張宏斌 趙 華 潘敬松 楊任新

(1.新興鑄管集團(tuán)資源投資發(fā)展有限公司，北京 100070;2.中鋼集團(tuán)馬鞍山研究院有限責(zé)任公司，安徽 馬鞍山 243000；3.金屬礦產(chǎn)資源高效循環(huán)利用國(guó)家工程研究中心，安徽 馬鞍山 243000)

·礦物工程·

印度尼西亞HARITA鐵礦石選礦試驗(yàn)

張宏斌1趙 華1潘敬松1楊任新2，3

(1.新興鑄管集團(tuán)資源投資發(fā)展有限公司，北京 100070;2.中鋼集團(tuán)馬鞍山研究院有限責(zé)任公司，安徽 馬鞍山 243000；3.金屬礦產(chǎn)資源高效循環(huán)利用國(guó)家工程研究中心，安徽 馬鞍山 243000)

印度尼西亞HARITA鐵礦石屬于難選氧化鐵礦石，礦石中鐵礦物以褐鐵礦和假象赤鐵礦為主，且礦石含泥較多。根據(jù)礦石性質(zhì)對(duì)其進(jìn)行選礦試驗(yàn)，首先將原礦洗去礦泥后篩分成40～6 mm塊礦和-6 mm粉礦，然后對(duì)塊礦進(jìn)行干式強(qiáng)磁選，再將干式強(qiáng)磁選尾礦和粉礦合并磨至-0.076 mm占55%后進(jìn)行弱磁選—高梯度強(qiáng)磁選，并對(duì)洗出的礦泥進(jìn)行單獨(dú)弱磁選，最終獲得了鐵品位為59.14%、鐵回收率為57.92%的塊精礦和鐵品位為61.41%、鐵回收率為21.61%的粉精礦，兩種精礦總的鐵回收率達(dá)到79.53%。試驗(yàn)結(jié)果不僅為HARITA鐵礦石的利用提供了依據(jù)，也為東南亞同類(lèi)型鐵礦資源的開(kāi)發(fā)提供了參考。

褐鐵礦 洗礦 磁選 塊精礦 粉精礦

印尼HARITA鐵礦位于西加里曼丹島坤甸省吉打邦地區(qū)西南，是近期開(kāi)發(fā)鋁土礦時(shí)發(fā)現(xiàn)的鐵礦山。該礦床屬于火山沉積型礦床，經(jīng)過(guò)日曬雨淋，風(fēng)化崩解水力沖積作用，形成厚薄不一的礦層，地表覆蓋層較淺，可直接挖采。礦石中鐵礦物主要為褐鐵礦和假象赤鐵礦，屬于氧化礦石。本研究對(duì)該礦礦石進(jìn)行選礦試驗(yàn)，目標(biāo)是獲得鐵品位大于55%的高爐塊精礦和鐵品位大于60%的鐵精粉，從而為該資源的開(kāi)發(fā)利用提供依據(jù)。

1 原礦性質(zhì)

1.1 原礦化學(xué)組成

原礦主要化學(xué)成分和鐵物相分析結(jié)果分別列于表1、表2。

表1表明，礦石磁性率=7.18%<29%，四元堿度=0.027<0.5，屬酸性氧化鐵礦石，并且有害雜質(zhì)硫、磷的含量均較低。

表1 原礦主要化學(xué)成分分析結(jié)果

Table 1 Main chemical composition analysis of run-of-mine ore %

表2 原礦鐵物相分析結(jié)果

Table 2 Iron phase analysis of run-of-mine ore %

表2表明，鐵主要賦存于褐鐵礦和假象赤鐵礦中，其次賦存于磁鐵礦和赤鐵礦中，賦存于碳酸鹽、硅酸鹽和黃鐵礦中的鐵較少。

1.2 原礦礦物組成

通過(guò)X射線衍射分析、掃描電鏡分析、光學(xué)顯微鏡分析等手段，查明原礦中褐鐵礦(針鐵礦)、假象赤鐵礦、磁鐵礦、赤鐵礦的含量分別為25.41%、22.50%、11.58%、10.13%；主要脈石礦物為黏土(包括高嶺石、伊利水云母和隱晶質(zhì)、非晶質(zhì)泥質(zhì)物等)和石英，其含量分別為17.95%和3.44%；其他礦物含量較少。礦物組成見(jiàn)表3。

表3 原礦礦物組成

Table 3 Mineral composition of run-of-mine ore %

1.3 原礦粒度組成

對(duì)原礦進(jìn)行粒度組成分析，結(jié)果見(jiàn)表4。

表4表明，原礦中粗粒級(jí)鐵品位較高，而細(xì)粒級(jí)鐵品位相對(duì)較低，其中-0.030 mm粒級(jí)產(chǎn)率達(dá)11.81%，但鐵品位和鐵分布率分別僅為18.94%和4.38%。

