霍邱某低品位磁铁矿石选矿试验*

常鲁平　李　亮　王　炬

(1.中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司；2.华唯金属矿产资源高效循环利用国家工程研究中心有限公司)



霍邱某低品位磁铁矿石选矿试验*

常鲁平1,2李亮1,2王炬1,2

(1.中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司；2.华唯金属矿产资源高效循环利用国家工程研究中心有限公司)

摘要霍邱地区某低品位磁铁矿石铁品位为23.30%，铁主要以磁铁矿的形式存在。为合理开发利用该铁矿资源，在分析矿石性质的基础上，对其进行选矿试验研究。采用阶段破碎—阶段抛废—磨矿(-0.076 mm占55%)—弱磁选流程，最终可获得产率为25.30%、铁品位为66.25%、回收率为71.91%的铁精矿，分选效果较好，可作为该矿石的开发利用流程。

关键词磁铁矿阶段破碎阶段抛废弱磁选

霍邱地区是安徽省重要的铁矿资源地，经过几十年的勘探，相继探明了张庄、周集、吴集、周油坊、李老庄、范桥、李楼等大型矿床十余处 ,累计探明储量 12亿t。该地区铁矿石铁品位较低，矿物组成简单、储量大，有害元素硫和磷含量低，属典型的贫磁铁矿。随着近几年选矿工艺及设备的迅速发展，该地区矿石得以开发利用，将巩固、提升安徽省铁矿石资源的供应能力，使皖西铁矿资源优势变为经济优势。对该地区某低品位矿石进行选矿试验，以期确定其合适的开发利用工艺流程。

1矿石性质

对原矿进行化学多元素分析和铁物相分析，结果分别见表1和表2。

表1原矿化学多元素分析结果

%

表2原矿铁物相分析结果

%

表1表明，矿石铁含量为23.30%，是主要有价元素，其它元素如锰、锌等含量较低，不具有开发利用价值。有害元素S、P含量较低，对选矿及后续冶炼有利。矿石碱比w(CaO+MgO)/w(SiO2+Al2O3) =0.11，为酸性铁矿石。脉石中SiO2含量较高，是选矿过程中要给予剔除的主要部分。

表2表明，矿石中铁主要赋存于磁铁矿中，占总铁的69.84%，是主要的回收对象。其次为硅酸铁，分布率达22.87%，赤褐铁矿和黄铁矿中的铁及硫酸铁少量，合计占总铁的7.29%。

2试验结果与讨论

矿石磁铁矿含量较多，弱磁选可获得良好的分选效果。考虑到非磁性成分的存在会增加弱磁选流程磨矿的处理量，不利于节约能耗，本着“能抛早抛、能收早收”原则，矿石先经阶段破碎—阶段抛废进行预先抛尾以降低后续流程负荷，并通过条件试验确定最佳的磁选抛废条件[1-4]。

2.1-200 mm粒级磁干选抛废试验

将矿石破碎至-200 mm进行1次磁干选抛废条件试验，分别进行分离隔板距离试验和磁选机筒体表面线速度试验。试验设备为CTG1210型永磁干式磁选机，磁场强度为198.94 kA/m。

2.1.1分离隔板距离试验

分离隔板是指用于分隔磁精矿和废石的档板，分离隔板距离是分离隔板与筒体中心线的水平距离。距离越大，废石产率越小，磁精矿铁品位越小。固定干式磁选机磁场强度为198.94 kA/m、筒体表面线速度为1.94 m/s，考察不同分离隔板距离对磁粗精矿指标的影响，试验结果见图1。

图1表明，随着分离隔板距离的增大，抛出废石产率不断减小，粗精矿磁性铁回收率升高。为了保证精矿磁性铁回收率，选择分离隔板距离为1 200 mm，此时可抛除产率为22.30%，铁品位为8.96%的废石，磁粗精矿铁品位为27.24%，全铁和磁性铁回收率分别为91.37%，98.58%。

图1　分离隔板距离试验

2.1.2筒体表面线速度试验

固定干式磁选机磁场强度为198.94 kA/m、分离隔板距离为1 200 mm，进行筒体表面线速度试验，试验结果见图2。

图2　筒体表面线速度试验

图2表明，随着筒体表面线速度的增大，抛出的废石产率增大，粗精矿磁性铁回收率减小。为在保证磁性铁回收率的前提下，尽可能多抛出废石，选择筒体表面线速度为1.7 m/s。此时可抛除产率为10.40%，铁品位为7.50%的废石，磁粗精矿铁品位为25.14%，全铁和磁性铁回收率分别为96.65%，99.63%。

