徐花婷 汪圣虎

（西安礦源有色冶金研究院有限公司,陜西西安 710000）

自然界中褐鐵礦絕大多數(shù)以2Fe2O3·3H2O 的形式存在，呈非晶體、隱晶體或膠狀體，外表顏色黃褐色、暗褐色至褐黑色，弱至中磁性。褐鐵礦的富礦很少，含鐵品位較低時(shí)需要進(jìn)行選礦處理。目前褐鐵礦主要應(yīng)用重選、磁化焙燒—磁選聯(lián)合、磁選—浮選聯(lián)合等方法處理。國(guó)外則用絮凝—磁選工藝選別細(xì)粒弱磁性褐鐵礦，獲得較高的分選效率和指標(biāo)。

1 試驗(yàn)礦樣

試驗(yàn)礦樣經(jīng)檢測(cè)分析，該試樣礦石自然類型為鐵帽型褐鐵礦，礦石中礦物以膠狀和粉塵狀的褐鐵礦為主。脈石礦物以石英為主。褐鐵礦具有典型的蜂窩狀構(gòu)造，并包裹石英和氣孔。

2 選礦試驗(yàn)研究方案

礦石性質(zhì)研究表明，該礦石中褐鐵礦占全鐵的96%，無任何磁性鐵，探討試驗(yàn)結(jié)果說明，采用磁選、浮選、重選均無法獲得較好的選別指標(biāo)。

根據(jù)國(guó)內(nèi)外對(duì)該類型礦石的選礦實(shí)踐和試驗(yàn)研究資料，還原焙燒—磁選是選別褐鐵礦最有效的方法。選礦試驗(yàn)方案確定采用還原焙燒—磁選，進(jìn)行工藝條件試驗(yàn)。

3 還原焙燒—磁選工藝流程條件試驗(yàn)

3.1 焙燒溫度試驗(yàn)

焙燒—磁選試驗(yàn)還原劑為煤粉70Kg/t、焙燒時(shí)間30min、磁選磨礦細(xì)度-200 目50%，磁場(chǎng)強(qiáng)度1200Oe，在其他條件不變的前提下改變焙燒溫度。

溫度從700℃增加到950℃時(shí)，粗精礦鐵品位逐漸升高，鐵回收率逐漸上升；當(dāng)溫度超過900℃以后，粗精礦鐵品位逐漸下降。綜合考慮，確定焙燒溫度為900℃。

3.2 焙燒時(shí)間試驗(yàn)

焙燒—磁選試驗(yàn)還原劑為煤粉70Kg/t、焙燒溫度900℃、磁選磨礦細(xì)度-200目50%，磁場(chǎng)強(qiáng)度1200Oe，在其他條件不變的前提下改變焙燒時(shí)間。

時(shí)間從10min 增加到25min 時(shí)，粗精礦鐵品位逐漸升高，鐵回收率逐漸上升；當(dāng)時(shí)間超過15min以后，粗精礦鐵品位逐漸下降，回收率也逐漸下降，綜合考慮，確定焙燒時(shí)間為15min。

3.3 還原劑用量試驗(yàn)

焙燒—磁選試驗(yàn)焙燒時(shí)間15min、焙燒溫度900℃、磁選磨礦細(xì)度-200目50%，磁場(chǎng)強(qiáng)度1200Oe，在其他條件不變的前提下改變還原劑用量。

還原劑用量從50Kg/t 增加到200Kg/t 時(shí)，粗精礦鐵品位逐漸升高，鐵回收率逐漸上升；當(dāng)還原劑用量超過100Kg/t 以后，粗精礦鐵品位逐漸下降，回收率也逐漸下降，綜合考慮，確定焙燒還原劑用量為100Kg/t。

3.4 焙砂磨礦細(xì)度試驗(yàn)

焙燒—磁選試驗(yàn)還原劑為煤粉100Kg/t、焙燒時(shí)間15min、焙燒溫度900℃、磁場(chǎng)強(qiáng)度1200Oe，在其他條件不變的前提下改變磁選焙砂磨礦細(xì)度。

磨礦細(xì)度從-200 目70%增加到95%時(shí)，粗精礦鐵品位逐漸升高，鐵回收率逐漸上升；當(dāng)磨礦細(xì)度超過75%時(shí)，回收率和品位均下降，綜合考慮，磨礦細(xì)度選70%～75%。

3.5 磁選鐵精礦再磨細(xì)度試驗(yàn)

考慮到鐵精礦品位不高，對(duì)-200 目70—75%條件下獲得的鐵精礦進(jìn)行了再磨細(xì)度試驗(yàn)。

焙燒—磁選試驗(yàn)還原劑為煤粉100Kg/t、焙燒時(shí)間20min、焙燒溫度900℃、磁場(chǎng)強(qiáng)度1200Oe，磁選粗選磨礦細(xì)度70～75%，在其他條件不變的前提下改變磁選再磨磨礦細(xì)度

粗選鐵精礦再磨細(xì)度-300目96%條件下可以提高鐵品位達(dá)到58%，但磨礦細(xì)度再提高，鐵品位和回收率均受影響，特別是鐵回收率大幅降低。選擇再磨細(xì)度-300目96%為宜。

3.6 焙燒—磁選綜合條件試驗(yàn)

試驗(yàn)流程見圖1,試驗(yàn)結(jié)果見表1。

圖1 焙燒—磁選綜合條件試驗(yàn)流程

表1 焙燒—磁選綜合條件試驗(yàn)結(jié)果

表1試驗(yàn)結(jié)果說明，采用焙燒——磁選最佳優(yōu)化條件試驗(yàn)結(jié)果，可以獲得鐵品位58.7%，鐵回收率78.72%的鐵精礦。

4 結(jié)語

（1）海南鐵礦樣品的主要特征為褐鐵礦粒度-0.02mm的膠狀和粒狀集合體。主要金屬礦物為褐鐵礦、少量赤鐵礦、微量磁鐵礦、黃鐵礦；脈石礦物以石英為主。礦石自然類型為鐵帽型褐鐵礦。

（2）褐鐵礦中團(tuán)塊狀構(gòu)造的褐鐵礦結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，褐鐵礦成膠狀集合體，全部成蜂窩狀構(gòu)造，赤鐵礦在褐鐵礦中成交代褐鐵礦的隱晶集合體。石英多以碎屑方式出現(xiàn)，嵌布于褐鐵礦中，被褐鐵礦包裹。

（3）試驗(yàn)采用還原焙燒—磁選工藝流程。還原焙燒原礦粒度為-2mm，還原劑為煤粉，粒度-1mm，按焙燒礦石量的10%比例加入礦石中混勻進(jìn)行焙燒，焙燒溫度900℃，焙燒時(shí)間20min，焙燒出爐后立即傾入冷水進(jìn)行水淬，焙砂脫水后進(jìn)行磨礦磁選。在磨礦細(xì)度-300 目96%條件下，經(jīng)一粗二精磁選作業(yè)，獲得最終鐵精礦鐵品位58.7%，鐵回收率78.72%。