2 試驗(yàn)方案

原礦中含有較多的黏土類(lèi)礦物，受氧化和風(fēng)化作用形成礦泥，現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)中容易對(duì)破碎、篩分設(shè)備造成堵塞，同時(shí)較多的礦泥對(duì)選別也會(huì)造成較大影響，因此首先應(yīng)對(duì)原礦進(jìn)行洗礦脫泥，并對(duì)洗出的礦泥進(jìn)行單獨(dú)處理以盡可能地減少鐵的損失。

表4 原礦粒度組成Table 4 Particle size analysis of run-mine-ore

鑒于原礦鐵品位較高且有部分富集合體存在，因此應(yīng)將洗礦沉砂分成塊礦和粉礦兩級(jí)后，先通過(guò)干式強(qiáng)磁選從塊礦獲得塊精礦，再將干式強(qiáng)磁選尾礦與粉礦合并，經(jīng)磨礦—弱磁選—強(qiáng)磁選獲得粉精礦。

綜上所述，決定按洗礦—洗礦沉砂分級(jí)—塊礦干式強(qiáng)磁選—干選尾礦與粉礦合并后磨礦、磁選—礦泥單獨(dú)處理的原則流程開(kāi)展試驗(yàn)。

3 試驗(yàn)結(jié)果

3.1 洗礦試驗(yàn)

原礦中-0.030 mm粒級(jí)占11.81%，但鐵品位和鐵分布率分別只有18.94%和4.38%，將這部分細(xì)粒級(jí)礦泥脫除后，可避免其對(duì)后續(xù)作業(yè)的干擾。

在礦漿濃度為30%、沖洗水流量為250 m3/h條件下，用φ240 mm單螺旋洗礦機(jī)對(duì)原礦進(jìn)行洗礦脫泥，試驗(yàn)結(jié)果如表5所示。

表5 洗礦試驗(yàn)結(jié)果

Table 5 Result of washing for run-of-mine ore %

由表5可見(jiàn)，洗礦后可脫出產(chǎn)率達(dá)14.09%的礦泥，沉砂的鐵品位比原礦提高了4.25個(gè)百分點(diǎn)，表明脫泥效果明顯。

3.2 洗礦沉砂分級(jí)試驗(yàn)

根據(jù)高爐煉鐵對(duì)塊精礦規(guī)格的要求，采用篩網(wǎng)孔徑為6 mm的1 000 mm×600 mm中心振動(dòng)篩對(duì)洗礦沉砂進(jìn)行分級(jí)，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表6。

表6 洗礦沉砂分級(jí)結(jié)果

Table 6 Classification result of riffing from ore washing %

3.3 塊礦干選試驗(yàn)

采用筒體表面磁場(chǎng)強(qiáng)度為795.77 kA/m的φ350 mm×600 mm干式永磁強(qiáng)磁選機(jī)對(duì)40～6 mm塊礦進(jìn)行干式強(qiáng)磁選，在分礦擋板與筒體表面水平距離為35 cm、筒體表面線速度為1.65 m/s的合適條件下，獲得的塊精礦鐵品位和作業(yè)鐵回收率分別達(dá)到59.14%和83.41%(見(jiàn)表7)。

表7 干式強(qiáng)磁選試驗(yàn)結(jié)果

3.4 干選尾礦和粉礦磨選試驗(yàn)

3.4.1 磨礦細(xì)度試驗(yàn)

將干選尾礦與粉礦合并，在SMQ-φ240 mm×90 mm錐形球磨機(jī)中分別磨至-0.076 mm占 45%、55%、65%、75%、85%和95%，采用φ400 mm×300 mm濕式弱磁選機(jī)(磁場(chǎng)強(qiáng)度159.15 kA/m)和SLon-750立環(huán)脈動(dòng)高梯度強(qiáng)磁選機(jī)(φ2 mm棒介質(zhì)、沖次80次/min、沖程40 mm、磁場(chǎng)強(qiáng)度477.46 kA/m)進(jìn)行1次弱磁選和1次高梯度強(qiáng)磁選，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表8。

表8表明，隨著磨礦細(xì)度的提高，所得綜合粉精礦的鐵品位逐漸上升但升幅有限，而綜合粉精礦的鐵回收率不斷降低。綜合考慮試驗(yàn)指標(biāo)及磨礦成本，選取磨礦細(xì)度為-0.076 mm占55%。

3.4.2 強(qiáng)磁選磁場(chǎng)強(qiáng)度試驗(yàn)

