四川某磁铁矿矿石改扩建选矿流程中细筛工艺的应用_陈宏凯.pdf

四川某磁铁矿矿石改扩建选矿流程中细筛工艺的应用陈宏凯 1，杜新 2，王艳 2（1.四川锦宁矿业有限公司，四川凉山615000；2.四川西冶检测科技有限公司，四川成都611743）摘要：四川某铁矿石主要有用矿物为磁铁矿。随着矿石向深部开采，现有工艺流程已不适于其深部矿石，在对深部矿石进行选矿工艺实验研究时，引入细筛工艺，大大降低了第二段磨矿的细度，降低其能耗。研究结果表明，采用干式磁选预选-二段磨矿二段磁选-磁选精矿细筛的选矿工艺流程，可获得全铁品位 60.24%、全铁回收率 88.67%的铁精矿。关键词：磁铁矿；深部矿石；预选抛尾；细筛；磨矿doi:10.3969/j.issn.1000-6532.2023.01.023中图分类号:TD989 文献标志码:A 文章编号:1000-6532（2023）01016804 随着我国钢铁工业规模的扩大，国产铁矿石的供求缺口越来越大，进口铁矿石量屡创新高，对铁精矿的质量要求也越来越高1-4。四川某磁铁矿矿石的开发利用始于 20 世纪 80 年代，随着矿石的深部开采，现有工艺流程已不适应于深部矿石。本实验以其深部矿石为研究对象，进行了选矿工艺实验研究，为处理深部矿石的扩建工程提供设计依据。1矿石性质 1.1原矿化学组成原矿化学多项分析结果见表 1。结果表明，矿石中可供利用的元素主要为铁，硫和磷等有害杂质含量较低。表 1 原矿化学分析结果/%Table 1 Chemical analysis result of raw oreTFeTiO2SPSiO2MgOCaOAl2O330.820.1560.2210.03835.0818.738.474.85 1.2原矿铁物相组成原矿铁物相分析结果见表 2。结果表明，矿石中的铁主要存在于磁铁矿中，占总铁的 90.27%。1.3原矿矿物组成原矿中的主要金属矿物为磁铁矿和赤铁矿（含微量黄铁矿），主要脉石矿物为石英、绿帘石、绢云母和钾长石等。该矿石的结构主要为半自形-它形结构和微晶结构，矿石构造主要为筛网状构造。块状构造和次块状稠密浸染状构造。表 2 铁物相分析结果Table 2 Iron phase analysis results of raw ore名称磁铁矿中铁赤褐铁矿中铁硅酸铁中铁菱铁矿中铁硫铁矿中铁总铁含量/%27.821.870.520.380.2330.82分布率/%90.276.071.691.230.74100.00 收稿日期:2020-06-22；修回日期:2020-07-20作者简介:陈宏凯（1972-），男，工程师，研究方向为矿物加工工程。矿产综合利用 168 Multipurpose Utilization of Mineral Resources2023 年 2选矿实验研究从矿石中回收的主要矿物为磁铁矿，所以采用磁选回收其中的磁铁矿5。2.1预选抛尾实验根据“多碎少磨”的原则，结合矿山生产实际，本次实验对粒度 050 mm 的原矿在磁场磁感应强度 318.31 kA/m 条件下进行干式预选抛尾实验，并考查从预选尾矿中再回收磁性铁的可能性，即对预选尾矿再磨和再磁选实验。较佳条件下的实验结果见表 3。表 3 预选抛尾实验结果Table 3 Test results of preseparation of raw ore产品产率/%TFe品位/%TFe回收率/%预选精矿70.4643.1296.17预选尾矿29.544.093.83预选尾矿再磁选精矿1.1913.540.51预选尾矿再磁选尾矿28.353.703.32原矿100.0031.59100.00 由表 3 可知，原矿经干式磁选预选可获得产率 29.54、全铁品位 4.09%、铁损失率为 3.03%的预选尾矿和全铁品位 43.12%、回收率 96.17%的预选精矿。预选尾矿经再磨和再磁选的精矿产率仅为 1.19%、回收率仅为 0.51%，且全铁品位仅为13.54%，预选尾矿再磨和再选意义不大。由可知，预选作业可丢弃大量的粗粒尾矿，而铁的损失率却很小，这可以降低矿石的磨矿能耗，抛尾抛废效果较好。2.2一段磨矿细度实验矿石中的有用矿物解离是保证获得好的选矿结果的前提6。将破碎至-3 mm 的预选精矿分别磨至-0.075 mm 含量为 40%、45%、50%、55%、60%和 70%，在矿山现有弱磁选条件下（粗选和精选磁场磁感应强度分别为 111.41 kA/m 和 95.49 kA/m）进行第一段磨矿细度磁选实验，实验结果见表 4。表 4 可知，随着一段磨矿细度的提高，精矿全铁品位逐渐升高，但铁的回收率基本不变，考虑到粗精矿还需要再磨再选和降低第一段磨矿的能耗，第一段磨矿细度选定为-0.075 mm 45%。2.3第二段磨矿细度实验为了提高铁精矿的质量，需要对第一段铁精矿再磨再选，第二段磨矿细度磁选实验结果见表 5。表 5 表明，随着第二段磨矿细度的增加，精矿全铁品位逐渐升高、作业回收率逐渐降低。参照当前矿山生产所获铁精矿产品品质，第二段磨矿磁选获得的铁精矿品位要求达到 60%，而第二 表 4 第一段磨矿细度磁选实验结果Table 4 Test results of grinding fineness in first stagegrinding and magnetic separation磨矿细度-0.075 mm/%产品作业产率/%TFe品位/%TFe作业回收率/%40精矿79.2152.1495.78中矿1.2715.620.46尾矿19.528.313.76给矿100.0043.12100.0045精矿76.9353.6595.72中矿1.5614.690.53尾矿21.517.523.75给矿100.0043.12100.0050精矿75.9754.2695.62中矿1.8014.410.60尾矿22.237.333.78给矿100.0043.11100.0055精矿75.2954.7295.54中矿1.9514.360.65尾矿22.767.223.81给矿100.0043.12100.0060精矿74.2355.3995.38中矿2.1614.330.72尾矿23.617.123.90给矿100.0043.11100.0070精矿72.6756.4495.14中矿2.9313.370.91尾矿24.406.983.95给矿100.0043.11100.00 