摘要：国外某铁矿石铁品位为31.92%、SiO2含量为46.44%，矿石矿物嵌布粒度微细。为探索在较粗磨矿细度条件下获得高质量铁精矿的高效选矿工艺，对其进行了选矿流程试验。实验室试验结果表明：采用阶段磨矿—弱磁选—磁选柱分选工艺，当磨矿细度达到－0.043mm占95%时，才能获得铁品位大于68%、硅含量小于5%的高质量铁精矿；而采用阶段磨矿—弱磁选—反浮选工艺，当磨矿细度放粗至－0.076mm占90%时，即可获得铁品位大于68%、硅含量小于5%的铁精矿，且可减少三段磨矿量45%以上。扩大连续试验结果表明，原矿经两段阶段磨矿（－0.076mm占90%）—弱磁选—反浮选—反浮选尾矿脱水后再磨（－0.038mm占95%）再选流程选别，可获得精矿铁品位68.12%、SiO2含量4.59%、铁回收率70.02%、磁性铁回收率96.83%的指标，实现了该矿石的高效分选。
关键词：低品位微细粒磁铁矿；反浮选工艺
引言
某微细粒磁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矿石性质
1.1矿石成分分析
矿石主要矿物组成、主要化学成分分析及铁物相分析结果分别见表1、表2、表3。从表1可以看出：矿石主要铁矿物为磁铁矿，其次为赤铁矿及含铁碳酸盐（菱铁矿、铁白云石）；主要脉石矿物为石英，其次为镁钠闪石。从表2可以看出，矿石中有回收价值的元素为铁，主要杂质成分为SiO2、Al2O3，有害元素S、P含量均较低。从表3可以看出，矿石中有用铁矿物主要为磁铁矿，其次为赤铁矿，但磁性铁占有率不高，因此，可以预测采用弱磁选工艺选别时，铁回收率将受到影响。
1.2矿石主要矿物嵌布特征
原矿中磁铁矿粒度粗细不均匀，常呈自形晶状、半自形晶状及他形晶状在脉石矿物中嵌布，部分呈他形粒状局部富集紧密堆积，另有少量磁铁矿呈骸晶结构产出，粒度较细，即使细磨也无法实现单体解离；少量细粒、微细粒的磁铁矿呈浸染、稀疏浸染或云雾状嵌布在脉石中，在现有机械磨矿条件下无法单体解离；部分磁铁矿与赤铁矿共生；偶尔可见黄铁矿与磁铁矿共生。石英多呈细小的他形粒状，少数呈细脉状、团块状沿矿石裂隙或孔洞充填交代。镁钠闪石常呈柱状、放射状产出，主要与石英共生，其次与磁铁矿等共生。
2实验室选矿试验
2.1两段阶段磨矿—弱磁选试验
分别对原矿进行不同磨矿细度、不同磁场强度的弱磁选条件试验后（弱磁选采用300×400筒式弱磁选机），确定一段磨矿细度为－0.076mm占50%，一段弱磁选磁场强度为159.24kA/m，此时可获得产率61.63%、铁品位44.62%、铁回收率86.18%的粗精矿。将粗精矿再磨至不同细度，在磁场强度均为95.54kA/m条件下进行1粗1精二段弱磁选试验，结果见图1。图1表明，当粗精矿再磨细度达到－0.038mm占95%时，精矿铁品位可达68%%以上、SiO2含量为4.56%，达到实验目标，但是该方案最终磨矿细度需达到－0.038mm占95%，磨矿成本太高。为降低选矿成本，分别引入磁选柱分选及浮选工艺开展了进一步研究。
图1粗精矿再磨细度试验结果
2.2反浮选试验
以NaOH为调整剂、MY－1为捕收剂，流程考察在较粗二段磨矿细度下通过反浮选提前获得部分高质量铁精矿的可能性，结果见表2。表7显示：二段磨矿细度越细，入浮物料和反浮选精矿铁品位越高。当二段磨矿细度达到－0.076mm占90%时，反浮选精矿铁品位即可达到68%以上；继续细磨，精矿铁品位提高幅度不大，所以取二段磨矿细度为－0.076mm占90%。试验结果说明采用反浮选提前获取部分高质量铁精矿是可行的。与采用磁选柱相比，采用反浮选可以明显使二段磨矿细度变粗（从－0.043mm占95%变粗为－0.076mm占90%），从而节省能耗。图5流程与图6流程的不同之处只是反浮选尾矿的再磨再选工艺，前者是采用两段弱磁选流程，而后者是采用弱磁选—反浮选流程，但后者三段磨矿细度更粗，同时精矿硅含量更低，因此选择进行下一步扩大连选试验。需要指出的是，三段磨矿后反浮再选的尾矿（二次中矿）的铁品位仍在50%以上，需考虑自循环返回再磨再选以进一步提高回收率。
3结语
（1）国外某微细粒低品位磁铁矿石铁品位为31.92%，磁性铁含量为22.36%，主要杂质为SiO2；主要工业铁矿物为磁铁矿，其次为赤铁矿和碳酸铁；主要脉石矿物为石英，其次为镁钠闪石。矿石中铁矿物嵌布粒度微细且粗细极不均匀，要使铁矿物充分解离，必须细磨。
（2）实验室试验结果表明：采用磁选柱分选和反浮选对弱磁选粗精矿进行提质降杂，均能在放粗磨矿细度的条件下获得铁品位68%以上、SiO2含量5%以下的高质量铁精矿，而反浮选比磁选柱分选更具放粗二段磨矿细度的优势，即从－0.043mm占95%放粗至－0.076mm占90%，并且反浮选比弱磁选、磁选柱分选更有利于降低精矿中SiO2的含量。（3）扩大连续试验结果表明，原矿经两段阶段磨矿（－0.076mm占90%）—弱磁选—反浮选—反浮选尾矿再磨（－0.038mm占95%）后弱磁、反浮再选流程选别，可获得精矿铁品位68.12%、SiO2含量4.59%、铁回收率70.02%、磁性铁回收率96.83%的指标，实现了该矿石的高效分选。
表2
参考文献：
[1]王海军，殷俐娟．我国铁矿资源的全球配置[J]．中国矿业，2011（2）：6-9．
[2]刘兴华，陈雯．新疆某低品位细粒磁铁矿选矿工艺研究[J]．金属矿山，2014（5）：64-69．
论文作者:邓宏观
论文发表刊物:《基层建设》2019年第25期
论文发表时间:2019/12/9
标签：磁选论文; 矿石论文; 磁铁矿论文; 精矿论文; 品位论文; 浮选论文; 细度论文; 《基层建设》2019年第25期论文;