董 棟 張穎新 王二鋒3

（1.中國地質(zhì)科學(xué)院鄭州礦產(chǎn)綜合利用研究所；2.國家非金屬礦資源綜合利用工程技術(shù)研究中心；3.自然資源部多金屬礦綜合利用評價(jià)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室）

我國是世界鋼鐵生產(chǎn)與消費(fèi)第一大國，每年需要消耗大量的鐵精礦，而國內(nèi)大多數(shù)鐵精礦存在二氧化硅含量偏高的問題，這不僅影響高爐利用系數(shù)的提高，而且是造成高爐煉鐵渣比高、焦比高、產(chǎn)量低、效益差的根本原因。因此，開展提鐵降硅研究對我國鋼鐵工業(yè)具有重要意義［1-4］。

遼寧某鐵礦石為原生磁鐵礦石，鐵礦物主要是磁鐵礦，次為鏡鐵礦，脈石礦物以石英為主，其次是滑石、陽起石和鐵白云石等，磁鐵礦主要以浸染條帶狀和浸染狀產(chǎn)出，嵌布粒度較細(xì)。該礦采用常規(guī)三階段磨選工藝處理礦石，三段閉路磨礦系統(tǒng)采用旋流器和高頻細(xì)篩聯(lián)合分級，其中旋流器溢流經(jīng)磁力脫水槽脫泥后入高頻篩，篩下產(chǎn)品經(jīng)由磁選柱提質(zhì)、一次濃縮磁選得最終精礦（-0.045 mm占95%左右、鐵品位為65%左右），最終精礦因二氧化硅含量大于8%而影響銷售。進(jìn)一步的研究表明，現(xiàn)場鐵精礦大部分已單體解離，但仍存在少量連生體，要進(jìn)一步提高選別指標(biāo)需進(jìn)行再磨再選，這很容易造成鐵精礦過磨。而磁場篩選機(jī)（磁篩）與常規(guī)磁選設(shè)備相比，可以在不改變磨礦細(xì)度的條件下獲得低硅高品質(zhì)鐵精礦［5-7］。因此，采用磁篩—分級工藝對現(xiàn)場二段磁選精礦（試樣）進(jìn)行提鐵降硅研究，目標(biāo)是使最終鐵精礦二氧化硅含量降到6%以下。

1 試樣

試樣粒度篩析結(jié)果見表1，主要化學(xué)成分分析結(jié)果見表2，掃描電鏡結(jié)果見圖1。

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從表1可以看出，試樣不同粒級的鐵品位相差較大，但總體嵌布較細(xì)。

從表2可以看出，試樣中二氧化硅含量高達(dá)17.42%，是影響鐵精礦指標(biāo)的主要因素。

從圖1可以看出，試樣中粗顆粒主要為連生體，將粗顆粒磨至粒度小于45μm絕大部分連生體可以得到很好的解離，因此，適宜的磨礦細(xì)度為-0.045mm95%以上。

2 試驗(yàn)結(jié)果與討論

2.1 試樣磁篩分選試驗(yàn)

首先對試樣進(jìn)行磁篩分選試驗(yàn)，并對磁篩精礦進(jìn)行粒度篩析，試驗(yàn)結(jié)果見表3，較高品位磁篩精礦的粒度篩析結(jié)果見表4。

由表3可以看出，試樣采用磁篩直接分選，在條件2時(shí)可得鐵品位為64.25%的磁篩精礦，磁篩提質(zhì)幅度較大。

由表4可以看出，磁篩精礦鐵品位均較高，表明磁篩對各粒級均有較好的選別效果，磁篩精礦-0.045 mm分級鐵品位達(dá)67.71%，粒級產(chǎn)率高達(dá)82.07%，這也與電鏡觀察結(jié)果呼應(yīng)。

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2.2 磁篩中礦再磨細(xì)度試驗(yàn)

在進(jìn)行完磁篩分選試驗(yàn)后，進(jìn)行磁篩中礦的再磨細(xì)度條件試驗(yàn)，目的是考察磁篩中礦適宜的磨礦細(xì)度，試驗(yàn)流程見圖2，結(jié)果見表5，理想再磨細(xì)度下的磁篩精礦篩析結(jié)果見表6。

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由表5可以看出，當(dāng)再磨粒度為-0.045 mm 95.4%時(shí)，磁篩精礦2鐵品位為65.59%。

由表6可以看出，影響該精礦TFe品位的主要因素仍為+0.045 mm的連生體，通過脫粗的方法可得到鐵品位為66.12%、粒級產(chǎn)率為96.18%的精礦。

2.3 全流程試驗(yàn)

試驗(yàn)全流程見圖3，結(jié)果見表7。

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由表7可以看出，采用圖3所示的流程處理試樣，可得到鐵品位66.73%、回收率88.46%、SiO2含量5.67%的綜合鐵精礦，達(dá)到預(yù)期的試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)。

3 結(jié) 論

（1）遼寧某鐵礦石的主要鐵礦物是磁鐵礦，次為鏡鐵礦；脈石礦物以石英為主，現(xiàn)場精礦鐵品位65%左右，SiO2含量超過8%，過高的SiO2含量影響了產(chǎn)品的銷售。

（2）為了在不改變流程主結(jié)構(gòu)的情況下，高效、低成本解決此問題，進(jìn)行了磁篩—弱磁選工藝試驗(yàn)研究，得到了鐵品位66.73%、回收率88.46%、二氧化硅含量為5.67%、SiO2含量5.67%的綜合鐵精礦，提鐵降硅效果顯著，達(dá)到預(yù)期的試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)。