由表8可知，在-0.076 mm占55%磨礦細(xì)度下，磁場(chǎng)強(qiáng)度為159.15 kA/m時(shí)所得弱磁選粉精礦的鐵品位已達(dá)65.06%，導(dǎo)致綜合粉精礦的鐵品位達(dá)不到60%的原因是強(qiáng)磁選粉精礦的鐵品位過(guò)低。為此，將干選尾礦和粉礦磨至-0.076 mm占55%，固定弱磁選磁場(chǎng)強(qiáng)度為159.15 kA/m，著重考察了高梯度強(qiáng)磁選磁場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)綜合粉精礦鐵品位的影響。試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表9。

表8 磨礦細(xì)度試驗(yàn)結(jié)果

Table 8 Test result at different grinding fineness %

表9表明：隨著高梯度強(qiáng)磁選磁場(chǎng)強(qiáng)度的降低，綜合粉精礦的鐵品位逐漸升高。當(dāng)高梯度強(qiáng)磁選磁場(chǎng)強(qiáng)度為159.15 kA/m時(shí)，綜合粉精礦的鐵品位達(dá)到61.29%，超過(guò)預(yù)期目標(biāo)。因此，確定高梯度強(qiáng)磁選的磁場(chǎng)強(qiáng)度為159.15 kA/m。

3.5 礦泥處理

改變磁場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)礦泥進(jìn)行1次弱磁選，試驗(yàn)結(jié)果如表10所示?？梢?jiàn)，磁場(chǎng)強(qiáng)度的變化對(duì)精礦鐵品位和鐵回收率影響較小。因此，取礦泥弱磁選的磁場(chǎng)強(qiáng)度為159.15 kA/m，此時(shí)從礦泥獲得的粉精礦的鐵品位為65.58%、作業(yè)鐵回收率為10.21%。此外，還對(duì)礦泥弱磁選的尾礦進(jìn)行了強(qiáng)磁選探索試驗(yàn)，但精礦鐵品位過(guò)低，因此決定將礦泥弱磁選尾礦丟棄。

表9 強(qiáng)磁選磁場(chǎng)強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果Table 9 High intensity magnetic separation results at different field intensity

表10 礦泥弱磁選磁場(chǎng)強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果Table 10 Low intensity magnetic separation results at different field intensity for slime

3.6 全流程試驗(yàn)結(jié)果

通過(guò)前述試驗(yàn)，得到的洗礦—洗礦沉砂分級(jí)—塊礦干式強(qiáng)磁選—干選尾礦與粉礦合并后磨礦、磁選—礦泥單獨(dú)處理全流程數(shù)質(zhì)量結(jié)果如圖1所示。

圖1 試驗(yàn)數(shù)質(zhì)量流程Fig.1 Quantity-quality experiment flowsheet

試驗(yàn)結(jié)果表明：原礦經(jīng)洗礦—洗礦沉砂分級(jí)—塊礦干式強(qiáng)磁選，可獲得產(chǎn)率為50.11%、鐵品位為59.14%、鐵回收率為57.92%的塊精礦；干選尾礦和粉礦磨至-0.076 mm占55%后經(jīng)弱磁選—高梯度強(qiáng)磁選，加上礦泥弱磁選，可獲得產(chǎn)率為18.01%、鐵品位為61.41%、鐵回收率為21.61%的粉精礦；兩種精礦的綜合鐵回收率達(dá)到79.53%。

4 結(jié) 論

(1)礦石含泥較多，對(duì)原礦進(jìn)行洗礦脫泥有利于主要分選過(guò)程的順行。

(2)采用洗礦—洗礦沉砂分級(jí)—塊礦干式強(qiáng)磁選—干選尾礦與粉礦合并后磨礦、磁選—礦泥單獨(dú)處理流程對(duì)該礦石進(jìn)行選別，可獲得鐵品位為59.14%、鐵回收率為57.92%的塊精礦和鐵品位為61.41%、鐵回收率為21.61%的粉精礦，兩種精礦總的鐵回收率達(dá)到79.53%。

(3)該類(lèi)礦石在東南亞具有普遍性，本試驗(yàn)成果為該類(lèi)礦石的處理提供了借鑒。

[1] 袁啟東，郭風(fēng)芳，楊任新，等.海南礦業(yè)深部赤鐵礦石預(yù)選工藝研究[J].現(xiàn)代礦業(yè)，2013(3)：22-25. Yuan Qidong，Guo Fengfang，Yang Renxin，et al.Study on pre-concentration of deep hematite ore in Hainan Mining[J].Modern Mining，2013(3)：22-25.

[2] 徐國(guó)棟，陳祿政，黃建雄，等.某磁赤褐鐵礦選礦試驗(yàn)研究[J].礦冶，2013(3)：19-21. Xu Guodong，Chen Luzheng，Huang Jianxiong，et al.Experimental study on separation of a maghemite-limonite ore[J].Mining and Metallurgy，2013(3)：19-21.

