吳天驕　靳建平　李　青

(1.西安西北有色地質(zhì)研究院有限公司；2.陜西省礦產(chǎn)資源利用工程中心)

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甘肅某低品位鐵礦石預(yù)先拋尾
—弱磁選試驗

吳天驕1，2靳建平1，2李青1，2

(1.西安西北有色地質(zhì)研究院有限公司；2.陜西省礦產(chǎn)資源利用工程中心)

摘要甘肅某鐵礦石鐵品位僅25.10%，磁性鐵占總鐵的51.79%。有用礦物磁鐵礦嵌布粒度細(xì)，多與脈石礦物包裹連生。為給該鐵礦石的開發(fā)利用提供依據(jù)，進行了磁滑輪預(yù)先拋尾—階段磨礦—階段弱磁選試驗。結(jié)果表明，原礦破碎至-15 mm后，在80 kA/m的磁場強度下經(jīng)磁滑輪預(yù)先拋尾，可拋除30.92%的廢石，磁性鐵損率失僅1.43%。拋尾精礦經(jīng)階段磨礦—1粗2精弱磁選，最終可獲得產(chǎn)率19.96%、鐵品位66.23%、鐵回收率52.73%、 磁性鐵回收率96.67%的鐵精礦。預(yù)先拋尾減少了入磨礦石量，提高了后續(xù)作業(yè)的入選鐵品位，有利于降低能耗、提高流程處理能力。預(yù)先拋尾—階段磨礦階段弱磁選可為該鐵礦石選礦工藝流程的選擇提供參考。

關(guān)鍵詞磁滑輪預(yù)先拋尾階段弱磁選

我國鐵礦石具有貧、細(xì)、雜的特點，低品位鐵礦石占總儲量的97.5%，需經(jīng)過選礦富集才能加以利用[1]。低品位磁鐵礦選礦一般采用手選、電選、光電分選、重介質(zhì)分選、干式預(yù)先粗粒拋尾等方法對低品位鐵礦石進行預(yù)先富集或預(yù)先拋廢，不僅可以預(yù)先拋出脈石、提高鐵礦石的入選品位，還可以減少入磨礦石量、提高流程處理能力，達(dá)到降耗增產(chǎn)的目的[2-5]。

甘肅某低品位鐵礦石鐵品位為25.10%，磁鐵礦占有率僅為51.79%，其嵌布粒度較細(xì)，62.02%的磁鐵礦粒度在-0.04 mm以下。為合理利用該鐵礦石，采用磁滑輪預(yù)先拋尾—階段磨礦—階段弱磁選流程回收其中的鐵，并進行了條件試驗以確定合適的磨礦細(xì)度和磁場強度。

1礦石性質(zhì)

甘肅某鐵礦石中主要金屬礦物為磁鐵礦，其次是赤(褐)鐵礦，磁黃鐵礦、黃鐵礦、黃銅礦等；脈石礦物主要為石英，其次為鐵閃石，少量云母、綠泥石等。以半自形—他形粒狀結(jié)構(gòu)為主，其次交代結(jié)構(gòu)；構(gòu)造呈星散狀-浸染狀，層狀、條帶狀、團塊狀等構(gòu)造。礦石主要化學(xué)成分分析結(jié)果見表1，鐵物相分析結(jié)果見表2。

表1礦石主要化學(xué)成分分析結(jié)果

%

表2礦石鐵化學(xué)物相分析結(jié)果

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從表1、表2可以看出，礦石鐵品位為25.10%，是具有回收價值的主要元素。鐵主要以磁性鐵的形式存在，占總鐵的51.79%，其次為赤褐鐵礦，占總鐵的15.93%，磁鐵礦是此次回收的主要目的礦物。

磁鐵礦在礦石中嵌布類型較簡單，主要呈稠密浸染狀、層狀、條帶狀分布；其次呈星點-星散狀、稀疏浸染狀分布，與石英、鐵閃石、云母等形成規(guī)則-包裹連生關(guān)系。

2試驗結(jié)果與討論

2.1磁滑輪預(yù)先拋尾試驗

采用磁滑輪對破碎產(chǎn)品進行預(yù)先拋尾試驗，流程為1次磁選拋尾，磁滑輪采用CT-400×400型磁選機，轉(zhuǎn)速0.55 m/s。

2.1.1預(yù)先拋尾粒度試驗

采用磁滑輪分別對-25 mm、-20 mm、-15 mm、-8 mm的破碎產(chǎn)品進行預(yù)先拋尾試驗，磁滑輪磁場強度為68 kA/m，試驗結(jié)果見表3。

