某铁矿石分选工艺试验研究.doc

某铁矿石分选工艺试验研究某贫铁矿石采自新疆某矿区矿床的两个主要矿体，分为地表矿体和深部矿体。通过分选工艺研究，深部矿石可以采用磁滑轮预先抛废，磁滑轮精矿采用弱磁选流程；地表矿石则因含弱磁性矿物比例较高，不宜采用磁滑轮预先抛废，而需采用弱磁选-高梯度强磁选流程。试验建议该矿石的分选流程宜采用灵活流程，流程结构为磁滑轮抛废-弱磁选-高梯度强磁选，因地制宜，从而获得最佳的经济效益。

1试样制备

试验研究的矿石采自新疆某矿区矿床的两个主要矿体。根据所采矿样重量按代表性要求混匀配矿，得到试验用的原矿样Ⅱ及Ⅳ。其中原矿样Ⅱ全铁品位24.98%，从矿床深部采取；原矿样Ⅳ全铁品位19.88%，从矿床地表采取。配制好的两矿样按照图1-1所示的加工制备流程制备选矿试验研究所需试样。

图1-1 矿样的加工制备流程图

2原矿性质考查

将缩分出的有代表性的试样进行化学分析，结果见表2-1。

表2-1 化学多元素分析结果

为查明矿石中主要矿物的组成，进行了X－射线衍射分析，其结果见图2-1和图2-2。从X－射线衍射分析图可知，矿石中金属矿物主要有磁铁矿、赤铁矿及针铁矿，脉石矿物主要是石英，其次为钙长石。

有矿石性质考查，可知矿石中的有用组分为铁，含量19.88%~24.98%，为贫铁矿石，需经过选矿加工，获得铁精矿才有利于价值。因此，本次试验研究了加工该矿石的合理工艺流程及能达到的技术经济指标。

图2-1 Ⅱ号矿样X－射线衍射分析图谱

图2-2 Ⅳ号矿样X－射线衍射分析图谱

3选矿试验研究

根据矿石中各种铁矿物的性质特征，参考生产实践，较为合理的矿石分选工艺应为弱磁-强磁工艺，本试验对采用磁选工艺的可行性及主要工艺参数及流程进行了试验研究。

3.1磁滑轮抛废试验

本次试验的矿石属贫铁矿石，铁品位19.88%~24.98%，由于有用矿物粗细不均匀嵌布，矿床开采过程中围岩及夹石的混入，当矿石破碎到一定粒度时，即会产生一定量的废石，使

得在较粗粒条件下通过预选抛废成为可能。为验证粗粒抛废是否可行，进行了磁滑轮抛废试验，采用的试验流程见图3-1。

图3-1 磁滑轮入选粒度试验流程图

表3-1 磁滑轮入选粒度试验结果

从表3-1可看出，随着入选粒度的降低，矿样Ⅱ的磁滑轮精矿铁品位和回收率均逐步提高，表明矿样Ⅱ可以采用磁滑轮预选抛废。同时，表中试验数据表明抛废粒度以－16mm为宜。

另一方面，从表3-1也可看出，随着入选粒度的降低，矿样Ⅳ的磁滑轮精矿铁品位和回收率虽然均逐步提高，但精矿产率和回收率均较低，不能经济地回收利用资源。因此，矿样Ⅳ所代表的矿石不宜采用磁滑轮抛废。

3.2原矿弱磁选磁场强度试验

弱磁选过程的影响因素主要是矿石中强磁性矿物的含量及粒度特性，而磁选机的分选区磁场强度高低对分选指标影响也十分明显。为寻找适宜的分选磁场强度，进行了弱磁选磁场强度试验，试验流程见图3-2，试验结果见表3-2。

