常魯平　李　亮　王　炬

(1.中鋼集團馬鞍山礦山研究院有限公司；2.華唯金屬礦產(chǎn)資源高效循環(huán)利用國家工程研究中心有限公司)

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霍邱某低品位磁鐵礦石選礦試驗*

常魯平1,2李亮1,2王炬1,2

(1.中鋼集團馬鞍山礦山研究院有限公司；2.華唯金屬礦產(chǎn)資源高效循環(huán)利用國家工程研究中心有限公司)

摘要霍邱地區(qū)某低品位磁鐵礦石鐵品位為23.30%，鐵主要以磁鐵礦的形式存在。為合理開發(fā)利用該鐵礦資源，在分析礦石性質的基礎上，對其進行選礦試驗研究。采用階段破碎—階段拋廢—磨礦(-0.076 mm占55%)—弱磁選流程，最終可獲得產(chǎn)率為25.30%、鐵品位為66.25%、回收率為71.91%的鐵精礦，分選效果較好，可作為該礦石的開發(fā)利用流程。

關鍵詞磁鐵礦階段破碎階段拋廢弱磁選

霍邱地區(qū)是安徽省重要的鐵礦資源地，經(jīng)過幾十年的勘探，相繼探明了張莊、周集、吳集、周油坊、李老莊、范橋、李樓等大型礦床十余處 ,累計探明儲量 12億t。該地區(qū)鐵礦石鐵品位較低，礦物組成簡單、儲量大，有害元素硫和磷含量低，屬典型的貧磁鐵礦。隨著近幾年選礦工藝及設備的迅速發(fā)展，該地區(qū)礦石得以開發(fā)利用，將鞏固、提升安徽省鐵礦石資源的供應能力，使皖西鐵礦資源優(yōu)勢變?yōu)榻?jīng)濟優(yōu)勢。對該地區(qū)某低品位礦石進行選礦試驗，以期確定其合適的開發(fā)利用工藝流程。

1礦石性質

對原礦進行化學多元素分析和鐵物相分析，結果分別見表1和表2。

表1原礦化學多元素分析結果

%

表2原礦鐵物相分析結果

%

表1表明，礦石鐵含量為23.30%，是主要有價元素，其它元素如錳、鋅等含量較低，不具有開發(fā)利用價值。有害元素S、P含量較低，對選礦及后續(xù)冶煉有利。礦石堿比w(CaO+MgO)/w(SiO2+Al2O3) =0.11，為酸性鐵礦石。脈石中SiO2含量較高，是選礦過程中要給予剔除的主要部分。

表2表明，礦石中鐵主要賦存于磁鐵礦中，占總鐵的69.84%，是主要的回收對象。其次為硅酸鐵，分布率達22.87%，赤褐鐵礦和黃鐵礦中的鐵及硫酸鐵少量，合計占總鐵的7.29%。

2試驗結果與討論

礦石磁鐵礦含量較多，弱磁選可獲得良好的分選效果?？紤]到非磁性成分的存在會增加弱磁選流程磨礦的處理量，不利于節(jié)約能耗，本著“能拋早拋、能收早收”原則，礦石先經(jīng)階段破碎—階段拋廢進行預先拋尾以降低后續(xù)流程負荷，并通過條件試驗確定最佳的磁選拋廢條件[1-4]。

2.1-200 mm粒級磁干選拋廢試驗

將礦石破碎至-200 mm進行1次磁干選拋廢條件試驗，分別進行分離隔板距離試驗和磁選機筒體表面線速度試驗。試驗設備為CTG1210型永磁干式磁選機，磁場強度為198.94 kA/m。

2.1.1分離隔板距離試驗

分離隔板是指用于分隔磁精礦和廢石的檔板，分離隔板距離是分離隔板與筒體中心線的水平距離。距離越大，廢石產(chǎn)率越小，磁精礦鐵品位越小。固定干式磁選機磁場強度為198.94 kA/m、筒體表面線速度為1.94 m/s，考察不同分離隔板距離對磁粗精礦指標的影響，試驗結果見圖1。

圖1表明，隨著分離隔板距離的增大，拋出廢石產(chǎn)率不斷減小，粗精礦磁性鐵回收率升高。為了保證精礦磁性鐵回收率，選擇分離隔板距離為1 200 mm，此時可拋除產(chǎn)率為22.30%，鐵品位為8.96%的廢石，磁粗精礦鐵品位為27.24%，全鐵和磁性鐵回收率分別為91.37%，98.58%。

