Ｓｅｒｉａｌ Ｎｏ．４９９ 现代矿业 总第４９９期 Ｎｏｖｅｍｂｅｒ．２０１０ ＭＯＲＤＥＮ ＭＩＮＩＮＧ ２０１０年ｌ１月第１１期 某低品位铁矿石的选矿工艺研究 刘桂卿 赵运欢 邱 俊 吕宪俊。 （１．五矿矿业昌邑郑家坡铁矿有限公司；２．山东科技大学１艺学与环境工程学院） 摘要：对某低品位磁铁矿石进行了可选性实验研究，研究结果表明，该矿石为粗粒嵌布低品 位磁铁矿石，阶段磨选工艺可有效实现节能减排、降本增效的目标。其适宜的磨矿细度为一、二段 磨矿产品一２００目含量分别占６０％和８５％；粗选、精选磁场强度均为１２０ ｋＡ／ｍ。最终精矿铁品位 达６６．５８％，回收率达８１．３４％，取得较好的选矿技术指标。 关键词：低品位铁矿；弱磁选；精矿品位 中图分类号：ＴＤ９１３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７４－６０８２（２０１０）１１－００１４－０３ Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｍｉｎｅｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ａ Ｌｏｗ－ｇｒａｄｅ Ｉｒｏｎ Ｏｒｅ Ｌｉｕ Ｇｕｉｑｉｎｇ。 Ｚｈａｏ Ｙｕｎｈｕａｎ Ｑｉｕ Ｊｕｎ Ｌｖ Ｘｉａｎｊｕｎ （１．Ｃｈａｎｇｙｉ Ｚｈｅｎｇｊｉａｐｏ Ｉｒｏｎ Ｍｉｎｉｎｇ Ｃｏ．，Ｌｔｄ，Ｃｈｉｎａ Ｍｉｎｍｅｔａｌｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ； ２．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗａｓｈａｂｉｌｉｔｙ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｅａｒｃｈ ＷｆｉＳ ｄｏｎｅ ｏｎ ａ ｌｏｗ－ｇｒａｄｅ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｉｒｏｎ ｏｒｅ－ｒｅｓｅａｒｃｈ ｒｅｓｕｌｔ ｉｎｄｉｃａｔｅｓ，ｔｈｉｓ ｏｒｅ ｂｅｌｏｎｇｓ ｔｏ ｃｏａｒｓｅ ｇｒａｉｎ ｄｉｓｓｅｍｉｎａｔｅｄ ｌｏｗ—ｇｒａｄｅ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｉｒｏｎ ｏｒｅ。ｓｔａｇｅｄ ｇｒｉｎｄ— ｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｃｏｕｌｄ ｒｅａｌｉｚｅ ｅｎｅｒｇｙ—ｓａｖｉｎｇ ａｎｄ ｅｍｉｓｓｉｏｎ—ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ，ｃｏｓｔ ｄｅｃｒｅａｓｉｎｇ ａｎｄ ｅｆｆｅｃｔ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｓｕｉｔａｂｌｅ ｇｒｌｎｄｉｎｇ ｆｉｎｅｎｅｓｓ ｉｓ一２００ ｍｅｓｈ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｆｉｒｓｔ ａｎｄ ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｓｔａｇｅ ｏｒｅ ｇｒｉｎｄｉｎｇ ｐｒｏｄｕｃｔ ｔａｋｅ ６０％ａｎｄ ８５％ｓｅｐａｒａｔｅｌｙ；ｍａｇｎｅｔｉｃ ｄｅｎｓｉｔｙ ｏｆ ｒｏｕｇｈ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｏｒｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅ ｂｏｔｈ ａｒｅ １２０ ｋＡ／ｍｏ Ｆｉｎａｌｌｙ ｉｒｏｎ ｇｒａｄｅ ｏｆ ｏｒｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅ ｒｅａｃｈｅｄ ｔｏ ６６．