肯德可克铁矿石选别流程的分析研究及方案确定

杜玉艳

(兰州有色冶金设计研究院有限公司，甘肃 兰州 730000)

肯德可克矿区位于青海省格尔木地区柴达木盆地的南缘西段，是一个以铁、金矿为主并共(伴)生钴、铋、银、铅、锌、铜、钼、镍、镉等十多种矿产组分的综合型矿床。其最大特点是多种成矿元素即可单独构成矿体，又可相互共生、伴生。矿床类型独特且十分复杂，矿区矿体繁多，南北两个矿带共圈定铁及多金属矿体88个，为一国内罕见、青海省特有的铁金多金属矿床。

其中，硫铁、铅、锌矿因品位低，铜、钼矿因矿量较少，暂时还无法利用；金、钴、铋矿体资源因矿石性质复杂，在目前科学技术条件下难选难分，已委托多家研究单位进行试验研究工作。而铁矿体属于矽卡岩型矿石，矿石性质不是很复杂，由青海省原储量委员会审批的铁矿石已探明储量达7107.9万t，随着地质勘探工作的进一步深入，资源储量有望达到3亿t左右，是矿区主要价值所在。

2004年，格尔木市政府通过招商引资，与内蒙古庆华集团庆华矿业有限责任公司签订勘探开发肯德可克铁矿资源的项目协议书。兰州有色冶金设计研究院于2005年受青海庆华矿业有限责任公司的委托，对青海省格尔木市肯德可克铁矿采选工程进行设计工作。但铁矿石的选矿试验研究工作很有限，目前也还无法取得代表性矿样作详细的试验研究，这给我们的设计工作提出了挑战。本文通过对有限的试验资料分析研究的基础上，参考国内外类似矿石性质的生产实践经验，针对脱除矿石中干扰选别效果和指标的磁黄铁矿这一难题，提出了较为合理可行的选别流程方案。

1 肯德可克铁矿矿石性质

肯德可克矿区铁矿石属于矽卡岩型矿石。矿石中最主要的金属矿物为磁铁矿、磁黄铁矿和黄铁矿，闪锌矿、方铅矿、黄铜矿、白铁矿、赤铁矿等含量甚少。脉石矿物主要有透辉石、方解石，其次为绿泥石等。

其中矿石中主要有用成分磁铁矿，含量约50%左右。粒度最大者达1.35mm，最小者为0.005mm，一般为0.074mm。这些微细粒的半自形或他形粒状的磁铁矿相互聚集嵌生在一起，而构成大小不等的块体，此块体多在1mm以上；另外，少量磁铁矿不同程度地混杂嵌生于硫化物和脉石矿物中；也有脉状磁铁矿充填于脉石矿物粒间者；还有些粒度较大的磁铁矿中，包含一些形态不规则的细小脉石矿物的残留体，可能影响磁铁矿精矿质量的进一步提高。

磁黄铁矿和黄铁矿为铁的主要有害杂质，含量约5%左右。但也可能成为综合回收的有用成分，其中以磁黄铁矿为主(约80%左右)，二者常单独聚集呈脉状或团块状充填，粒度一般较大(0.1～0.5mm)，且常呈集合体出现，集合体多在0.2～3mm之间；有少数呈不规则粒状充填于磁铁矿粒间，接触界限很不规则；其次，偶见有磁黄铁矿与磁铁矿呈文象状嵌布，或磁铁矿充填于磁黄铁矿裂隙中，但此部分量甚少，约占5%左右。

2 可选性试验结果

针对肯德可克矿区铁矿石，青海省地质局中心实验室于1979年进行过初步可选性试验研究。选矿试验样由青海省地质局第一地质队于1979年采取，为化学分析副样。

试验单位推荐的工艺流程及条件详见图1，试验指标详见表1。

图1 试验流程及条件

表1 选矿试验结果

由图1、表1可以看出：对于肯德可克矿区铁矿石，采用浮选脱硫、再磨再选流程，便可获得品位64.49%、回收率86.92%的铁精矿，阶段磨选流程基本适合该矿矿石性质。但当时的试验目的主要是用于矿床地质评价，资源综合利用因素占主导作用。若从投资开发的角度考虑，在充分利用矿产资源的基础上，企业希望尽量获得最大的经济效益。试验流程中所获得的硫精矿、高硫铁精矿对肯德可克铁矿而言，由于汽车运输距离太长(方圆200km无人烟，距离新兴的工业商业基地格尔木市385km)，暂时没有经济效益。另外，试验流程中浮选脱硫作业的设置，也是非常值得分析研究的，对250万t/a规模的选厂来讲，直接会影响到企业的投资和效益。故设计流程应根据项目的具体情况，在试验流程的基础上作相应的优化。

3 选别流程方案的选择与确定

根据矿石性质，设计应该采用阶段磨矿阶段选别流程。一段磨矿细度为-0.074mm 65%～70%，二段磨矿细度为-0.074mm 95%。

考虑到矿石中的有害矿物磁黄铁矿和黄铁矿的嵌布粒度较粗，磁黄铁矿既具有一定的可浮性，又具有一定的磁性，为此，在粗磨条件下脱硫，一段磨矿后的选别流程有两个可能的方案。方案Ⅰ：先磁选后浮选脱硫。即先用磁选脱除大部分脉石和一部分硫(黄铁矿)，然后用浮选脱除磁选粗精矿中的硫(磁黄铁矿)；方案Ⅱ：先浮选脱硫后磁选。即先用浮选脱除硫(黄铁矿和磁黄铁矿)，然后用磁选脱除大部分脉石。两流程方案在实践中均有应用，方案Ⅰ的特点是：流程较为简单，浮选作业处理的矿量少，浮选药剂用量少，应用较为广泛。方案Ⅱ的特点是：硫若作为回收的对象，其回收率高。两方案工艺流程见图2、图3。两方案的详细比较结果见表2。

由表2可以看出，方案Ⅰ经济上明显优于方案Ⅱ，设计应采用方案Ⅰ，即先磁选后浮选脱硫的选别流程。具体流程结构为二次磁选，磁选粗精矿浮选脱硫采用一次粗选、二次扫选、一次精选。脱硫后的粗精矿进入第二段磨矿分级作业，旋流器溢流再经过二次磁选得到铁精矿。

图2 方案Ⅰ工艺流程

图3 方案Ⅱ工艺流程

表2 两选别流程方案比较

4 结 论

从设计的角度出发，流程的确定应基于具有代表性矿样的相应深度的试验资料。但市场经济条件下，一些民营企业家敢于承担风险。在基础资料非常有限的条件下，需要技术人员尽量确定

出技术上可行、经济上合理的流程方案。从某种角度来讲，这对我们选矿工作提出了更高的要求。

本项目在初步可选性试验资料的基础上，设计流程作了如上所述的优化和改进。①未产硫精矿和高硫铁精矿，产品方案只有TFe品位61.5%的铁精矿；②将先浮后磁流程改为先磁后浮，节省了许多浮选机槽数和浮选药剂消耗量。

上述设计流程的优化和改进，从理论上分析是可行的，但仍需试验的验证。笔者已建议投资企业在可能采取代表性矿样时进行验证试验，以便设计工作建立在可靠的科学依据之上。同时，通过本文的内容阐述，也希望同行专家学者给予赐教与指导，给我们的方案提出建设性意见。

[1] 选矿设计手册编委会.选矿设计手册[M].北京：冶金工业出版社，1988，7.

[2] 青海省地质局中心实验室.青海省格尔木市肯德可克铁矿初步可选性试验报告[R].1979.