由表3可知，拋尾粒度為-15 mm時，拋尾產(chǎn)率38.10%，損失在尾礦中的磁性鐵為4.41%，全鐵回收率為81.47%。放粗拋尾粒度，損失在尾礦中的鐵和磁性鐵明顯增加；減小拋尾粒度，鐵損失率降低幅度較小，且會增加破碎作業(yè)能耗。因此，選擇-15mm作為拋尾粒度較為適宜。

表3　預(yù)先拋尾粒度試驗結(jié)果

2.1.2預(yù)先拋尾磁場強度試驗

對-15 mm破碎產(chǎn)品進行磁滑輪預(yù)先拋尾磁場強度條件試驗，結(jié)果見表4。

表4　-15 mm預(yù)先拋尾磁場強度試驗結(jié)果

表4表明，隨著預(yù)先拋尾磁場強度的增大，拋尾產(chǎn)率逐漸降低，磁精礦磁性鐵品位逐漸降低，鐵回收率逐漸升高。當(dāng)磁場強度為80 kA/m時，預(yù)先拋尾產(chǎn)率為30.43%，尾礦中鐵和磁性鐵損失率僅1.86%。再增大磁場強度，拋尾產(chǎn)率和尾礦中鐵、磁性鐵的損失率降低幅度較小。綜合考慮，選擇磁滑輪預(yù)先拋尾磁場強度為80 kA/m。

2.2弱磁粗選條件試驗

對預(yù)先拋尾磁性產(chǎn)品磨礦后，進行濕式弱磁粗選試驗，流程為磨礦—1次弱磁粗選。弱磁粗選選用立環(huán)脈動高梯度磁選機，補加水量100 ml/s。

2.2.1弱磁粗選磨礦細(xì)度試驗

在磁場強度為80 kA/m時進行弱磁粗選磨礦細(xì)度試驗，結(jié)果見圖1。

由圖1可以看出，隨著磨礦細(xì)度的增大，鐵粗精礦品位呈上升趨勢、鐵回收率呈下降趨勢。當(dāng)磨礦細(xì)度-0.074 mm含量為65%時，鐵粗精礦品位為53.53%，回收率74.02%。再增大磨礦細(xì)度，鐵粗精礦品位增加較少，回收率下降幅度較大。在磨礦細(xì)度為-0.074 mm占95%時，鐵粗精礦品位僅57.99%，回收率為71.02%，鐵品位達(dá)不到鐵精礦產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。因此，弱磁粗選磨礦細(xì)度選擇 -0.074 mm 65%。

圖1　弱磁粗選磨礦細(xì)度試驗結(jié)果

2.2.2弱磁粗選磁場強度試驗

固定磨礦細(xì)度為-0.074 mm 65%，進行弱磁粗選磁場強度試驗，結(jié)果見圖2。

圖2　弱磁粗選磁場強度試驗結(jié)果

由圖2可以看出，隨著磁場強度的增大，鐵粗精礦品位呈先快后慢的下降趨勢，鐵回收率則逐漸升高，并趨于平緩。當(dāng)磁場強度為96 kA/m時，鐵粗精礦品位為51.30%，鐵回收率73.67%。再增大磁場強度，鐵品位和回收率均變化不大。因此，選擇弱磁粗選磁場強度為96 kA/m。

2.3弱磁精選條件試驗

在預(yù)先拋尾和弱磁粗選試驗的基礎(chǔ)上，對弱磁粗精礦進行再磨—1次弱磁精選試驗，考察磨礦細(xì)度和磁場強度對鐵精礦指標(biāo)的影響。弱磁精選選用立環(huán)脈動高梯度磁選機，補加水量100 mL/s。

2.3.1弱磁精選磨礦細(xì)度試驗

在弱磁精選磁場強度為72 kA/m時，進行弱磁精選磨礦細(xì)度試驗，結(jié)果見圖3。

由圖3可以看出，隨著磨礦細(xì)度的增大，鐵精礦品位逐漸上升，鐵回收率不斷下降。當(dāng)磨礦細(xì)度 -0.038 mm占55%時，鐵精礦品位為61.59%，回收率為67.29%；繼續(xù)增大磨礦細(xì)度，鐵品位提高幅度很小，即使磨礦細(xì)度增大到-0.038 mm占82%時，鐵精礦品位也僅62.30%?？紤]到磨礦能耗，選擇弱磁精選磨礦細(xì)度為-0.038 mm占55%。