图3-2 原矿弱磁选磁场强度试验流程图

表3-2 原矿弱磁选磁场强度试验结果

从表3-2可看出，随着磁场强度的提高，无论是矿样Ⅱ或是矿样Ⅳ，铁精矿的品位和回收率均逐步提高。表中数据表明，该矿石弱磁选时，适宜的磁场磁感应强度为0.20T。当磁场磁感应强度为0.20T时，矿样Ⅱ弱磁选的精矿品位已达68.41%，精矿回收率已达82.64%，分选效果很好。

3.3原矿弱磁选尾矿高梯度磁选磁场强度试验

由于矿石中含有一定数量的弱磁性铁矿物，为了最大限度地回收矿石中的有用矿物，须对弱磁选的尾矿进行强磁选。为验证强磁性分选的必要性及分选适宜的磁场强度，本试验采用表3-2试验所得弱磁选（磁场磁感应强度0.20T）尾矿进行高梯度强磁选。试验流程见图3-3，试验结果见表3-3。

图3-3 原矿弱磁选尾矿高梯度磁选磁场强度试验流程图

表3-3 原矿弱磁选尾矿高梯度磁选磁场强度试验结果

率及回收率也较低，因而矿样Ⅱ可不必进行强磁选；而矿样Ⅳ弱磁选尾矿采用高梯度强磁选所得的铁精矿含铁品位则较高，与弱磁选所得铁精矿合并，综合铁精矿品位仍可大于64%，因此，对矿样Ⅳ而言，为获得较高的精矿回收率，进行强磁选很有必要。表中数据表明，对于矿样Ⅳ，高梯度强磁选适宜的分选磁场强度为0.4T。

3.4原矿磨矿细度试验

有用矿物基本单体解离是各种物理选矿法有效分选的最基本和最重要的要求，入选矿石粒度是影响分选指标的最重要的因素之一。本次试验用矿样Ⅱ对适宜的磨矿细度进行了考查，试验流程见图3-4，试验结果见图3-5。

图3-4 原矿磨矿细度试验流程图

图3-5 磨矿细度与分选指标关系图

从图3-5可看出，随着磨矿细度的提高，铁精矿产率略有下降，而铁精矿品位逐步提高，但铁回收率逐步下降。综合考虑磨矿费用及分选指标，适宜的磨矿细度为60%－200目。

3.5高梯度强磁选背景磁场强度试验

为了进一步查明高梯度强磁选适宜的背景磁场强度，用矿样Ⅳ进行了试验，试验流程见图3-6，试验结果见表3-4。

图3-6 磁选流程试验流程图

表3-4 磁选流程试验结果

从表3-4可看出，随着高梯度磁选背景场强的提高，强磁性铁精矿Ⅱ品位有所下降，铁回收率则大幅提高。综合考虑技术经济验算，适宜的背景场强为0.4T。

3.5流程验证试验

前述条件试验结果表明，本次试验研究的矿石，适宜的分选流程为磁滑轮预选抛废-弱磁-强磁流程，但由于矿样Ⅱ和矿样Ⅳ性质上存在一定差异，因而处理流程也有所不同。对于矿样Ⅱ，采用磁滑轮预选抛废-弱磁选流程即可获得很好的技术经济指标；而矿样Ⅳ则采用弱磁-强磁流程较为适宜。为进一步验证分选流程的适应性，进行了流程验证试验，试验综合结果见表3-5。

表3-5 流程验证试验综合结果

由表3-5可看出，Ⅱ号矿样可以采用磁滑轮预先抛废-弱磁选流程；当磨矿细度60%－200目，可以获得较好的分选指标；若不预先抛废，则最终铁精矿产率高3个百分点，铁回收率高10个百分点。Ⅳ号矿样因含弱磁性矿物比例较高，不宜采用磁滑轮预先抛废，而宜采用弱磁选—高梯度强磁选流程；当原矿磨矿细度60%－200目，高梯度强磁选背景场强0.4T，可以获得较好的分选指标。

4最终产品考查

本次试验对矿样Ⅱ磁滑轮预先抛废—弱磁选流程和矿样Ⅳ弱磁选—高梯度磁选流程试验所得的铁精矿分别进行了化学多元素分析，结果见表4-1。