陕西某贫铁矿石选矿试验研究

第３Ｏ卷第３期　２０１０年ｏ６月　矿　冶　工　程　

ＭＩＮＩＮＧ　ＡＮＤ　ＭＥＴＡＬＬＵＲＧＩＣＡＬ　ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ　Ｖ０１．３０№３　

Ｊｕｎｅ　２０１０　

陕西某贫铁矿石选矿试验研究①　郭月琴，宁新霞，牛芳银，秦靖　（西北有色地质研究院，陕西西安７１００５４）　

摘要：根据陕西某贫铁矿石的特性，对其进行了选矿试验研究。结果表明：原矿破碎至一１２　ｍｍ后，先经磁滑轮抛弃２２．６７％的　废石，再经三段磨矿和三段湿式弱磁选，所得铁精矿产率２３．４１％，ＴＦｅ品位为６２．９５％，ＴＦｅ回收率为７２．０９％，其中ＭＦｅ回收率为　９４．２６％。　关键词：铁矿石；磁滑轮抛尾；阶段磨矿；阶段弱磁选　中图分类号：ＴＤ９２４　文献标识码：Ａ　文章编号：０２５３—６０９９（２０１０）０３—００５８—０４　

Ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　Ｍｉｎｅｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ　ｏｆ　ａ　Ｌｅａｎ　Ｉｒｏｎ　Ｏｒｅ　ｉｎ　Ｓｈａｎｘｉ　ＧＵＯ　Ｙｕｅ—ｑｉｎ，ＮＩＮＧ　Ｘｉｎ－ｘｉａ，ＮＩＵ　Ｆａｎｇ－ｙｉｎ，ＱＩＮ　Ｊｉｎｇ　（Ｎｏｒｔｈｗｅｓｔ　Ｎｏｎｆｅｒｒｏｕｓ　Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｘｉ　ａｎ　７１００５４，Ｓｈａｎａｘｉ，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　ａ　ｌｅａｎ　ｉｒｏｎ　ｏｒｅ　ｉｎ　Ｓｈａｎａｘｉ，ｍｉｎｅｒａｌ　ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　ｓｔｕｄｙ　ｗａｓ　ｃａｒｒｉｅｄ　ｏｕｔ，ａｎｄ　ａ　ｆｌｏｗｓｈｅｅｔ　ｗａｓ　ｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄ．Ａｆｔｅｒ　ｔｈｅ　ｒａｗ　ｏｒｅ　ｗａｓ　ｃｒｕｓｈｅｄ　ｔｏ一１２　ｍｍ，ｗａｓｔｅ　ｒｏｃｋｓ　ｗｉｔｈ　ａ　ｗｅｉｇｈｔ　ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ　ｏｆ　２２．６７％ｃａｎ　ｂｅ　ｄｉｓｃｈａｒｇｅｄ　ｕｓｉｎｇ　ａ　ｍａｇｎｅｔｉｃ　ｐｕｌｌｅｙ，ａｎｄ　ｔｈｅｎ，ａｆｔｅｒ　ｔｈｒｅｅ　ｓｔａｇｅｓ　ｏｆ　ｎｄｉｎｇ　ａｎｄ　ｔｈｒｅｅ　ｓｔａｇｅｓ　ｏｆ　ｗｅｔ　ｌｏｗ　ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ　ｍａｇｎｅｔｉｃ　ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ，ａｎ　ｉｒｏｎ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅ　ｗｉｔｈ　ａｎ　ｉｒｏｎ　ｙｉｅｌｄ　ｏｆ　２３．４１％，ａ　ＴＦｅ　ｇｒａｄｅ　ｏｆ　６２．９５％ａｎｄ　ａ　ＴＦｅ　ｒｅ—　ｅｏｖｅｒｙ　ｏｆ　７２．０９％ｃａｎ　ｂｅ　ｏｂｔａｉｎｅｄ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ＭＦｅ　ｒｅｃｏｖｅｒｙ　ｃａｎ　ａｔｔａｉｎ　９４．２６％．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｉｒｏｎ　ｏＦｅ；ｍａｇｎｅｔｉｃ　ｐｕｌｌｅｙ；ｓｔａｇｅ　ｎｄｉｎｇ；ｌｏｗ　ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ　ｍａｇｎｅｔｉｃ　ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ　

