选别鞍山地区贫磁铁矿石的合理工艺流程研究

玩主

     选别鞍山地区贫磁铁矿石的合理工艺流程研究

通过大孤山矿石、眼前山矿石及弓长岭贫磁铁矿石的工艺矿物学研究和选别试验研究，认为采用“阶段磨矿，单一磁选-细筛再磨流程”处理鞍山贫磁铁矿石是先进的、合理的。该流程具有流程简单、运行成本低、铁回收率高、工艺可靠等优点。
        
    鞍山地区贫磁铁矿石属高硅、低硫磷的贫磁铁矿石，赤、褐铁矿含量较少，且硅酸铁、碳酸铁含量较高，其嵌布粒度细且不均匀，原矿在粗磨时大量的大颗粒脉石可 达到单体解离。根据鞍山地区贫磁铁矿石的性质，考虑采用阶段磨矿、单一磁选流程处理鞍山地区贫磁铁矿石。与磁-浮联合流程相比，在提供满足炼铁要求的合格 铁精矿同时，单一磁选流程具有流程简单、运行成本低、铁回收率高、工艺可靠等优点，同时对细粒不均匀嵌布的贫磁铁矿石，采用单一磁选流程处理，目前多采用 磁选设备与筛分设备相结合。因此认为“阶段磨矿，单一磁选-细筛再磨流程”是处理鞍山地区贫磁铁矿石的合适工艺流程，采用该流程对大孤山矿石、眼前山矿石 的混合矿石和弓长岭贫磁铁矿石分别进行选别，都获得了较好的选别指标。

    一、矿石性质

    （一）矿石的化学成分

    大孤山矿石、眼前山矿石和弓长岭贫磁铁矿石的多元素分析结果见表1，物相分析结果见表2。

表1  原矿多元素分析结果（质量分数）/%

名称	TFe	FeO	SiO2	CaO	MgO	Al2O3	MnO	Ig	S	P
眼前山矿石 大孤山矿石 弓长岭矿石	31.9 30.26 31.45	16.78 15.18 16.16	44.82 44.90 45.55	2.02 2.35 2.18	2.48 1.43 2.22	1.02 1.91 2.35	0.14 0.15 0.15	3.1 2.64 0.69	0.086 0.31 0.13	0.046 0.052 0.056

表2  原矿物相分析结果

物相	眼前山矿石		大孤山矿石		弓长岭矿石
	含量/%	分布率/%	含量/%	分布率/%	含量/%	分布率/%
TFe Fe3O4 FeCO3 FeSiO3 假半 赤褐	31.90 26.70 2.05 3.00 0.15	100.00 83.70 6.43 9.40 0.47	30.26 24.60 1.50 3.15 0.20 0.81	100.00 81.30 4.96 10.41 0.66 2.67	31.45 25.00 1.25 5.20	100.00 79.49 3.98 16.53

    从表1、表2可以看出，鞍山地区的大孤山矿石、眼前山矿石和弓长岭贫磁铁矿石均为高硅、低硫磷的贫磁铁矿石，且硅酸铁、碳酸铁含量较高。

    （二）矿石的矿物组成及结构构造

    大孤山矿石、眼前山矿石和弓长岭贫磁铁矿石的主要类型均为：磁铁石英岩，角闪（绿泥）磁铁石英岩，假象赤铁矿石英岩等。矿石构造以条带状构造为主，同时发 育揉皱状构造、角砾状构造等。矿石的结构以粒状变晶结构为主，同时发育交代结构、包含结构等。

    （三）矿石的嵌布粒度

    大孤山矿石、眼前山矿石和弓长岭贫磁铁矿石均为细粒不均匀嵌布的贫磁铁矿石。眼前山矿石铁矿物的平均粒度威尔哦44.95μm，脉石矿物的平均粒度为 71.20μm。大孤山铁矿玢西区铁矿物平均粒度为38.54μm，脉石矿物的平均粒度为53.52μm；玢东铁矿物平均粒度40.06μm，脉石矿物的 平均粒度为67.74μm。弓长岭贫磁铁矿石铁矿物的平均粒度为49.74～69.65μm，脉石矿物的粒度平均为69.55～100.20μm。

    二、流程的确定及选别结果

    （一）阶段磨矿，单一磁选-细筛再磨流程的确定

    由于大孤山矿石、眼前山矿石和弓长岭贫磁铁矿石均为细粒不均匀嵌布的贫磁铁矿石，且其脉石矿物嵌布粒度较粗，在粗磨时大量的大颗粒脉石可达到单体解离，因 此考虑采用阶段磨矿，阶段选别流程进行选别，提前抛弃部分低品位尾矿，减少后续磨矿和选别作业的处理量。根据磁选管选别试验结果，大孤山矿石、眼前山矿石 和弓长岭贫磁铁矿石在磨矿粒度－0.074mm粒级占55%～65%时，均可抛弃品位10%以下、产率40%以上的尾矿。

    根据大孤山矿石、眼前山矿石和弓长岭贫磁铁矿石的物相分析结果，其原矿中主要是磁性矿，另有少量的硅酸铁和碳酸铁，赤、褐铁矿的含量极少，由于硅酸铁和碳 酸铁含量较高，无论采用何种方法选别，都将导致尾矿品位偏高，而赤、褐铁矿的含量极少，因此考虑采用单一磁选流程。而且与磁-浮联合流程相比，在提供满足 炼铁要求的合格铁精矿同时，全磁选流程具有流程简单、运行成本低、铁回收率高、工艺可靠等优点。

