張叢香 鐘 剛

(鞍鋼集團礦業(yè)設(shè)計研究院)

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某貧赤鐵礦石選礦試驗

張叢香 鐘 剛

(鞍鋼集團礦業(yè)設(shè)計研究院)

某鐵礦采場不同部位的礦石性質(zhì)差別較大，影響選礦生產(chǎn)的穩(wěn)定，易造成生產(chǎn)指標(biāo)的波動。為穩(wěn)定生產(chǎn)，對采區(qū)深部礦石進行了工藝礦物學(xué)及選礦試驗研究，選礦廠可根據(jù)采區(qū)內(nèi)不同部位礦石的可選性，及時、合理地調(diào)整工藝參數(shù)和操作策略，更好地指導(dǎo)生產(chǎn)。

貧赤鐵礦石 礦石性質(zhì) 可選性 選別指標(biāo)

某鐵礦不同采區(qū)礦石性質(zhì)差別較大，品位和可選性的較大差異給選礦生產(chǎn)工藝參數(shù)的確定、工藝流程和生產(chǎn)指標(biāo)的穩(wěn)定帶來了極大的困難。為穩(wěn)定生產(chǎn)，對礦區(qū)深部礦石進行了工藝礦物學(xué)及可選性研究，以便選廠能根據(jù)礦石性質(zhì)的變化及時、有針對性地調(diào)整工藝參數(shù)，保持生產(chǎn)指標(biāo)的穩(wěn)定。

1 礦石性質(zhì)

1.1 礦石的構(gòu)造結(jié)構(gòu)

某鐵礦深部礦石為磁鐵赤鐵石英巖型鐵礦石，主要為致密塊狀、條帶狀構(gòu)造，含少量的構(gòu)造運動形成的破碎構(gòu)造及揉皺狀構(gòu)造、風(fēng)化淋濾構(gòu)造。致密塊狀構(gòu)造的礦石在空間上大致均勻分布，顏色基本一致；磁鐵礦、閃石類礦物等深色礦物與石英等淺色礦物相對富集且呈互層產(chǎn)出，在斷面上則呈條帶狀出現(xiàn)，以中—細條帶為主；由于礦石裂隙或靠近地表，風(fēng)化作用及地表水的淋濾作用導(dǎo)致礦石中鐵礦物褐鐵礦化，礦石中出現(xiàn)孔洞或碎裂，礦石中鐵礦物嵌布粒度變細。

礦樣的結(jié)構(gòu)主要有自形晶粒狀結(jié)構(gòu)、他形粒狀結(jié)構(gòu)、柱狀結(jié)構(gòu)、包裹體結(jié)構(gòu)及氧化交代結(jié)構(gòu)，脈石礦物以自形晶結(jié)構(gòu)及柱狀結(jié)構(gòu)為主，高品位礦石中鐵礦物他形粒狀結(jié)構(gòu)及氧化交代結(jié)構(gòu)較發(fā)育。

1.2 礦物組成及結(jié)構(gòu)特征

礦石中的主要礦物為石英、赤鐵礦、磁鐵礦及閃石類礦物，褐鐵礦、碳酸鹽礦物少量，黃鐵礦痕量。礦石中的部分石英、閃石類礦物及磁鐵礦呈粗粒自形晶結(jié)構(gòu)，其他則較細；赤鐵礦主要為粗粒磁鐵礦的氧化邊或磁鐵礦的假象結(jié)構(gòu)，反映該礦樣原生鐵礦物為磁鐵礦，并且經(jīng)赤鐵礦的后期氧化作用；褐鐵礦分布于鐵礦物邊緣或礦石裂隙處，為鐵礦物經(jīng)長期風(fēng)化淋濾作用所形成；石英為他形粒狀結(jié)構(gòu)，其他脈石礦物為半自形或自形粒狀。

1.3 嵌布特征

大部分脈石礦物的嵌布特征較簡單，晶體形態(tài)發(fā)育較好，嵌布粒度較粗，少部分脈石礦物尤其是碳酸鹽礦物晶粒較細，硅酸鹽中的白云母呈片狀產(chǎn)出。

部分磁鐵礦及假象赤鐵礦嵌布粒度在40 μm以上，部分赤鐵礦與磁鐵礦伴生，鐵礦物嵌布粒度略粗，礦物間接觸界線及鑲嵌關(guān)系較簡單。礦樣中鐵礦物平均嵌布粒度為46.46 μm，-15 μm含量僅占5.76%，脈石礦物平均嵌布粒度為95.24 μm。