陕西某贫铁矿石中金属矿物主要为磁铁矿、钛铁　矿，其次为赤褐铁矿、黄铁矿、铝铬铁矿等。非金属矿　物主要为蛇纹石，其次为辉石，此外有少量石英、碳酸　盐矿物。磁铁矿为回收的主要目的矿物，粒度以　一０．０８　ｍｍ为主。部分磁铁矿呈它形．半自形集合体，　粒度范围为０．０１～０．０３　ｍｍ，较细，而且又包裹有脉石　矿物；部分磁铁矿与脉石矿物形成贫连生体，而脉石矿　物多为片状、纤维状蛇纹石，难以磨碎。要使磁铁矿充　分单体解离，该矿石必须细磨。本文采用“粗磨弱磁　抛尾．磁性产品阶段磨矿阶段弱磁选流程”¨　及“原　矿预先弱磁抛尾一阶段磨矿阶段弱磁选流程”　３　分别对　该矿进行了选矿试验研究，并推荐后一流程选别该　矿石。　１　矿石性质　对选矿试样进行了多元素分析、铁物相分析及矿　物组成分析，结果分别见表１～表３。　由表１～表３可见，该矿石自然类型为蛇纹岩型　铁矿石，其工业类型为混合矿石。矿石中的金属矿物　为磁铁矿、钛铁矿，其次为赤褐铁矿、黄铁矿、铝铬铁矿　等。非金属矿物主要为蛇纹石，其次为辉石，此外有少　量石英、碳酸盐矿物。矿石中最主要的有用矿物为磁　铁矿，该磁铁矿粒级以一０．０８　ｍｍ为主，占５７．９９％。　

表１　原矿多元素分析结果（质量分数）／％　

相　名　含量／％　占有率／％　①收稿日期：２００９—１２－２２　作者简介：郭月琴（１９６４一），女，陕西蒲城人，高级工程师，主要从事选矿技术研究工作。　第３期　郭月琴等：陕西某贫铁矿石选矿试验研究　５９　表３矿石矿物组成（质量分数）／％　部分磁铁矿呈它形一半自形粒状集合体，粒径小于　０．０１～０．０３　Ｉｎｍ，这部分磁铁矿粒度细，又包裹有脉石　矿物。为了提高铁精矿的质量，必须细磨才能使脉石　与之充分解离。　部分磁铁矿与脉石矿物形成贫连生，而脉石矿物　多为片状、纤维状的蛇纹石，蛇纹石不易磨碎。所以预　测需多段磨矿、多段选别。　绝大部分磁铁矿中含有一定量的ｒｒｉ，这部分磁铁　矿平均含铁６５％左右；另还有部分磁铁矿为铬磁铁　矿，平均含铁５３％左右，而且铬磁铁矿呈它形粒状和　细粒状集合体，粒径０．０ｌ～０．３　ｍｍ，部分以细粒状包　裹于铝铬铁矿中，需细磨才能解离。　２选矿试验　２．１粗磨弱磁抛尾一磁性产品阶段磨矿阶段弱磁选流程　２．１．１　磨矿粒度试验磨矿粒度是决定选别指标的　关键因素。只有将矿石磨细，使铁矿物得到较充分的　单体解离，才能通过选别工艺将其与脉石矿物分离。　试验采用湿式弱磁选机，在１００　ｍＴ的磁感应强度下进　行磨矿粒度试验，补加水流量为１００　ｍＬ／ｓ（以下同），　结果见表４。　表４粗选磨矿粒度对铁粗精矿指标的影响　由表４可知，随着物料被磨细，铁粗精矿ＴＦｅ品　位、回收率略有上升，考虑到粗精矿需要再磨，因此粗　选磨矿粒度可以适当放粗。综合考虑，粗选选择　一０．０７４　ｍｍ粒级占６０％为宜。试验结果也表明，磨矿　粒度较粗时，尾矿产率大且铁的损失率低。因此，认为　抛尾时的粒度还可以再粗，在后面的试验中要进行磨　矿前的预先抛尾试验。　２．１．２磁感应强度试验物料磨至一０．０７４　ｍｍ粒级　占６０％进行了磁感应强度试验，结果见表５。　表５粗选磁感应强度对铁粗精矿指标的影响　

