劉盛辰 梅燦國 李萬興

（鞍鋼集團礦業(yè)設計研究院有限公司）

我國鐵礦石資源儲量雖然較豐富，但有很大一部分資源屬復雜難選礦石資源，其特點主要是鐵品位低、有用礦物嵌布粒度細［1-3］。目前，某礦山復雜難選鐵礦石采用兩段連續(xù)磨礦—粗細分級—重磁浮聯(lián)合選別工藝流程處理［4］，不僅存在工藝流程長、作業(yè)多、重選效率低、重選精礦品位低、浮選尾礦品位高等問題，而且生產(chǎn)成本居高不下。近年來，選礦廠入選礦石種類、性質(zhì)日趨復雜化和不穩(wěn)定［5］，原選礦流程的適應性越來越差，因此，有必要對現(xiàn)有選別流程進行優(yōu)化研究和改造。

1 礦石性質(zhì)

1.1 礦石成分分析

礦石主要化學成分分析結果見表1，鐵物相分析結果見表2。

從表1 可以看出，礦石鐵含量為31.69%，其中亞鐵含量7.11%。

從表2 可以看出，鐵礦物以赤褐鐵礦物為主，鐵含量為18.14%、鐵分布率占57.24%；其次為磁性鐵礦物，鐵含量為10.10%、鐵分布率占31.87%；硅酸鐵礦物和碳酸鐵礦物的鐵含量合計為3.45%、鐵分布率為10.88%。

1.2 礦石的解離度分析

不同磨礦細度條件下鐵礦物及脈石礦物的單體解離度測定結果見表3。

從表3 可以看出，隨著磨礦細度的提高，鐵礦物和脈石礦物的單體解離度逐步提高。當磨礦細度達-200 目占80% 時，鐵礦物的單體解離度達62.83%，具備了階段分選條件；當磨礦細度達-320目占90%時，鐵礦物的單體解離度達78.45%；當磨礦細度達-320 目占95%時，鐵礦物的單體解離度達83.33%。表明磨礦細度在-320 目占90%～95%時，有望獲得高品位鐵精礦。

2 試驗結果與分析

2.1 優(yōu)化工藝流程

采用圖1 所示的工藝流程對選廠工藝流程進行優(yōu)化試驗。

2.2 兩段連續(xù)磨礦、弱磁選+強磁選條件試驗

條件試驗采用半工業(yè)設備，礦石通過自動給料機給入一段球磨機與螺旋分級機形成的一段閉路磨礦系統(tǒng)，細度為-200 目45%～50%的一次分級溢流給入二段球磨機與旋流器形成的二段閉路磨礦系統(tǒng)，細度為-200 目75%～80%的二次分級溢流給入弱磁選機選別，弱磁選尾礦濃縮后給入一、二段強磁選機選別，弱磁選精礦、強磁選1 精礦及強磁選2 精礦合并為混磁精礦，強磁選2尾礦為合格尾礦。

2.2.1 弱磁選試驗

條件試驗確定的弱磁選磁場強度為318.47 kA/m，試驗結果見表4。

從表4 可以看出，一段弱磁選可獲得鐵品位51.67%、回收率43.59%的弱磁選精礦。

2.2.2 強磁選1背景磁感應強度試驗

強磁選1背景磁感應強度試驗結果見表5。

從表5 可以看出，隨著背景磁感應強度的提高，強磁選1 精礦品位從41.50%小幅下降到39.45%，回收率明顯提高。綜合考慮，確定強磁選1背景磁感應強度為350 mT。

2.2.3 強磁選2背景磁感應強度試驗

強磁選2背景磁感應強度試驗結果見表6。

從表6 可以看出，隨著背景磁感應強度的提高，強磁選2 精礦品位從30.95%顯著下降到23.98%，回收率小幅提高。綜合考慮，確定強磁選2背景磁感應強度為700 mT。

2.2.4 兩段連續(xù)磨礦、弱磁選+強磁選試驗結果

兩段連續(xù)磨礦、弱磁選+強磁選試驗結果見表7。

2.3 混磁精礦塔磨解離試驗

混磁精礦塔磨解離試驗結果見表8。

從表8 可以看出，隨著磨礦細度的提高，鐵礦物和脈石礦物的單體解離度逐步提高。當磨礦細度達-320目占90%時，鐵礦物的單體解離度達81.30%，通過分選有望獲得高品位鐵精礦。

2.4 塔磨產(chǎn)品反浮選試驗

塔磨產(chǎn)品（-320 目占90%）反浮選試驗礦漿濃度為33%，NaOH 用量1 187 g/t（pH=11.5），淀粉用量750 g/t，CaO 用量600 g/t，捕收劑TD-Ⅱ粗選用量1 500 g/t、精選用量750 g/t，浮選溫度32～36 ℃，1粗1精3掃反浮選閉路試驗結果見表9。

從表9 可以看出，品位為42.55%的混磁精礦磨礦至-320 目占90%的情況下，采用1 粗1 精3 掃反浮選閉路流程處理，可獲得作業(yè)產(chǎn)率50.19%、品位66.45%、作業(yè)回收率78.38%的反浮選精礦，反浮選尾礦品位18.47%。

2.5 全流程試驗結果

按圖1所示的優(yōu)化流程處理復雜難選礦石，產(chǎn)品指標與工藝優(yōu)化前的流程（兩段弱磁選、兩段強磁選、粗細分級、兩段螺旋溜槽重選、反浮選）指標對比見表10。

從表10 可以看出，采用圖1 所示的優(yōu)化流程處理礦石，所得精礦與現(xiàn)場精礦相比，鐵品位提高2.45個百分點，鐵回收率提高12.85 個百分點，尾礦鐵品位下降4.09個百分點，工藝優(yōu)化效果明顯。

3 結論

（1）某復雜難選礦石鐵含量為31.69%，亞鐵含量7.11%；鐵礦物以赤褐鐵礦物為主，鐵分布率占57.24%；其次為磁性鐵礦物，鐵分布率占31.87%；硅酸鐵礦物和碳酸鐵礦物的鐵分布率為10.88%。

（2）礦石磨礦細度達-320 目占90%時的鐵礦物的單體解離度達78.45%，磨礦細度達-320 目占95%時的鐵礦物單體解離度達83.33%，表明磨礦細度在-320目占90%～95%時有望獲得高品位鐵精礦。

（3）優(yōu)化后的工藝流程較原流程顯著簡潔、順暢，易于操作管理，所得精礦與現(xiàn)場精礦相比，鐵品位提高2.45 個百分點，鐵回收率提高12.85 個百分點，尾礦鐵品位下降4.09 個百分點，工藝優(yōu)化效果明顯。