許金越 李 婷 胡 俊

(贛州金環(huán)磁選設備有限公司)

安徽某鏡鐵礦石生產(chǎn)云母氧化鐵的新工藝

許金越 李 婷 胡 俊

(贛州金環(huán)磁選設備有限公司)

安徽某鐵礦石鐵礦物主要為鏡鐵礦，F(xiàn)e2O3含量為82.79%，結晶程度高，呈板狀或鱗片狀的云母結構，適合生產(chǎn)云母氧化鐵。傳統(tǒng)工藝多采用分級—搖床重選分選，流程長、分選效率低。在磨礦細度為-0.074 mm占80%，強磁選磁場強度為800 kA/m、離心選礦機轉速800 r/min的最佳條件下，采用強磁選—強磁精礦再磨—離心分離新工藝流程處理該礦石。生產(chǎn)結果表明，最終獲得的紅云鐵和灰云鐵各項質量指標達到或超過國家標準。該工藝流程操作簡單、灰云鐵產(chǎn)率和鏡鐵礦利用率高、易于大型化生產(chǎn)，可實現(xiàn)該礦石的高附加值利用。

鏡鐵礦 云母氧化鐵 強磁選 離心分離

云母氧化鐵顏料是一種化學性質穩(wěn)定的片狀顏料，主要用作鋼構件防護涂料。以云母氧化鐵顏料為原料制造的云母氧化鐵油漆(國外稱盔甲油漆)，廣泛用于鐵路橋梁、車輛、鐵塔、船舶、集裝箱、高爐煙囪等大型鋼結構的防護上。天然云母氧化鐵資源有限，從鏡鐵礦中回收云母氧化鐵成為其工業(yè)生產(chǎn)的重要途徑，但用以生產(chǎn)云母氧化鐵的鏡鐵礦較少。只有Fe2O3含量合適、結晶程度高，礦物晶體結構呈板狀或鱗片狀、具有云母結構的鏡鐵礦才適宜來制取云母氧化鐵。選礦工藝多采用旋流器分級—搖床重選流程，但存在著工藝流程較長、分選效率低等缺點。

安徽某鏡鐵礦石Fe2O3含量和礦石結構適合生產(chǎn)云母氧化鐵，為分選出合格的灰色云母氧化鐵(灰云鐵)和紅色云母氧化鐵(紅云鐵)，提出了強磁選—強磁精礦再磨—離心分離的選礦新工藝。生產(chǎn)實踐結果顯示，最終紅云鐵和灰云鐵質量指標達到或高于國家標準。

1 礦石性質

安徽某鏡鐵礦石為沉積變質型氧化鐵礦石，鐵礦物主要為鏡鐵礦，陽光下閃光性好，呈鋼灰色。鏡鐵礦晶體片狀大小適中，晶面為鏡狀完好，反光性佳。脈石礦物以石英為主，含鎂、鋁和鈣的礦物較少。鐵礦物與脈石礦物嵌布關系簡單，易單體解理，是較好的天然云母氧化鐵生產(chǎn)原料。該礦石化學多元素分析結果見表l。

表1 礦石化學多元素分析結果 %

成分TFeFe2O3SiO2Al2O3MgOCaO含量60.4782.7913.521.030.670.97

表1表明，該鏡鐵礦石全鐵品位較高，達60.47%，其中Fe2O3含量82.79%，SiO2是主要的雜質成分。按云母氧化鐵產(chǎn)品標準要求，回收該礦石中云母氧化鐵重點考慮除去石英等脈石礦物。

2 工藝流程與參數(shù)的確定

2.1 破碎作業(yè)

原礦進入到方形原料倉，經(jīng)傾斜放置于倉內的篩孔直徑100 mm的條形篩預選篩分。+100 mm粒級的塊礦沿傾斜的篩面滾落至一臺PE-250×400顎式錘式破碎機進行破碎，破碎機和原料倉底同平面安裝；-100 mm粒級產(chǎn)品在料倉中通過一臺振動給料機給入輸送皮帶并輸送到一臺直徑5 mm的振動篩進行篩分。+5 mm的篩上產(chǎn)品進入PC-600×600環(huán)錘式破碎機，破碎產(chǎn)品和-5 mm篩下產(chǎn)品一起下落至呈倒圓錐形的粉料倉中，作為磨選給礦。

2.2 階段磨礦—分選作業(yè)

2.2.1 磨礦—分級—強磁選

一段磨選作業(yè)采用磨礦—分級—強磁選流程。磨礦設備為一臺φ1 830 mm×2 100 mm球磨機和一臺φ1 500 mm高堰式分級機構成閉路，分級機溢流泵送進入SLon-1500立環(huán)脈動高梯度磁選機分選進行強磁分選。尾礦可繼續(xù)用來選鐵，強磁精礦則進入二段磨選作業(yè)。