由表５可知，随着磁感应强度增加，铁粗精矿ＴＦｅ　品位略呈下降趋势，回收率呈上升趋势，综合考虑品位　和回收率，粗选磁感应强度选择１００　ｍＴ为宜。　２．１．３精选再磨粒度及选别段数试验粗精矿经一　段再磨后分别进行精选一次与精选两次对比试验，磁　感应强度为１００　ｍＴ，结果见表６和表７。　

表６精选一次时再磨粒度对铁精矿指标的影响　

表７精选二次时再磨粒度对铁精矿指标的影响　

由表６和表７结果可知，随着物料被磨细，铁精矿　ＴＦｅ品位呈上升趋势。当磨矿粒度达到一０．０３７　ｍｍ　粒级占９０％时，无论是精选一次还是精选两次，铁精　矿ＴＦｅ品位仍然难以达到６２％；当磨至一０．０３７　ｍｍ　粒级占８５％以上时，两次精选，铁精矿ＴＦｅ品位大于　６２％。试验结果也表明，当一段再磨粒度为一０．０３７　ｍｍ粒级占７０％，精选一次后，可以抛弃１２％左右的　尾矿。综合考虑品位、回收率及磨矿成本，所以一段再　磨粒度选择一０．０３７　ｍｍ粒级占７０％，精选一次为宜。　２．１．４精选磁感应强度试验　固定一段再磨粒度为　

一０．０３７　ｍｍ粒级占７０％，精选一次，进行了磁感应强　度试验，试验结果见表８。　由表８结果可知，随着磁感应强度增加，铁精矿　ＴＦｅ品位呈下降趋势、回收率呈上升趋势，综合考虑品　位和回收率，精选一段磁感应强度选择７０　ｍＴ为宜。　矿冶工程　第３０卷　表８精选磁感应强度对铁精矿指标的影响　

２．１．５精选二段再磨粒度试验　为确定精选二段再　磨粒度，在磁感应强度为５０　ｍＴ条件下进行了精选二　段试验，结果见表９。　

表９精选二段再磨粒度对铁精矿指标的影响　

由表９可以看出，随着物料磨细，铁精矿ＴＦｅ品位　呈上升趋势。且当磨矿粒度达到一０．０３０　ｍｍ粒级占　９０％时，铁精矿ＴＦｅ品位达到６２％。因此要得到品位　大于６２％的铁精矿产品，再磨粒度一０．０３０　ｍｍ粒级　含量应在９０％以上。　２．１．６　磁感应强度试验　固定二段磨矿粒度为　

