張　玲，王素玲

（甘肅鋼鐵職業(yè)技術(shù)學(xué)院，甘肅 嘉峪關(guān) 735100）

西北某褐鐵礦選礦試驗研究*

張玲，王素玲

（甘肅鋼鐵職業(yè)技術(shù)學(xué)院，甘肅 嘉峪關(guān) 735100）

對西北某地原礦鐵品位為44.12%的高堿度貧褐鐵礦進行選礦試驗研究。采用單一強磁選工藝精礦鐵品位只有48.84%，而采用焙燒磁選工藝，則可獲得鐵品位58.45%、相對焙燒礦回收率為93.62%的鐵精礦。這兩種鐵精礦均為高堿度鐵精礦，適宜與酸性鐵精礦配合使用。

褐鐵礦；強磁選；焙燒磁選

褐鐵礦絕大部分以2Fe2O3·3H2O形態(tài)存在，呈非晶質(zhì)、隱晶質(zhì)或膠狀體，外表顏色呈黃褐色、暗褐至褐黑色，弱至中磁性［1］。褐鐵屬難選鐵礦，主要采用強磁—重選、焙燒磁選、磁浮聯(lián)合等選礦方法處理［2］。本文對西北某地低品位褐鐵礦進行較為詳細(xì)的選礦工藝研究，為其開發(fā)利用提供技術(shù)參考。

1　原礦性質(zhì)

本試驗鐵礦石主要鐵礦物為褐鐵礦。原礦多元素化學(xué)分析見表1。

表1　原礦多元素化學(xué)分析結(jié)果（%）

分析表明：原礦鐵品位為44.12%，屬于貧鐵礦石；堿比〔（CaO+MgO）/（SiO2+Al2O3）〕達到2.354，故屬高堿性鐵礦石；有害元素硫、磷、鉀、鈉等含量很低，符合高爐冶煉要求；原礦燒損高達16.91%，燒后品位為53.12%。

2　試驗結(jié)果與討論

2.1強磁選試驗

褐鐵礦為弱磁性礦物，因此，考慮采用強磁選工藝予以回收。試驗設(shè)備為仿瓊斯型濕式強磁選機，試驗流程如圖1所示。

圖1　強磁選條件試驗流程

2.1.1磨礦細(xì)度試驗

將原礦磨至不同細(xì)度后進行強磁選試驗，磁場強度固定為12000Oe，試驗結(jié)果見表2。

表2　不同磨礦細(xì)度試驗精礦指標(biāo)　%

試驗表明，隨著磨礦細(xì)度的提高，精礦鐵品位提高，精礦SiO2含量下降，精礦鐵回收率下降。當(dāng)磨礦細(xì)度從-0.076mm占20%提高-0.076mm占90%時，精礦品位僅提高4.37個百分點，而鐵回收率下降約16.3個百分點，表明該礦石適宜在較粗的粒度下選別。另外，精礦中的SiO2含量均已較低，因此，選擇最佳磨礦細(xì)度為-0.076mm占50%，該細(xì)度只需一段磨礦作業(yè)即可達到。

2.1.2磁場強度試驗

將原礦磨至-0.076mm占50%后進行不同磁場強度的強磁選試驗，試驗結(jié)果見表3。

表3　磁場強度試驗結(jié)果　%

試驗表明，磁場強度升高，精礦鐵品位下降，精礦鐵回收率明顯提高。綜合考慮，選擇粗選磁場強度為12000Oe。

2.1.3強磁選流程試驗

從以上試驗結(jié)果可知，強磁選鐵回收率偏低，考慮通過增加掃選作業(yè)進一步提高鐵回收率。流程試驗數(shù)質(zhì)量流程如圖2所示。

圖2　強磁選數(shù)質(zhì)量流程圖

試驗表明，增加強磁掃選作業(yè)后，鐵回收率大幅度提高，從58.89%提高到86.15%，而精礦品位僅下降0.68個百分點。由于強磁選工藝所得精礦品位較低，只有48.84%，因此考慮進行焙燒磁選試驗。

2.2焙燒磁選試驗

焙燒磁選工藝是在高溫狀態(tài)下采用還原劑（C或H2）將弱磁性礦物轉(zhuǎn)變成強磁性礦物，然后采用弱磁選法進行回收，該工藝主要用于處理一些較難選的褐鐵礦、鏡鐵礦、菱鐵礦等。本次試驗的還原焙燒過程是在某礦山中的生產(chǎn)豎爐內(nèi)進行的。將礦樣分裝在鐵籠內(nèi)投入豎爐進行焙燒，焙燒完成后取出立即用水冷卻（避免焙燒礦再次氧化），然后對焙燒礦進行磨礦弱磁選試驗。在磨礦細(xì)度、磁場強度條件試驗的基礎(chǔ)上，進行流程試驗，流程試驗所用設(shè)備為φ400×300筒式弱磁選機，表面磁場強度為1800Oe，試驗結(jié)果如圖3所示。

圖3　焙燒礦試驗數(shù)質(zhì)量流程圖

試驗表明，原礦經(jīng)焙燒后，鐵品位可提高至52.22%，再經(jīng)兩段弱磁選，最終精礦鐵品位可達58.45%，相對焙燒礦的鐵回收率為93.62%。

2.3精礦產(chǎn)品分析

對強磁選精礦和焙燒磁選精礦進行多元素化學(xué)分析，以分析其中影響精礦品位的主要成分及有害元素種類、含量。分析結(jié)果見表4。

表4　精礦多元素化學(xué)分析結(jié)果　（%）

由表4可知，影響精礦品位的主要成分為CaO，其次為SiO2、MgO，其他雜質(zhì)成分含量都很少，主要有害元素S、P、K2O、Na2O含量都較低，符合高爐冶煉標(biāo)準(zhǔn)。強磁選精礦去燒損后精礦鐵品位有較大幅度的提高，從48.73%提高到57.43%。焙燒磁選精礦去燒損后品位可達到61%以上。由于精礦中CaO、MgO含量高而SiO2、Al2O3含量低，造成兩種精礦的堿比偏高，分別為3.60、2.94，屬于堿性鐵精礦。這種精礦如果單獨使用，則需要配加SiO2含量高的酸性熔劑而降低入爐品位。因此，可將其與市場上來源廣泛的酸性鐵精礦配合使用，達到減少燒結(jié)熔劑用量、提高燒結(jié)礦鐵品位之目的。

3　結(jié)論

對原礦鐵品位為44.12%的西北某高堿度貧褐鐵礦采用單一強磁選工藝，選別指標(biāo)較差，所得精礦鐵品位只有48.84%，而采用焙燒磁選則可獲得鐵品位58.45%的鐵精礦，相對焙燒礦的鐵回收率為93.62%。

產(chǎn)品分析表明，兩種工藝所得精礦均為高堿度鐵精礦，適宜與酸性鐵精礦配合使用。

［1］ 張志雄.礦石學(xué)［M］.北京：冶金工業(yè)出版社，1981.

［2］ 謝興中，王毓華.褐鐵礦選礦研究現(xiàn)狀與思考［J］.金屬礦山，2010（1）：6-10.

TD951

此文為甘肅省教育廳“粉礦磁化焙燒技術(shù)參數(shù)研究”項目研究論文，項目編號：2015B-182。