圖1　分離隔板距離試驗

2.1.2筒體表面線速度試驗

固定干式磁選機磁場強度為198.94 kA/m、分離隔板距離為1 200 mm，進行筒體表面線速度試驗，試驗結果見圖2。

圖2　筒體表面線速度試驗

圖2表明，隨著筒體表面線速度的增大，拋出的廢石產(chǎn)率增大，粗精礦磁性鐵回收率減小。為在保證磁性鐵回收率的前提下，盡可能多拋出廢石，選擇筒體表面線速度為1.7 m/s。此時可拋除產(chǎn)率為10.40%，鐵品位為7.50%的廢石，磁粗精礦鐵品位為25.14%，全鐵和磁性鐵回收率分別為96.65%，99.63%。

鑒于近年來鐵礦石價格不斷下跌，降本增效變得尤為重要，因此有必要在中碎產(chǎn)品后繼續(xù)使用干式磁選機進行拋廢，以提高細碎段的效率。將-200 mm干拋磁粗精礦破碎至-70 mm后仍選擇CTG1210型永磁干式磁選機進行磁干選拋廢。在磁場強度為198.94 kA/m、分離隔板距離為1 100 mm、筒體表面線速度為 1.7 m/s時，磁干選拋廢可拋除13.03%，鐵品位為8.50%的廢石，磁粗精礦鐵品位為27.63%，全鐵和磁性鐵回收率分別為95.58%，99.56%。

2.2-10 mm磁粗精礦濕式磁選拋廢處理量試驗

將-70 mm干拋磁粗精礦破碎至-10 mm，選擇中鋼集團馬鞍山礦山研究院有限公司研制的CCTS型永磁濕式粗粒磁選機進行濕式磁選拋廢試驗。此類磁選機已在國內(nèi)一些礦山成功應用，尤其是在低品位中粗粒級強磁性鐵礦石的預先拋廢工藝中表現(xiàn)出良好的分選效果。

處理量是CCTS型永磁濕式粗粒磁選機的主要參數(shù)。在磁選機磁場強度為318.31 kA/m時，不同處理量對-10 mm粗精礦指標的影響見圖3。

圖3　處理量試驗

圖3表明，處理量從0.3 t/h增加到0.9 t/h，拋除廢石產(chǎn)率從34.00%減少到21.90%，磁性鐵損失率從2.08%減小至0.86%。為了保證99%以上較高的磁性鐵回收率，選取處理量為0.6 t/h。此時拋除廢石產(chǎn)率為25.00%，鐵品位為8.76%，濕拋粗精礦鐵品位為33.92%，全鐵和磁性鐵回收率分別為92.07%，99.04%。

2.3磨礦—弱磁選磨礦細度試驗

將-10 mm濕式磁選拋廢粗精礦磨礦后進行弱磁選富集鐵。磨礦細度是影響精礦鐵品位的關鍵因素，采用400 mm×300 mm試驗型弱磁選機，在磁場強度為159.15 kA/m條件下，進行磨礦—弱磁選磨礦細度條件試驗。結果見圖4。

圖4　磨礦細度試驗

圖4表明，當磨礦細度-0.076mm含量從35%上升至65%時，精礦鐵品位提高幅度較大，回收率明顯下降。繼續(xù)增大磨礦細度，精礦鐵品位上升趨緩，回收率基本不變。在磨礦細度為-0.076mm占55%時，一次弱磁選可獲得鐵品位為65%以上的鐵精礦，滿足合同要求。結合磨礦能耗，選擇磨礦細度為-0.076mm55%。

3全流程試驗

在條件試驗的基礎上進行階段破碎—階段拋廢—磨礦(-0.076 mm 55%)—弱磁選全流程試驗，數(shù)質量流程見圖5。

圖5　原礦—階段破碎—階段預選—磨礦

4結論

(1)霍邱某低品位磁鐵礦石鐵品位為23.30%，通過采用階段破碎—階段拋廢—磨礦(-0.076 mm 55%)—弱磁選流程處理，最終可獲得鐵品位為66.25%、回收率為71.91%的鐵精礦。

(2)分別對-200 mm的粗碎產(chǎn)品、-70 mm中碎產(chǎn)品和-10 mm的細碎產(chǎn)品進行預先拋廢，可在入磨前拋出產(chǎn)率達40%以上的廢石，磁性鐵損失率1.71%，大大地降低了入磨礦石量和弱磁選處理量，從而達到了降本增效的目的。

參考文獻

[1]孫炳泉.超貧鐵礦資源化利用技術現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].金屬礦山，2009(1)：9-11.

[2]陸三明, 徐曉春, 彭智,等.安徽省霍邱鐵礦的資源經(jīng)濟意義及生態(tài)保護[J].合肥工業(yè)大學學報，2005(2)：153-157.

[3]常魯平，孫放，楊任新.CCTS型粗粒磁選機對貧磁鐵礦石的預選效果[J].金屬礦山，2013(10)：120-123.

[4]王常任.磁電選礦[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1986.

(收稿日期2015-10-13)

*“十二五”國家科技支撐計劃項目(編號：2011BAB07B03)。

常魯平(1988—)，男，助理工程師，243000 安徽省馬鞍山市西塘路666號。