表 5 第二段磨矿细度实验结果Table 5 Test results of grinding fineness in second stagegrinding and magnetic separation磨矿细度-0.075 mm/%产品作业产率/%TFe品位/%TFe作业回收率/%70精矿70.2457.9394.36中矿8.259.881.89尾矿21.517.523.75给矿100.0043.12100.0073精矿69.6458.3094.13中矿8.8810.252.11尾矿21.487.553.76给矿100.0043.13100.0076精矿68.4159.1693.86中矿10.0310.322.40尾矿21.567.483.74给矿100.0043.12100.0079精矿67.3459.8993.46中矿11.1710.672.76尾矿21.497.583.78给矿100.0043.15100.0082精矿66.4760.3793.06中矿12.1011.333.18尾矿21.437.563.76给矿100.0043.12100.00第 1 期2023 年 2 月陈宏凯等：四川某磁铁矿矿石改扩建选矿流程中细筛工艺的应用 169 段磨矿细度需要大于-0.075 mm 82%。因此，第二段磨矿细度选定为-0.075 mm 82%。2.4第二段磨矿磁选精矿筛析结果分别对第二段磨矿细度-0.075 mm 70%、73%、76%、79%和 82%所获精矿进行筛析，实验结果见表 6。由表 6 可知，当第二段磨矿细度为-0.075 mm73%时，精矿中-0.0.75 mm 粒级的产率为 72.41%，全铁品位已达到 60.32%，铁的分布率为 74.38%。由此可知，若不采用细筛工艺，第二段磨矿细度需要达到-0.075 mm 82%，精矿全铁品位才能达到60%。采用细筛工艺，可以使第二段磨矿的细度降低到-0.075 mm 73%，这样就可降低再磨能耗。因此，建议对深部矿石推荐第二段磨矿磁选精矿细筛工艺流程。2.5全流程实验根据条件实验确定的工艺参数，对四川某磁铁矿深部矿石样品进行预选抛尾-二段磨矿二段磁选-磁选精矿细筛全流程实验。数质量流程见图 1，所获铁精矿化学分析结果见表 7。表 6 第二段磨矿磁选精矿筛析结果Table 6 Sieve analysis results of concentrates for secondstage grinding and magnetic separation二段磨矿细度-0.075 mm/%精矿粒级作业产率/%TFe品位/%TFe分布率/%70-0.075mm69.5059.6271.51+0.075mm30.5054.1328.49合计100.0057.95100.0073-0.075mm72.4160.3274.38+0.075mm27.5954.5225.62合计100.0058.72100.0076-0.075mm77.2260.7279.01+0.075mm22.7854.6920.99合计100.0059.35100.0079-0.075mm84.0260.9285.37+0.075mm15.9854.8814.63合计100.0059.95100.0082-0.075mm87.2161.1688.28+0.075mm12.7955.3711.72合计100.0060.42100.00 原矿100.00干式预选抛尾96.03弱磁选120.28弱磁选116.64细筛0.075 mm92.3188.6727.973.973.723.6411.33铁精矿尾矿图例：产率；全铁品位全铁回收率%100.00;30.82318.31 kA/m29.56;4.14破碎：30 mm磨矿：0.075mm 45%70.44;42.0255.26;51.48111.41 kA/m15.18;7.56磨矿：0.075mm 73%70.74;52.4060.85;59.0895.49 kA/m9.89;11.34+0.075 mm45.37;60.2415.48;55.6954.63;6.39图 1 全流程数质量流程Fig.1 Quantity and quality flowsheet of mineral processing 170 矿产综合利用2023 年 3结语（1）该磁铁矿矿石全铁品位 30.82%，其中的铁主要分布于磁铁矿中，其分布率为 90.27%；硫和磷等有害杂质含量较低，属于易选矿石。（2）原矿中主要金属矿物为磁铁矿，有少量赤铁矿和微量黄铁矿，主要脉石矿物为石英、绿帘石、绢云母和钾长石等。（3）采用干式磁选预选-二段磨矿二段磁选-磁选精矿细筛分离的选矿工艺流程，可获得全铁品位 60.24%、全铁回收率 88.67%的铁精矿产品。（4）由于引入细筛工艺，大大降低了第二段磨矿的细度，降低第二段磨矿能耗，因此在改扩建工程中推荐采用细筛工艺是值得考虑的。参考文献:1 邹艳平,秦野.河北某磁铁矿选矿试验J.现代矿业,2015,4(4):69-71.ZOU Y P,QIN Y.A magnetite beneficiation test in HebeiJ.Modern Mining,2015,4(4):69-71.2 李凤久,尚新月,李国峰,等.河北某铁矿铁精矿制备超级铁精矿试验J.矿产综合利用,2019(6):33-36.LI F J,SHANG X Y,LI G F,et al.Experimental study onpreparation