【摘要】寧城縣十八臺(tái)超貧鐵礦礦床采用“原礦粗磨磁選 — 粗精礦再磨精選”的工藝流程回收礦石中的磁性鐵。采用該工藝可獲得產(chǎn)率8.47%、鐵精礦品位TFe 65.82%、TFe回收率39.88%、磁性鐵回收率95.38%的選礦技術(shù)指標(biāo)，鐵精礦中各項(xiàng)雜質(zhì)含量均符合相關(guān)質(zhì)量要求。試驗(yàn)結(jié)果說明該礦石的可選性較好。

【關(guān)鍵詞】礦石加工；樣品分析；選礦試驗(yàn)；質(zhì)量檢查

1、序言

本次研究主要根據(jù)內(nèi)蒙古自治區(qū)第十地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)院在內(nèi)蒙古寧城縣十八臺(tái)超貧鐵礦的詳查工作。寧城縣十八臺(tái)鐵礦區(qū)位于內(nèi)蒙古自治區(qū)赤峰市寧城縣南部，距寧城縣政府所在地天義鎮(zhèn)約24Km，交通較為便利。

礦床主要賦含在華力西期侵入體角閃輝長巖中，為礦區(qū)主要的含礦母巖，巖體內(nèi)鐵礦石品位較均勻，礦體在橫向和縱向上品位變化不大。結(jié)合物探高精磁測資料，該巖體長軸近南北向展布，含礦巖體平面上呈似橢圓狀產(chǎn)出，長660m，寬140—380m。礦石品位變化不大，mFe品位最低4.06%，TFe品位最高16.55%，mFe品位最高10.26%，一般mFe品位4—7%，礦床平均品位mFe5.74%。含礦角閃輝長巖體與圍巖花崗巖、角閃斜長片麻巖呈侵入接觸關(guān)系，含礦角閃輝長巖體與圍巖花崗巖界面產(chǎn)狀255-281°∠64-72°，含礦角閃輝長巖體與圍巖角閃斜長片麻巖界面產(chǎn)狀285°∠64°，局部產(chǎn)狀有變化。

2、采樣種類、方法及其代表性

寧城縣十八臺(tái)超貧鐵礦選礦試驗(yàn)由河北省地礦中心實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)。試驗(yàn)樣品由內(nèi)蒙古自治區(qū)第十地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)院地質(zhì)技術(shù)人員采集，試驗(yàn)樣品在礦區(qū)控制的主體含礦巖石各個(gè)探槽、鉆孔中采取。用打塊法分別采取具代表性的礦石合并到一起組成一件樣品，重100Kg。礦區(qū)平均全鐵品位為11.94%，磁性鐵品位5.74%，樣品全鐵品位為13.78%，磁性鐵品位5.67%，具有一定的代表性。

3、礦石物質(zhì)組成的研究

3.1礦石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造

礦石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造簡單，主要有自形-它形晶粒狀結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)和稀疏浸染狀構(gòu)造。

（1）自形-它形晶粒狀結(jié)構(gòu)：礦石中的磁鐵礦、鈦鐵礦呈自形-它形晶粒狀分布，而一部分鈦鐵礦則呈自形-半自形板狀顆粒。

（2）交代結(jié)構(gòu)：主要表現(xiàn)在鈦鐵礦顆粒中，磁鐵礦被交代的較少。其中鈦鐵礦被交代的強(qiáng)烈程度、表現(xiàn)的形式也不一樣。赤鐵礦可呈云霧狀交代鈦鐵礦，赤鐵礦不均勻地分布于鈦鐵礦顆粒中；赤鐵礦也可呈片晶狀交代鈦鐵礦，片晶呈長針狀、短針狀沿一定方向平行排列，分布于鈦鐵礦顆粒中。

磁鐵礦也微弱地被赤鐵礦交代，稀少的赤鐵礦片晶分布于磁鐵礦顆粒邊緣。

（3）稀疏浸染狀構(gòu)造：礦石中的磁鐵礦和鈦鐵礦較均勻的分布。

3.2礦石的礦物成分及含量

該礦石的礦物成分簡單，種類較少。金屬礦物主要為磁鐵礦，其次是鈦鐵礦，赤鐵礦為交代生成的礦物，分布于磁鐵礦和鈦鐵礦顆粒中。非金屬礦物主要為角閃石和輝石，其它礦物較少。

