研山铁矿淘洗机扫磁选精矿流程优化研究

边新峰 孟奥书

（河钢矿业研山铁矿有限公司）

司家营研山铁矿作为河钢主要原料基地之一，精矿质量的好坏直接影响冶炼钢的效果［1-3］。目前，司家营研山铁矿主要为磁铁矿矿石，选矿采用磨矿分级—单一磁选选别工艺流程，精矿铁品位约66.5%，硅含量约6.5%，硅含量较高，不能满足现有“高品低硅”炼钢原材料要求。因此，亟需对选矿流程进行优化，对淘洗机扫磁选精矿进行相关试验研究，减少连生体在流程中的循环，以提高最终精矿品位，降低硅含量，创造经济效益。

1 工艺流程概况

研山铁矿原生矿系统选矿流程为磨矿分级—单一磁选选别。原矿给入一段闭路磨矿，一段旋流器溢流进行一段磁选，磁选1精矿通过二段旋流器进行分级，溢流通过高频细筛再次分级，筛下产品进行三段磁选，二段旋流器沉砂与高频细筛筛上产品给入浓缩旋流器，浓缩旋流器溢流进行浓缩磁选，浓缩磁选精矿和浓缩旋流器沉砂给入二段磨矿，磨矿产品进行二段磁选，二段磁选精矿返回二段旋流器；磁选3 精矿给入淘洗机，淘洗机尾矿进行扫磁选，淘洗机扫磁选精矿返回浓缩旋流器，进行分级、再磨再选。

2 原矿矿石性质

原矿矿石属于磁铁贫矿石类，具有强磁性，以磁铁矿为主，个别矿石含有极少量的赤铁矿及有害矿物成分黄铁矿等。磁铁矿呈自形及半自形粒状，呈平行定向排列组成细密条纹-条带状，是磁铁矿赋存的主要形式；粒度粗细不等，粗粒集中在0.076～0.298 mm，细粒集中在0.043～0.076 mm，极细粒集中在0.043～0.01 mm。粗、细粒磁铁矿主要嵌布在石英与闪石类矿物之间，极细粒磁铁矿多数被包裹在石英晶体中，选矿过程中难以分离出来。由此可知，原矿矿石需要细磨才能达到单体解离。原矿矿石中有用矿物嵌布照片见图1。

由图1可见，贫、富铁条带中铁矿物富集，脉石矿物含量少而细，接触界面较简单，单体解离程度较高；含铁条带中脉石矿物含量较多，相反铁矿物含量少而粒度粗细不等，呈单晶或毗连镶嵌，接触界面平整简单；细粒在选矿过程中有一定的影响，单体解离程度可能会偏低；富石英条带中磁铁矿呈包晶状嵌布在石英晶体中，单体解离难度较大。

原矿化学多元素及铁物相分析结果见表1、表2。

由表2 可知，原矿磁性铁占82.01%，赤、褐铁占7.75%，硅酸铁占8.77%。

3 流程中关键指标粒度分析试验

为了解流程中关键产品粒度组成、各粒级品位及金属分布情况，对磁选1 精矿、磁选2 精矿、磁选3精矿以及淘洗机扫磁选精矿分别进行粒度分析［4-6］，结果见表3～表6。

由表3～表6 可知，各粒级铁品位均达不到合格精矿要求，说明大部分为连生体在流程中循环，对选矿流程产生不利影响；因此，下一步考虑对淘洗机扫磁选精矿通过一定的选矿方法，选出高品位合格铁精矿，满足销售要求，同时降低连生体对流程造成的不利影响。

4 淘洗机扫磁选精矿浮选试验

淘洗机扫磁选精矿在试验矿浆温度27～28 ℃、NaOH 用量1 250 g/t、淀粉用量810 g/t、CaO 用量625 g/t、阴离子捕收剂164用量（750+375）g/t的条件下，采用1粗1精流程进行开路试验，试验结果见表7。

由表7可知，淘洗机扫磁选精矿直接进行浮选选别，精选精矿品位仅为41.68%，说明连生体影响很大，无法得到高品位合格铁精矿，因此要提高淘洗机扫磁选精矿单体解离度，下一步对淘洗机扫磁选精矿进行可磨可选性试验。

5 淘洗机扫磁选精矿可磨可选试验

对淘洗机扫磁选精矿进行磨矿时间分别为2，4，6，10，12 min 的磨矿—磁选试验［7-9］，磁选磁场强度为119.37 kA/m，对磨矿产品分别进行细度检测以及磁选管试验，试验结果见表8。

由表8 可知，随着磨矿时间的增加，磁选精矿品位增加；当磨矿时间为12 min 时，磨矿细度为-74 μm98.0%，磁选精矿品位只有59.77%；因此，通过磨矿—单一磁选很难得到合格铁精矿。考虑当磨矿细度为-74 μm90%时浮选效果较好，因此对6，8 min 磁选精矿产品分别进行浮选试验。

6 淘洗机扫磁选精矿磨矿—磁选—浮选试验

对淘洗机扫磁选精矿磨矿时间分别为6，8 min时的磨矿产品在磁场强度95.50 kA/m 的条件下进行磁选［10］，试验结果见表9。对6，8 min 磨矿产品磁选精矿在矿浆温度27～28 ℃、NaOH 用量1 250 g/t、淀粉用量810 g/t、CaO 用量625 g/t、阴离子捕收剂164用量（750+375）g/t 的条件下进行1 粗1 精开路浮选试验，试验结果见表10。

由表9、表10可知，磨矿时间为6，8 min的磨矿产品磁选精矿分别进行浮选后，精选精矿品位分别为68.91%，69.99%，且硅含量低于5%，满足销售高品位铁精粉要求；综合考虑，确定采用6 min 磨矿产品磁选精矿给入浮选流程。

7 结语

（1）研山铁矿原生矿选矿流程关键产品中有大量连生体存在，淘洗机扫磁选精矿产品返回主流程进行再磨再选后未得到改善，说明连生体在流程中恶性循环，对球磨机磨矿效率以及最终精矿品位产生不利影响。

（2）淘洗机扫磁选精矿品位为38.94%，其中大部分为连生体，磨矿—磁选精矿品位52.64%，磁选精矿进行浮选再选得到的浮选精矿品位68.91%，满足生产高品位铁精矿要求。

（3）将淘洗机扫选精矿单独进行处理，避免返回主流程后连生体对最终精矿造成不利影响。