1.4 礦石成分分析

礦石主要化學(xué)元素分析結(jié)果見表1，鐵物相分析結(jié)果見表2。

表1 礦石主要化學(xué)元素分析結(jié)果 %

表2 礦石鐵物相分析結(jié)果 %

由表1、表2可知，礦石鐵品位為33.57%，氧化亞鐵含量5.71%，磁性鐵含量為35.75%，赤褐鐵占全鐵的57.69%；礦石中有害元素硫、磷含量較低。

2 選礦試驗研究

2.1 磨礦細度試驗

磨礦細度試驗采用1次弱磁選流程，磁選設(shè)備為磁選管，磁場強度為96 kA/m，試驗結(jié)果見表3。

表3 磨礦細度試驗精礦指標(biāo) %

由表3可知，隨著磨礦細度的提高，精礦鐵品位上升、回收率下降；綜合考慮，確定磨礦細度為 -0.074 mm占90%。

2.2 弱磁選尾礦強磁選磁場強度試驗

以2.1節(jié)確定磨礦細度下的弱磁選尾礦為強磁選給礦，試驗結(jié)果見表4。

表4 強磁選試驗粗精礦指標(biāo)

從表4可看出，隨著磁場強度的增加，強磁選精礦鐵品位下降，作業(yè)回收率上升；綜合考慮，確定強磁選磁場強度為716.56 kA/m。

2.3 全流程試驗

結(jié)合現(xiàn)場選別工藝流程，對礦樣進行了試驗室連選試驗，試驗采用階段磨礦、粗細分級分選、中礦再磨再選的重磁浮(反浮選)聯(lián)合流程。1次閉路磨礦產(chǎn)品(-0.074 mm含量為58%)給入粗細分級旋流器進行粗細分級，沉砂螺旋溜槽1粗1精重選得重選精礦；螺旋溜槽粗選尾礦中磁機(背景磁場強度為398.09 kA/m，)掃選，中磁尾為最終尾礦；螺旋溜槽精選尾礦與中磁掃選精礦合并給入2次旋流器分級，沉砂進行2次開路磨礦，2次球磨機排礦和2次分級旋流器溢流合并(-0.074 mm占78%)返回粗細分級旋流器；粗細分級旋流器溢流給入弱磁機(96 kA/m)，弱磁選尾礦給入強磁選(背景磁場強度716.56 kA/m)，弱磁選精與強磁選精礦合并進行1粗1精3掃閉路反浮選。試驗數(shù)質(zhì)量流程見圖1。

圖1 全流程試驗數(shù)質(zhì)量流程

由圖1可見，鐵品位為33.57%的礦石，采用圖1所示流程處理，可獲得鐵品位為67.44%，回收率為79.33%的鐵精礦。

3 結(jié) 語

(1)某露天采區(qū)深部礦石鐵品位為33.57%，赤褐鐵占總鐵的57.69%，磁性鐵占總鐵的35.75%，有害元素硫、磷含量較低，屬低硫磷高硅貧赤鐵礦石。

(2)礦石屬磁鐵赤鐵石英巖型礦石，主要為塊狀、條帶狀構(gòu)造，含少量的構(gòu)造運動形成的破碎構(gòu)造及揉皺狀構(gòu)造、風(fēng)化淋濾構(gòu)造；礦石為粒狀結(jié)構(gòu)、不同程度氧化交代結(jié)構(gòu)及包裹體結(jié)構(gòu)；鐵礦物平均嵌布粒度為46.46 μm、脈石平均嵌布粒度為95.24 μm。

(3)礦石采用階段磨礦、粗細分級分選、中礦再磨再選的重磁浮(反浮選)聯(lián)合流程處理，可獲得鐵品位為67.44%、回收率為79.33%的精礦，中礦循環(huán)量為87.21%。

(4)由于采場不同部位礦石性質(zhì)有很大差異，當(dāng)高品位礦石入選時，中礦循環(huán)量較大，返回螺旋溜槽的量相應(yīng)要增加，生產(chǎn)上可根據(jù)實際情況，適當(dāng)增開粗細分級旋流器的臺數(shù)、調(diào)整旋溜器參數(shù)，同時螺旋溜槽的給礦量相對要增大，因此生產(chǎn)上應(yīng)根據(jù)來礦的性質(zhì)及時調(diào)整粗細分級旋流器和螺旋溜槽開動臺數(shù)，同時調(diào)整中場強磁選的磁場強度和強磁選的背景磁場強度，在保證精礦質(zhì)量的同時，降低尾礦品位，提高金屬回收率，穩(wěn)定生產(chǎn)；當(dāng)入選礦石品位較低時則相反。

(5)生產(chǎn)上應(yīng)根據(jù)礦石性質(zhì)的差異積極強化現(xiàn)場配礦，以保證生產(chǎn)指標(biāo)的穩(wěn)定；對于磁性鐵含量較高的深部礦石，因精礦產(chǎn)率也較高，生產(chǎn)上應(yīng)根據(jù)礦石性質(zhì)的差異相應(yīng)調(diào)整現(xiàn)場操作。

2016-06-26)

張叢香(1965—)，女，教授級高級工程師，114002 遼寧省鞍山市鐵東區(qū)東解放路132號。