3.3主要礦物的嵌布特征

磁鐵礦：礦石中的磁鐵礦有兩種形式，一種呈自形-它形晶粒狀，含量較多，粒度大小不一，粒度一般為0.04～0.50mm，呈單體顆?；蚣象w稀疏浸染狀分布。磁鐵礦的蝕變較弱，僅沿顆粒邊緣被赤鐵礦片晶交代。磁鐵礦和鈦鐵礦緊密連生，片晶寬度僅為0.009mm。另一種磁鐵礦為細(xì)小針狀或微粒狀，分布于輝石顆粒中，含量較少，不易與輝石解離。

鈦鐵礦：呈自形-它形板狀、粒狀，含量較少，粒度一般為0.06～0.30mm，呈單體顆粒或與磁鐵礦連生分布于礦石中?？杀怀噼F礦交代，交代的強(qiáng)弱程度、表現(xiàn)形式不一。赤鐵礦可呈云霧狀交代鈦鐵礦，赤鐵礦不均勻分布于鈦鐵礦中；或赤鐵礦呈片晶狀交代鈦鐵礦，片晶的大小不一，呈長針狀、短針狀或微粒狀，且沿一定方向平行排列分布于鈦鐵礦中。鈦鐵礦被交代的現(xiàn)象普遍，或強(qiáng)或弱的均被赤鐵礦交代。偶見鈦鐵礦呈細(xì)窄的片晶分布于磁鐵礦中，片晶寬度僅為0.009mm。

4、選礦試驗(yàn)

4.1磨礦細(xì)度試驗(yàn)

采用直徑Φ50mm磁選管進(jìn)行一段磁選，磁場強(qiáng)度1500奧斯特，試驗(yàn)結(jié)果見表1。隨著磨礦細(xì)度的提高，鐵精礦的品位逐漸提高，而回收率呈現(xiàn)下降趨勢。這是由于受到磨礦細(xì)度的影響，細(xì)粒磁性鐵流失所致。采用一段磨礦磁選工藝，欲使鐵精礦品位達(dá)到65%以上，磨礦細(xì)度應(yīng)達(dá)到85%-200目以上。

注：*斜體加粗?jǐn)?shù)據(jù)表示尾礦磁性鐵含量（%）

從磨細(xì)度條件試驗(yàn)結(jié)果可以看出，對(duì)該礦而言有兩種流程方案可供選擇。一種流程方案是原礦直接細(xì)磨至-200目占85%以上，然后進(jìn)行磁選，此方案的缺點(diǎn)是磨機(jī)處理量大、磨礦成本高。另一種流程方案是“原礦粗磨磁選—粗精礦再磨磁選”，當(dāng)?shù)谝欢文サV細(xì)度為-200目含量46%左右時(shí)，第一段磁選即可拋棄磁性鐵含量僅為0.20%、產(chǎn)率80%以上的合格尾礦，僅有少量的粗精礦需要進(jìn)行再磨、磁選，這樣可以極大地降低磨礦成本。所以，采用第二種流程方案比較合理。

4.2粗精礦再磨磨礦細(xì)度試驗(yàn)

第一段磨礦細(xì)度為46.4%-200目，磁選磁場強(qiáng)度1500Oe，采用Φ350mm鼓式磁選機(jī)制取粗精礦，試驗(yàn)流程見圖1，試驗(yàn)結(jié)果見表2。第二段磨礦細(xì)度為變量，采用直徑Φ50mm磁選管進(jìn)行第二段磁選試驗(yàn)，磁場強(qiáng)度1500Oe，試驗(yàn)流程見圖2，試驗(yàn)結(jié)果見表3。

從表3的試驗(yàn)結(jié)果可以推斷，-200目粒級(jí)中的脈石含量最高且主要以細(xì)粒、可分離狀態(tài)存在，同時(shí)也說明礦石中某些脈石的可磨性比磁鐵礦要好，其余粒級(jí)中的脈石則與磁鐵礦形成連生體，需要進(jìn)一步磨礦解離。

表4結(jié)果表明，當(dāng)?shù)诙文サV細(xì)度為70.6%-200目時(shí)，鐵精礦全鐵品位即可達(dá)65%以上。為保證實(shí)際生產(chǎn)中的精礦質(zhì)量，確定適宜的粗精礦再磨細(xì)度為78.0%-200目。

4.3磁場強(qiáng)度試驗(yàn)