    对细粒不均匀嵌布的贫磁铁矿石，目前多采用磁选设备与筛分设备相结合，原矿在粗磨的条件下抛出合格尾矿，粗精矿经细磨再选后给入细筛，将筛下产品再选获得 高品位精矿，筛上产品再磨后经给入磁选，磁精给入细筛，这种再磨后先磁后筛的选别工艺克服了先筛后磁工艺的弊端，既提高细筛的入筛品位，又减少了细筛的给 矿量，可充分发挥细筛的作用，提高筛分效率。

    随着高效磁选设备和高效筛分设备的出现，这种单一磁选细筛再磨流程已成为获得高品位铁精矿的经济有效的流程。

    （二）3种矿石的选别结果
     大孤山矿石和眼前山矿石混合给入“阶段磨矿，单一磁选-细筛再磨流程”进行选别，在原矿品位29.73%，一次磨矿粒度－0.074mm粒级占65%，二 次磨矿粒度－0.074mm粒级占87%，再磨粒度－0.074mm粒级占91%的条件下，获得的选别指标为：精矿品位67.44%，精矿产率 34.06%，金属回收率77.26%，尾矿品位10.25%。目前，该流程已在大孤山选矿厂获得了成功的应用，采用流程后，大孤山选矿厂的皮精品位达到 67.5%，比改造前的精矿品位提高了1个百分点，而且提高了生产能力。这为采用“阶段磨矿，单一磁选-细筛再磨流程”处理贫磁铁矿石提供了丰富的实践经 验。
    弓长岭贫磁铁矿石采用“阶段磨矿，单一磁选-细筛再磨流程”进行选别，在原矿品位31.23%，一次磨矿粒度－0.074mm粒级占60%以上，二次磨矿 粒度－0.074mm粒级占85%以上，再磨粒度－0.074mm粒级占85%以上的条件下，获得的选别指标为：精矿品位67.80%，精矿产率 37.04%，金属回收率80.41%，尾矿品位9.27%。目前，弓长岭一选车间已采用该流程进行了生产技术改造，改造后的综合尾矿品位与原来的磁-浮 联合流程相比可降低1个百分点，金属回收率提高，而且流程短、工艺简单，节约了浮选的药剂成本，使生产成本下降。“阶段磨矿，单一磁选-细筛再磨流程”在 弓长岭的应用，进一步说明该流程是处理鞍山地区贫磁铁矿石的合理的、先进的流程。

    三、流程特点分析

    （一）阶段磨矿、粗磨抛尾。采用阶段磨矿、适应了原矿嵌布粒度不均匀的特性，大孤山矿石、眼前山矿石和弓长岭贫磁铁矿石采用“阶段磨矿，单一磁选-细筛再 磨流程”进行选别，在一次磨矿粒度－0.074mm粒级占60%～65%条件下，采用一段磁选机选别，均可抛掉产率在40%左右的低品位尾矿，减少了后续 磨矿和选别作业的处理量。将已达到单体解离的脉石和贫连生体尽早抛弃，避免在工艺中循环，这是选矿工艺上优选的方案。

    （二）单一磁选、流程简单。采用单一磁选流程处理鞍山地区的贫磁铁矿石，适应原矿的矿石性质，与采用磁-浮联合流程处理贫磁铁矿石的工艺相比，流程短、工 艺简单，尾矿中工业可利用铁流失很少，金属回收率高，而且节约了浮选药剂成本，降低了生产成本。

    （三）先磁后筛、细筛再磨。原矿在粗磨的条件下抛出合格尾矿，粗精矿经弱磁、细磨选别后，筛上产品多为富连生体及不易解离的包裹体，必须经再磨使细粒嵌布 和以包裹体形式存在的铁矿物充分解离，才能再选获得合格精矿。再磨产品采用先磁后筛的选别工艺，克服了先筛后磁工艺细筛给矿量大、再磨循环量大的弊端，既 提高了细筛的入筛品位，又减少了细筛的给矿量和再磨量，可充分发挥细筛的作用，提高筛分效率。

    四、结语

    （一）“阶段磨矿，单一磁选-细筛再磨流程”适应了鞍山地区贫磁铁矿石嵌布粒度不均匀，原矿中硫、磷等有害杂质含量低，有用矿物以磁性矿为主，赤、褐铁矿含量极少的矿石性质。

    （二）“阶段磨矿，单一磁选-细筛再磨流程”具有技术上的先进性和经济上的合理性。原矿在粗磨的条件下抛出合格尾矿，减少了后续磨矿和选别作业的处理量； 采用单一磁选流程，具有金属回收率高，流程简单，生产成本低的优点；细筛再磨，使细粒嵌布和以包裹体形式存在的铁矿物充分解离，先磁后筛，既提高了细筛的 入筛品位，又减少了细筛的给矿量和再磨量，可充分发挥细筛的作用，提高筛分效率。

    （三）采用“阶段磨矿，单一磁选-细筛再磨流程”处理大孤山矿石和眼前山混合矿石和弓长岭贫磁铁矿石均取得了满意结果，充分证明了该流程是处理鞍山地区贫磁铁矿石的合理的、先进的工艺流程。