鉴于近年来铁矿石价格不断下跌，降本增效变得尤为重要，因此有必要在中碎产品后继续使用干式磁选机进行抛废，以提高细碎段的效率。将-200 mm干抛磁粗精矿破碎至-70 mm后仍选择CTG1210型永磁干式磁选机进行磁干选抛废。在磁场强度为198.94 kA/m、分离隔板距离为1 100 mm、筒体表面线速度为 1.7 m/s时，磁干选抛废可抛除13.03%，铁品位为8.50%的废石，磁粗精矿铁品位为27.63%，全铁和磁性铁回收率分别为95.58%，99.56%。

2.2-10 mm磁粗精矿湿式磁选抛废处理量试验

将-70 mm干抛磁粗精矿破碎至-10 mm，选择中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司研制的CCTS型永磁湿式粗粒磁选机进行湿式磁选抛废试验。此类磁选机已在国内一些矿山成功应用，尤其是在低品位中粗粒级强磁性铁矿石的预先抛废工艺中表现出良好的分选效果。

处理量是CCTS型永磁湿式粗粒磁选机的主要参数。在磁选机磁场强度为318.31 kA/m时，不同处理量对-10 mm粗精矿指标的影响见图3。

图3　处理量试验

图3表明，处理量从0.3 t/h增加到0.9 t/h，抛除废石产率从34.00%减少到21.90%，磁性铁损失率从2.08%减小至0.86%。为了保证99%以上较高的磁性铁回收率，选取处理量为0.6 t/h。此时抛除废石产率为25.00%，铁品位为8.76%，湿抛粗精矿铁品位为33.92%，全铁和磁性铁回收率分别为92.07%，99.04%。

2.3磨矿—弱磁选磨矿细度试验

将-10 mm湿式磁选抛废粗精矿磨矿后进行弱磁选富集铁。磨矿细度是影响精矿铁品位的关键因素，采用400 mm×300 mm试验型弱磁选机，在磁场强度为159.15 kA/m条件下，进行磨矿—弱磁选磨矿细度条件试验。结果见图4。

图4　磨矿细度试验

图4表明，当磨矿细度-0.076mm含量从35%上升至65%时，精矿铁品位提高幅度较大，回收率明显下降。继续增大磨矿细度，精矿铁品位上升趋缓，回收率基本不变。在磨矿细度为-0.076mm占55%时，一次弱磁选可获得铁品位为65%以上的铁精矿，满足合同要求。结合磨矿能耗，选择磨矿细度为-0.076mm55%。

3全流程试验

在条件试验的基础上进行阶段破碎—阶段抛废—磨矿(-0.076 mm 55%)—弱磁选全流程试验，数质量流程见图5。

图5　原矿—阶段破碎—阶段预选—磨矿

4结论

(1)霍邱某低品位磁铁矿石铁品位为23.30%，通过采用阶段破碎—阶段抛废—磨矿(-0.076 mm 55%)—弱磁选流程处理，最终可获得铁品位为66.25%、回收率为71.91%的铁精矿。

(2)分别对-200 mm的粗碎产品、-70 mm中碎产品和-10 mm的细碎产品进行预先抛废，可在入磨前抛出产率达40%以上的废石，磁性铁损失率1.71%，大大地降低了入磨矿石量和弱磁选处理量，从而达到了降本增效的目的。

参考文献

[1]孙炳泉.超贫铁矿资源化利用技术现状及发展趋势[J].金属矿山，2009(1)：9-11.

[2]陆三明, 徐晓春, 彭智,等.安徽省霍邱铁矿的资源经济意义及生态保护[J].合肥工业大学学报，2005(2)：153-157.

[3]常鲁平，孙放，杨任新.CCTS型粗粒磁选机对贫磁铁矿石的预选效果[J].金属矿山，2013(10)：120-123.

[4]王常任.磁电选矿[M].北京：冶金工业出版社，1986.

(收稿日期2015-10-13)

*“十二五”国家科技支撑计划项目(编号：2011BAB07B03)。

常鲁平(1988—)，男，助理工程师，243000 安徽省马鞍山市西塘路666号。