率和指标。

1 试验矿样

试验矿样经检测分析，该试样矿石自然类型为铁帽型褐铁矿，矿石中矿物以胶状和粉尘状的褐铁矿为主。脉石矿物以石英为主。褐铁矿具有典型的蜂窝状构造，并包裹石英和气孔。

2 选矿试验研究方案

矿石性质研究表明，该矿石中褐铁矿占全铁的96%，无任何磁性铁，探讨试验结果说明，采用磁选、浮选、重选均无法获得较好的选别指标。

根据国内外对该类型矿石的选矿实践和试验研究资料，还原焙烧—磁选是选别褐铁矿最有效的方法。选矿试验方案确定采用还原焙烧—磁选，进行工艺条件试验。

3 还原焙烧—磁选工艺流程条件试验

3.1 焙烧温度试验

焙烧—磁选试验还原剂为煤粉70Kg/t、焙烧时间30min、磁选磨矿细度-200 目50%，磁场强度1200Oe，在其他条件不变的前提下改变焙烧温度。

温度从700℃增加到950℃时，粗精矿铁品位逐渐升高，铁回收率逐渐上升；当温度超过900℃以后，粗精矿铁品位逐渐下降。综合考虑，确定焙烧温度为900℃。

3.2 焙烧时间试验

焙烧—磁选试验还原剂为煤粉70Kg/t、焙烧温度900℃、磁选磨矿细度-200目50%，磁场强度1200Oe，在其他条件不变的前提下改变焙烧时间。

时间从10min 增加到25min 时，粗精矿铁品位逐渐升高，铁回收率逐渐上升；当时间超过15min以后，粗精矿铁品位逐渐下降，回收率也逐渐下降，综合考虑，确定焙烧时间为15min。

3.3 还原剂用量试验

焙烧—磁选试验焙烧时间15min、焙烧温度900℃、磁选磨矿细度-200目50%，磁场强度1200Oe，在其他条件不变的前提下改变还原剂用量。

还原剂用量从50Kg/t 增加到200Kg/t 时，粗精矿铁品位逐渐升高，铁回收率逐渐上升；当还原剂用量超过100Kg/t 以后，粗精矿铁品位逐渐下降，回收率也逐渐下降，综合考虑，确定焙烧还原剂用量为100Kg/t。

3.4 焙砂磨矿细度试验

焙烧—磁选试验还原剂为煤粉100Kg/t、焙烧时间15min、焙烧温度900℃、磁场强度1200Oe，在其他条件不变的前提下改变磁选焙砂磨矿细度。

磨矿细度从-200 目70%增加到95%时，粗精矿铁品位逐渐升高，铁回收率逐渐上升；当磨矿细度超过75%时，回收率和品位均下降，综合考虑，磨矿细度选70%～75%。

3.5 磁选铁精矿再磨细度试验

考虑到铁精矿品位不高，对-200 目70—75%条件下获得的铁精矿进行了再磨细度试验。

焙烧—磁选试验还原剂为煤粉100Kg/t、焙烧时间20min、焙烧温度900℃、磁场强度1200Oe，磁选粗选磨矿细度70～75%，在其他条件不变的前提下改变磁选再磨磨矿细度

粗选铁精矿再磨细度-300目96%条件下可以提高铁品位达到58%，但磨矿细度再提高，铁品位和回收率均受影响，特别是铁回收率大幅降低。选择再磨细度-300目96%为宜。

3.6 焙烧—磁选综合条件试验

试验流程见图1,试验结果见表1。

图1 焙烧—磁选综合条件试验流程

表1 焙烧—磁选综合条件试验结果

表1试验结果说明，采用焙烧——磁选最佳优化条件试验结果，可以获得铁品位58.7%，铁回收率78.72%的铁精矿。

4 结语

（1）海南铁矿样品的主要特征为褐铁矿粒度-0.02mm的胶状和粒状集合体。主要金属矿物为褐铁矿、少量赤铁矿、微量磁铁矿、黄铁矿；脉石矿物以石英为主。矿石自然类型为铁帽型褐铁矿。

（2）褐铁矿中团块状构造的褐铁矿结构十分复杂，褐铁矿成胶状集合体，全部成蜂窝状构造，赤铁矿在褐铁矿中成交代褐铁矿的隐晶集合体。石英多以碎屑方式出现，嵌布于褐铁矿中，被褐铁矿包裹。

（3）试验采用还原焙烧—磁选工艺流程。还原焙烧原矿粒度为-2mm，还原剂为煤粉，粒度-1mm，按焙烧矿石量的10%比例加入矿石中混匀进行焙烧，焙烧温度900℃，焙烧时间20min，焙烧出炉后立即倾入冷水进行水淬，焙砂脱水后进行磨矿磁选。在磨矿细度-300 目96%条件下，经一粗二精磁选作业，获得最终铁精矿铁品位58.7%，铁回收率78.72%。