５８％Ｉ ｒｅｃｏｖｅｒｙ ｒａｔｅ ｒｅａｃｈｅｄ ｆ０ ８ １．３４％。ａ ｇｏｏｄ ｂｅｎｅｆｉｃｉａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｉｎｄｉｅａｔｏｒｓ ｗｅｒｅ ｏｂｔａｉｎｅｄ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｌｏｗ－ｇｒａｄｅ ｉｒｏｎ ｏｒｅ ｉ Ｌｏｗ ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ；Ｏｒｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅ ｇｒａｄｅ 现代工业的迅猛发展，需要大量的矿产资源支 杂”的特点，开展“贫、细、杂”资源的开发利用研究 撑，因此，优质的铁矿石资源将越来越少 ，越来越 就成为时代的必然选择。 多的低品位铁矿石进入选冶工业部门 。目前，我 １原矿化学成分及矿物组成分析 国已探明未采或待采的铁矿资源大都具有“贫、细、 １ １原矿化学成分分析 题简单化，虽然不能全面反映实际情况，但在解决实 ［２］ 王芝银，刘怀恒．粘弹性位移反分析程序［Ｄ］．西安：西安矿业 际问题时往往简单有效。 学院，１９８８（９）． （３）在获得粘弹性参数后进行正演结果中。可 ［３］ 蒋斌松，张强，贺永年，等．深部圆形巷道破裂围岩的弹塑性 分析［Ｊ］．岩石力学与工程学报，２００７（５）：９８２－９８６． 以看到计算结果与位移量测结果基本吻合，这说明 ［４］ 吕爱钟．巷道粘弹性位移反分析中各种优化方法的探讨［Ｊ］． 所建立的粘弹性模型合乎实际，反演结果可以在类 煤炭学报，１９９６（４）：３７０￣７３ 似岩体巷道中发挥预测效果。 ［５］ 朱伯芳．岩体初始地应力反分析［Ｊ］．水利学报，１９９４（１０）：３０— ３５． 参考文献： ［６］ 陈子荫．围岩力学分析中的解析方法［Ｍ］．北京：煤炭Ｘ－业出 ［１］ 于学馥，郑颖人，刘怀恒，等．地下工程围岩稳定性分析［Ｍ］ 版社，１９９４． 北京：煤炭工业出版社。１９８３． ［７］ 杨志法，刘竹毕．位移反分析法在地下工程设计中的初步应用 ［Ｊ］．地下工程，１９８１（２）：９０－２４． 刘桂卿（１９５７一），男，工程师，２６１３１３山东省昌邑市。 ［８］ 蔡美峰．岩石力学与工程［Ｍ］．北京：科学出版社。２００２． （收稿日期２０１０－０９－２７） １４ 刘桂卿赵运欢等：某低品位铁矿石的选矿工艺研究 ２０１０年１１月第１１期 原矿化学成分分析见表１。 表１ 原矿多元素化学分析结果 （％） 壁坌 ！ 兰 鱼量 垄： ！ ： ：！ ：墼 ： ！ ： 丝 ： 丝 垒量 ： ： 塑：垄 ：旦 ： ： ：！ 由表１可见，矿石中的主要有用成分为铁，其他 金属成分含量很低，不具备综合回收价值。原矿含 铁品位２５．８８％，ＦｅＯ／ＴＦｅ＝５０．１５％，属磁铁矿矿 石；另外，矿石中Ｓ、Ｐ含量较低，属低硫、低磷矿石； 矿石的碱度系数为０．０９５，为酸性矿石 。 １．２矿石的矿物组成 采用ｘ射线衍射分析、光学显微镜等对矿石的 矿物组成进行了分析检测。主要矿物含量的分析结 果见表２。 表２ 矿石的矿物组成（％） 矿物磁铁矿赤孳矿 、角 石云母绿泥石 蓦其他 鱼量 竺 ！ 三 由表２可见，该矿石的主要金属氧化物为磁铁 矿、赤铁矿以及少量菱铁矿、硫化物（黄铁矿、磁黄 铁矿、黄铜矿、斑铜矿）；矿石中的非金属矿物主要 为石英，其次为角闪石、云母、粘土矿物等。矿石中 有用矿物种类较为简单，主要为磁铁矿。 ２实验结果分析与讨论 一 磨 ２．１磨矿实验 为了确定磨矿时间和磨矿细度的关系，进行了 一度 小型磨矿实验。实验锥形球磨机型号为ＸＭＱ￣２４０ 变 ｍｍ×９０ ｍｍ，磨矿浓度６５％，磨矿时间和磨矿细度 （一２００目含量，％）关系曲线见图１。 《１ 一 皿ⅢＩ】 钿 皿 ８ 一 器 髅 厝 时１司／ｉｎｉｎ 图１ 磨矿时间与产品一２００目含量的关系曲线 图ｌ所示的曲线服从Ｙ＝５０．６９（１．９１一ｅ 一０．２３ｘ）关系式。据此，可以确定磨矿时间与磨矿 细度的对应关系。 ２．２磁选条件实验 ２．２．１ 不同磨矿细度的磁选实验 为了确定适宜的磨矿细度，采用磁选管对不同 细度的磨矿产品进行了选别实验，流程见图２，实验 结果见表３。 粗精矿 尾矿 图２磨矿细度实验流程 表３ 不同磨矿细度磁选实验结果 （％） 由表３可见，随着磨矿产品细度从一２００目含 量占４５％提高到９５％，粗精矿铁品位从４６．４０％提 高到６７．８６％，铁回收率从８５．６２％降低到８１．８８％， 表明该矿石为易选矿石；当磨矿产品一２００目含量 为６０％时，可一次抛出产率６０％多的合格尾矿，表 明该矿石具备能抛早抛的条件，因此采用阶段磨选 有利于节能减排、降本增效，因此确定的一段磨矿产 品细度为一２００目为６０％。 ２．２．２不同磁场强度实验 为了确定磁场强度对分选效果的影响，对 一２００目８５％的磨矿样品进行了不同磁场强度下的 磁选管实验，流程参见图２，不同磁场强度下的磁选 实验结果见表４。 由表４可见，在磨矿细度一２００目８５％的条件 下，随着磁场强度的增加，铁精矿中含铁品位略有降 低，铁回收率略有增加，综合以上因素，粗磁选场强 为１２０ ｋＡ／ｍ。 ２．３粗精矿再磨再选实验 以上实验表明，为了获得铁品位６６％以上的精 矿，磨矿细度应控制在８５％左右。然而，在较粗磨 矿粒度下，能够丢弃大量合格尾矿。因此，对阶段磨 １ ５ 总第４９９期 现代矿业 ２０１０年１１月第１ １期 矿一阶段选别流程进行了实验研究。控制一段磨矿 细度为６０％、磁选选用ＸＣＲＳ一４００ ４００型电磁湿法 多用鼓形弱磁选机，粗精矿再磨再选实验流程如图 验。控制一段磨矿细度一２００目６０％、粗精矿再磨 细度一２００目８５％、磁场强度均为１２０ ｋＡ／ｍ，实验 流程见图４，实验结果见表６。 ３，实验结果见表５。 表４不同场强磁选实验结果 ’。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。●粗精矿 。。。。。。。。。。。。 —— 磨矿０细度‘变’ 磁 选 粗精矿 尾矿ＩＩ 图３粗精矿再磨再选实验流程 表５ 粗精矿再磨再选实验结果 （％） 由表５可见，采用阶段磨矿、阶段选别流程，当 二段磨矿产品细度为一２００目占７５％、８５％、９５％ 时，磁选精矿品位分别达到６５．５０％、６７．１０％、 ６９．１０％，明显高于一段直接磨至该细度的磁选精矿 品位，但精矿回收率并未因精矿品位明显提高而下 降。因此，采用阶段磨矿、阶段选别流程，不仅节能 减排、降本增效，而且有利于精矿品质的提高。 ２．４阶段磨矿一阶段选别扩大实验 为了验证以上条件实验结果，进行了全流程实 １６ 给矿 段 磁选 精矿 尾矿ＩＩ 图４ 阶段磨矿一阶段选别实验流程 表６ 阶段磨矿连选实验结果 （％） 由表６可见，采用阶段磨选流程，控制一段磨矿 细度一２００目６０％、粗精矿再磨细度一２００目８５％， 两段磁选场强均为１２０ ｋＡ／ｍ，能够保证铁精矿品位 达到６６％，回收率达到８１％。 ３结论 对于所研究的低品位铁矿石，保证最终铁精矿 品位的关键在于磨矿细度的控制。为了达到６６％ 以上的精矿品位，可采用阶段磨矿阶段选别流程，控 制一段磨矿细度一２００目６０％、粗精矿再磨细度 一２００目８５％，与一段磨矿一段选别流程相比，该流 程可以降低一段磨矿的细度，增加一段磨机的处理 能力，经过一段粗选可抛除约６０％的尾矿，从而可 以进一步减轻二段磨机的负荷，有利于节能减排、降 本增效。 参考文献： ［１］ 周少珍，刘建远．某微细粒嵌布复杂铁矿的选矿工艺流程研究 ［Ｊ］．有色金属（选矿部分），２００８（１）：１９—２２． ［２］ 林祥辉，罗仁美，刘 靖，等．鄂西难选铁矿的选矿与药剂研 究新进展［Ｊ］．矿冶工程，２００７（３）：２８－２９． ［３］ 翟宏新．中国贫铁矿选矿的新型工艺和设备研究［Ｊ］．矿山机 械，２００６（１０）：４８－５５． ［４］ 周乐光．工艺矿物学［Ｍ］，北京：冶金工业出版社，２００２． ［５］ 刘振林，温洪霞，冯根生，等．济钢常用铁矿石烧结基础特性的 研究［Ｊ］．钢铁，２００４（４）：８—１３． （收稿日期２０１０－０９－０３）