在條件試驗確定的一段磨礦最佳磨礦細度為 -0.074 mm 80%條件下，采用SLon-100周期式磁選機進行強磁選條件試驗。為盡量提高最終產(chǎn)品灰云鐵的產(chǎn)率，確定強磁選介質棒直徑為1.5 mm、脈動沖次為120 r/min.。該條件下的磁場強度條件試驗結果見表2。

表2 強磁選磁場強度試驗結果

表2表明，隨著磁場強度的增加，強磁精礦TFe下降幅度較低，回收率則逐漸上升?？紤]到鐵的回收率，確定磁場強度為800 kA/m，可獲得TFe品位為64.70%的強磁精礦，作為二段磨選作業(yè)給礦。強磁尾礦全鐵品位降低至42.98%，石英和泥含量較多。

2.2.2 強磁精礦再磨—離心分選

探索試驗表明二段再磨最佳磨礦細度為 -0.044 mm 100%，采用φ1 000 mm超細立磨機進行磨礦，并和FX125長錐旋流器(溢流口直徑30 mm)構成閉路，再磨產(chǎn)品泵送至φ6 000 mm濃縮機進行濃縮脫水。立磨機是以磨機中的小球與小球之間的互相摩擦碰撞產(chǎn)生的摩擦力使礦物粒度變細，很好地使云母氧化鐵片層解理，提高云母氧化鐵片狀結構的含量。濃縮機底流經(jīng)砂泵輸送到SLon-2400離心選礦機，分選出精礦灰云鐵和尾礦紅云鐵。SLon離心選礦機利用離心力強化流膜選礦，實現(xiàn)礦粒群的選擇性分離，大幅度降低了粒度的回收下限。探索試驗表明，離心機分選濃度為5%、不加漂洗水時效果最好，并在該條件下進行轉速條件試驗，結果見表3。

表3 離心機條件試驗結果

由表3可知，隨著離心選礦機轉速的增加，精礦TFe品位逐漸降低，但降低幅度較小，而回收率呈升高趨勢。綜合考慮，確定轉速為800 r/min，此時 SLon-2400離心機精礦即灰云鐵TFe品位為67.20%，回收率為88.55%。尾礦TFe品位為52.54%，和濃縮機溢流合并成為紅云鐵。

2.3 濃縮過濾烘干作業(yè)

灰云鐵和紅云鐵分別送至對應的濃縮機中進行濃縮后過濾。過濾產(chǎn)品分別采用陶瓷過濾機和帶式過濾機脫水。再分別進入φ160 mm×1 400 mm回轉窯烘干機進料口，進入烘干作業(yè)。烘干后即為最終灰云鐵和紅云鐵產(chǎn)品。

3 生產(chǎn)實踐結果

工業(yè)生產(chǎn)流程見圖1。最終產(chǎn)品顏料指標檢測結果與國家標準(GB 6755—86)對比見表4。

圖1 云母氧化鐵生產(chǎn)工藝流程

表4 產(chǎn)品檢驗結果與國家標準(GB 6755—86)對比結果

表4結果表明，采用新工藝流程處理該鏡鐵礦石，最終紅云鐵和灰云鐵產(chǎn)品指標均達到或超過國家標準，性能達到同類產(chǎn)品的技術要求。

4 結 論

(1)安徽某鏡鐵礦石Fe2O3含量合適、結晶程度高，礦物晶體結構呈板狀或鱗片狀、呈云母結構構造，適合生產(chǎn)云母氧化鐵。采用強磁選—強磁精礦再磨—離心分離新工藝流程處理該礦石，可獲得紅云鐵和灰云鐵，過濾烘干后最終產(chǎn)品滿足市場需求，可作為油漆原料。

(2)經(jīng)條件試驗確定SLon-1500立環(huán)脈動高梯度強磁選機磁場強度為800 kA/m、SLon-2400離心選礦機分選轉速為800 r/min，產(chǎn)品指標最好；一段磨礦后強磁選拋尾能減少二段磨礦入磨量；紅云鐵粒度較細用帶式過濾脫水，灰云鐵粒度較粗用陶瓷過濾機脫水，提高過濾脫水效率。

(3)與采用傳統(tǒng)旋流器分級—搖床重選工藝相比，新工藝流程簡單、易于現(xiàn)場操作控制、無環(huán)境污染、生產(chǎn)成本低廉，并提高了灰云鐵鐵產(chǎn)率，降低過粉碎和變紅現(xiàn)象，經(jīng)濟效益顯著。

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2015-06-10)

許金越(1984—)，男，工程師，341000 江西省贛州市章貢區(qū)沙河工業(yè)園。