一０．０３０　ｍｍ粒级占９０％，进行了精选二段磁感应强度　试验，结果见表ｌ０。　

表１Ｏ精选二段磁感应强度对铁精矿指标的影响　

由表ｌＯ可知，随着磁感应强度增加，铁精矿ＴＦｅ　品位呈下降趋势、回收率呈上升趋势。在保证铁精矿　ＴＦｅ品位大于６２％的前提下，精选二段磁感应强度选　择５０　ｍＴ为宜。　２．１．７综合条件平行试验粗选磨矿粒度为一０．０７４　ｍｍ粒级占６０％，磁感应强度１００　ｍＴ，一段再磨粒度　为一０．０３７　ｍｍ粒级占７０％，磁感应强度７０　ｍＴ，二段　再磨粒度为一０．０３０　ｍｍ粒级占９０％，磁感应强度５０　ｍＴ，进行了综合平行试验，结果见表１１。　表１１结果表明，粗磨弱磁抛尾一两段再磨一两段再　选的流程所选用的条件适宜，试验结果稳定。　２．２原矿预先弱磁抛尾一阶段磨矿阶段弱磁选流程　由于矿石中有用铁矿物含量仅为２０％～２５％，如　能在磨矿前预先丢弃部分废石，适当提高入选品位，则　表１　１　综合条件平行流程试验结果　可降低矿石处理成本。由于来样质量限制，分别对一２　ｍｍ和一１２　ｍｍ两粒级的原矿进行了预先弱磁抛尾试　验，将抛尾后的磁性产品再进行阶段磨矿．阶段弱　磁选。　按照图１所示流程，分别对一２　ｍｍ和一１２　ｍｍ原　矿进行了预先抛尾一阶段磨矿．阶段磁选全流程试验，　结果见表１２。　原矿　精矿　尾矿　图１　原矿预先抛尾－阶段磨矿－阶段磁选试验流程　表１２原矿预先抛尾－阶段磨矿阶段磁选全流程试验结果　～２　ｍｍ与一１２　ｍｍ弱磁预先抛尾一阶段磨矿阶段　磁选两流程抛尾量分别为４５．３５％和２２．６７％，所得铁　精矿指标相差不大。本次试验确定原矿抛尾粒度为　

一１２　ｍｍ。　第３期　郭月琴等：陕西某贫铁矿石选矿试验研究　６ｌ　２．３推荐流程　最终推荐的原则流程为：破碎至一１２　ｍｉｌｌ的原矿　经磁滑轮预先抛尾，磁性产品阶段磨矿阶段湿式弱磁　选数质量流程见图２。经预先抛尾一阶段磨矿一阶段磁　选流程，可获得产率为２３．４ｌ％、ＴＦｅ品位为６２．９５％、　回收率为７２．０９％的铁精矿。　

图例　

一０．０３　精矿　尾矿　图２原矿预先抛尾一阶段磨矿阶段磁选数质量流程　

３　结　语　１）陕西某贫铁矿石类型为蛇纹岩型铁矿石，磁性　铁占７５．Ｏ１％，工业类型属混合矿石。该磁铁矿的粒　度变化范围较大，但主要以一０．０８　ｍｌＴｌ细粒为主，占　５７．９９％。部分粒度小于０．０１～０．０３　ｍｍ的细粒磁铁　矿集合体不仅包裹脉石，而且与脉石贫连。主要脉石　矿物蛇纹石本身呈纤维状、片状，在磨矿过程中不易磨　碎，因此须采用多段再磨才能使磁铁矿充分解离。部　分铬磁铁矿因含有ｒｒｉ、Ｃｒ、Ａ１、Ｍｇ、Ｍｎ，平均含铁只有　５３％：左右；还有大部分磁铁矿含有ｒｒｉ，平均含铁６５％　左右。这是导致铁精矿品位不高的主要原因。　２）最终推荐流程为：一１２　ｍｍ原矿磁滑轮预先抛　尾－阶段磨矿一阶段选别，所得铁精矿产率２３．４１％，ＴＦｅ　品位：为６２．９５％，ＴＦｅ回收率为７２．０９％，其中ＭＦｅ回　收率为９４．２６％。　参考：史献：　［１］张艳娇，刘Ｊ　学，赵平，等．贾家堡子微细粒磁铁矿选矿试验研　究［Ｊ］．金属矿山，２００９（１）：５９—６１．　［２　刘金长．青海某微细粒嵌布磁铁矿选矿试验研究［Ｊ］．金属矿　山，２００９（６）：５２—５５．　［３］刘连波．密云贫磁铁矿选矿生产实践［Ｊ］．金属矿山，１９９０（１１）：　＇．１—３５