采用Φ50mm磁選管分別在不同磁場強(qiáng)度條件下進(jìn)行磁場強(qiáng)度試驗(yàn)，結(jié)果見表5。當(dāng)磁場強(qiáng)度為1200和1500奧斯特時(shí)，鐵精礦的產(chǎn)率和品位變化均不大。考慮現(xiàn)場實(shí)際情況，建議均采用場強(qiáng)為1500奧斯特（Oe）的磁選機(jī)。

4.4推薦最終工藝流程試驗(yàn)

根據(jù)以上條件試驗(yàn)結(jié)果，推薦最終流程為“原礦粗磨磁選 —粗精礦再磨磁選”。第一段磨礦細(xì)度為46.4%-200目，粗選磁場強(qiáng)度1500奧斯特；第二段磨礦細(xì)度為78.0%-200目，兩次精選，精選Ⅰ和精選Ⅱ磁場強(qiáng)度均為1500奧斯特。粗選和精選均采用Φ350mm鼓式磁選機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)流程見圖3，試驗(yàn)結(jié)果見表6。采用Φ350mm鼓式磁選機(jī)進(jìn)行流程驗(yàn)證試驗(yàn)，可獲得鐵精礦品位為65.82%、鐵回收率39.88%的選礦指標(biāo)。磁選尾礦品位較高的原因是礦石中磁性鐵含量低，只占全鐵的41.61%。試驗(yàn)中磁性鐵回收率為95.38%。

5、產(chǎn)品質(zhì)量檢查

5.1精礦化學(xué)多項(xiàng)分析

精礦化學(xué)多項(xiàng)分析見表7。

注：*含量為10-6。

5.2尾礦化學(xué)多項(xiàng)分析

尾礦化學(xué)多項(xiàng)分析見表8。

注：*含量為10-6

6、結(jié)語

（1）該礦石礦物成分簡單，種類較少。金屬礦物主要為磁鐵礦，其次是鈦鐵礦，赤鐵礦為交代生成的礦物，分布于磁鐵礦和鈦鐵礦顆粒中。非金屬礦物主要為角閃石和輝石，其它礦物較少。礦石中的磁鐵礦主要呈自形-它形晶粒狀，粒度一般為0.04～0.50mm，呈單體顆?；蚣象w稀疏浸染狀分布。礦石中磁性鐵含量5.70%，只占全鐵的41.61%，非磁性鐵占58.39%。非磁性鐵含量高是造成尾礦鐵含量高及精礦鐵回收率低的主要原因。

（2）推薦工藝流程“粗磨拋尾—粗精礦再磨磁選”的具體參數(shù)為：第一段磨礦細(xì)度46.4%-200目，粗選磁場強(qiáng)度1500奧斯特；第二段磨礦細(xì)度78.0%-200目，兩次精選的磁場強(qiáng)度均為1500奧斯特。

（3）在推薦工藝流程條件下，可以獲得鐵精礦品位TFe 65.82%、TFe回收率39.88%、磁性鐵回收率95.38%的選礦技術(shù)指標(biāo)，鐵精礦中各項(xiàng)雜質(zhì)含量均符合相關(guān)質(zhì)量要求。試驗(yàn)結(jié)果說明該礦石的可選性較好，屬較易選礦石。

（4）鏡下鑒定結(jié)果表明，礦石中鈦鐵礦的礦物含量為4%，已經(jīng)達(dá)到了綜合利用的品位，建議進(jìn)行綜合回收試驗(yàn)研究。

（5）本次試驗(yàn)選礦工藝流程及試驗(yàn)結(jié)果可作為該鐵礦地質(zhì)評(píng)價(jià)和開發(fā)利用的參考依據(jù)。由于礦石品位低，在開發(fā)利用過程中，必須重視采用高效干式預(yù)選技術(shù)。

參考文獻(xiàn)

[1]吳紀(jì)功等，《內(nèi)蒙古寧城縣十八臺(tái)鐵礦詳查報(bào)告》2011，5

[2]河北省地礦中心實(shí)驗(yàn)室《內(nèi)蒙古寧城縣同仁礦業(yè)有限公司十八臺(tái)鐵礦選礦試驗(yàn)報(bào)告》2011.10

作者簡介

吳紀(jì)功（1968年-），男，1991年畢業(yè)于成都地質(zhì)學(xué)院地質(zhì)礦產(chǎn)勘查系，高級(jí)工程師，研究方向?yàn)閰^(qū)域地質(zhì)、礦產(chǎn)勘查。