圖3　弱磁精選磨礦細(xì)度試驗結(jié)果

2.3.2弱磁精選磁場強度試驗

在磨礦細(xì)度為-0.038 mm 55%時進行弱磁精選磁場強度試驗，考察磁場強度對鐵精礦品位和回收率的影響，試驗結(jié)果見圖4。

圖4　弱磁精選磁場強度試驗結(jié)果

由圖4可以看出，隨著磁場強度的增大，鐵精礦品位呈先慢后快的下降趨勢，鐵回收率上升速度則先快后慢。當(dāng)磁場強度為72 kA/m時，鐵精礦品位為61.30%，鐵回收率為66.18%；再增大磁場強度，鐵精礦品位下降明顯，因此弱磁精選磁場強度選擇72 kA/m。

3全流程試驗

在條件試驗的基礎(chǔ)上，對原礦進行磁滑輪預(yù)先拋尾—階段磨礦—階段磁選全流程試驗。為提高最終鐵精礦質(zhì)量，增加了弱磁精選2。試驗流程見圖5，結(jié)果見表5。

表5全流程試驗結(jié)果

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圖5　全流程試驗流程

由表5可知， 鐵品位為25.10%的原礦經(jīng)磁滑輪預(yù)先拋尾，可拋除30.92%的廢石，損失在其中的鐵為1.43%，同時可獲得產(chǎn)率19.96%、鐵品位66.23%、鐵回收率52.73%、磁性鐵回收率達(dá)96.67%的鐵精礦，符合一類鐵精礦的質(zhì)量要求。

4結(jié)論

(1)甘肅某低品位鐵礦石鐵品位為25.10%，51.79%的鐵賦存于磁鐵礦中。磁鐵礦嵌布粒度較細(xì)，-0.04 mm粒級占62.02%。部分細(xì)粒磁鐵礦與脈石包裹—連生難以單體解離，需經(jīng)多段磨礦才能給予回收。

(2)在條件試驗確定的最佳磨礦細(xì)度和磁場強度下，原礦破碎至-15 mm磁滑輪預(yù)先拋尾—階段磨礦—階段弱磁選處理，最終可獲得產(chǎn)率19.96%、鐵品位66.23%的鐵精礦，鐵回收率52.73%，其中磁性鐵回收率達(dá)96.67%，同時拋除產(chǎn)率30.92%的廢石，磁性鐵損失率僅1.43%。

(3)該鐵礦石采用磁滑輪進行預(yù)先拋尾，降低了階段磨選作業(yè)的處理量，提高入選鐵品位5個百分點左右，且損失在廢石中的磁性鐵不到1.5%。拋尾指標(biāo)較好，減少了磨礦成本，提高了最終鐵精礦的質(zhì)量。磁滑輪預(yù)先拋尾—階段磨礦階段弱磁選可作為該鐵礦石的選別工藝流程。

參考文獻(xiàn)

[1]余永富.國內(nèi)外鐵礦選礦技術(shù)進展[J].礦業(yè)工程，2004(5)：25-29.

[2]郭月琴.陜西某鐵礦石預(yù)先拋尾選礦試驗研究 [J ].礦產(chǎn)保護與利用，2010(5)：43-45.

[3]呂鋒.低品位鐵礦石預(yù)選拋尾選礦試驗[J].金屬礦山，2008(11)：31-35.

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(收稿日期2015-12-16)

Pre-discarding Low Intensity Magnetic Separation on a Low Grade Iron Ore from Gansu

Wu Tianjiao1,2Jin Jianping1,2Li Qing1,2

(1. Xi'an Northwest Nonferrous Geological Research Institute Co.,Ltd.;2. Shaanxi Province Mineral Resources Engineering Center)

AbstractThere is 25.10% iron an iron ore from Gansu, magnetic iron accounted for 51.79% of total iron. Useful mineral magnetite fine disseminated, mainly associated with gangue mineral. To provide basis for the exploitation and utilization of iron ore, pre-discarding by the magnetic pulley-stage grinding, stage weak magnetic separation test was conducted. Results show that after crushed the ore to 15 mm, at the magnetic field intensity of 80 kA/m using magnetic pulley discarding tailings in advance, 30.92% of the waste rock will be abandoned, magnetic iron loss rate of only 1.43%. Rough concentrate via stage grinding-one roughing two cleaning low intensity magnetic separation, iron concentrate with yield rate of 19.96%, iron grade of 66.23% and recovery rate 66.23%, magnetic iron recovery rate 96.67% can be obtained. Pre-discarding reduce the feeding capacity of grinding, increase the iron grade of following procedure, which in beneficial for reduce energy consumption and increase processing capacity. Pre-discarding and stage grinding stage low intensity magnetic separation can provide reference for the beneficiation process determination of the ore.

KeywordsMagnetic-pulley, Pre-discarding, Stage grinding stage low intensity magnetic separation

吳天驕(1983—)，男，工程師，710054 陜西省西安市西影路25號。