[3] 李洪革，安 鋼，趙志星，等.中高度燒損進(jìn)口鐵礦粉燒結(jié)性能試驗(yàn)研究[J].金屬礦山，2006(8)：41-45. Li Hongge，An Gang，Zhao Zhixing，et al.Experimental research on sintering performances of imported powder iron ores with high and medium ignition loss[J].Metal Mine，2006(8)：41-45.

[4] 袁啟東，翁金紅.云南東川包子鋪高磷赤褐鐵礦石選礦工藝研究[J].金屬礦山，2007(4)：30-33. Yuan Qidong,Weng Jinhong.Research on mineral processing process for high phosphorous hematite-limonite ore from Dongchuan Baozipu,Yunnan[J].Metal Mine,2007(4):30-33.[5] 郎平振，饒綺麟.礦石泥化對(duì)碎磨工藝的影響[J].有色金屬：選礦部分，2007(1)：35-40. Lang Pingzhen，Rao Qilin.Influence of clay on mineral processing[J].Nonferrous Metals：Mineral Processing Section，2007(1)：35-40.

[6] 劉廣學(xué)，張艷嬌，趙 平，等.華北某貧赤鐵礦選礦試驗(yàn)研究[J].金屬礦山，2012(5)：82-84. Liu Guangxue，Zhang Yanjiao，Zhao Ping，et al.Experimental study on a lean hematite ore in North China[J].Metal Mine，2012(5)：82-84.

[7] 劉正平，馬金明，高瑞芳，等.褐鐵礦燒結(jié)研究與生產(chǎn)[J].鋼鐵，2005(2)：19-23. Liu Zhengping，Ma Jinming，Gao Ruifang，et al.Study and production of limonite sinter[J].Iron and Steel，2005(2)：19-23.

[8] 戴惠新，余 力，趙 偉，等.云南某含磷赤褐鐵礦選礦試驗(yàn)研究[J].金屬礦山，2011(9)：113-115. Dai Huixin，Yu Li，Zhao Wei，et al.Experimental study on mineral processing technology of high phosphorous hematite-limonite ore in Yunnan Province[J].Metal Mine，2011(9)：113-115.

[9] 肖軍輝，張宗華，張 昱.某細(xì)粒難選赤褐鐵礦提鐵降磷新工藝研究[J].金屬礦山，2006(10)：28-30. Xiao Junhui，Zhang Zonghua，Zhang Yu.Research on new process for iron increase and phosphorous reduction of fine refractory hematite-limonite ore[J].Metal Mine，2006(10)：28-30.

[10] 張凌燕，楊香風(fēng)，王 芳，等.山西某赤、褐鐵礦選礦試驗(yàn)研究[J].金屬礦山，2010(3)：53-56. Zhang Lingyan，Yang Xiangfeng，Wang Fang，et al.Study on the beneficiation technology of a hematite-limonite ore of Shanxi[J].Metal Mine，2010(3)：53-56.

(責(zé)任編輯 孫 放)

Experiment on Beneficiation of HARITA Iron Ore in Indonesia

Zhang Hongbin1Zhao Hua1Pan Jingsong1Yang Renxin2,3

(1.XinxingCathayResourcesDevelopmentCo.，Ltd.，Beijing100070，China；2.SinosteelMaanshanInstituteofMiningResearchCo.，Ltd.，Maanshan243000，China；3.NationalEngineeringResearchCenterofHighEfficiencyCyclicUtilizationofMetalMineralResources，Maanshan243000，China)

Iron minerals in HARITA iron ore of Indonesia mainly exist in form of limonite and martite，with high content of slime，which belongs to refractory iron oxide ore.Beneficiation experiment is carried out based on its properties.Firstly，the slime is removed from raw ores by washing and then rough concentrate are screened into 40～6 mm blocks and -6 mm powders.Secondly，blocks are treated through dry high intensity magnetic separation，and its tailings mixing with powers are ground to be 55% -0.076 mm and separated by low intensity magnetic separation-high gradient magnetic separation.Low intensity magnetic separation is carried out on the washing slime.Block concentrate with iron grade of 59.14% and recovery of 57.92%，also powder concentrate with iron grade of 61.41% and recovery of 21.61% are

separately，with total Fe recovery of 79.53%.The results provide a basis for utilization of the HARITA iron ore，but also can be as reference for development of iron resources in the same type.

Limonite，Washing，Magnetic separation，Concentrate block，Concentrate powder

2014-08-18

“十二五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(編號(hào)：2011BAB07B03)。

張宏斌(1965—)，男，總經(jīng)理，高級(jí)工程師。

TD951.1

A

1001-1250(2014)-10-046-05