印度尼西亚某海滨含铁砂矿选矿试验研究

随着铁矿石资源开发的逐步扩展，海滨含铁砂矿逐渐受到研究单位和企业的重视。海滨含铁砂矿的开发有其优势，即原矿粒度在-5mm以下，省去了破碎工段作业，可大幅降低企业建厂的投资成本。此外，海滨铁砂矿依海开采，技术简单，也无需考虑尾矿库问题。印度尼西亚、菲律宾、马来西亚等国家拥有大量此类资源，由于距离我国较近，海运成本低廉，可作为我国铁矿石资源的重要补充和来源之一。

对原矿TFe品位为30.52%的印度尼西亚某海滨铁砂矿，进行了矿石性质和可选性研究，以期对此类资源的开发进行评价。

一、矿石性质

（一）原矿化学分析。结果见表1。

表1  原矿主要化学组成    %

从表1可见，原矿Fe品位30.52%，FeO16.75%，Ti品位以TiO₂计含量为4.78%，V₂O₅0.24%。

（二）原矿矿物组成。岩矿鉴定结果表明，主要金属矿物为钒钛磁铁矿，另含少量赤铁矿化磁铁矿和褐铁矿；非金属矿物主要为辉石、长石、角闪石、黑云母、石英等。各类矿物含量见表2。

表2  矿石的矿物组成  %

（三）原矿粒度分析。其结果见表3。

表3  原矿粒度分析结果

（四）原矿主要铁矿物的单体解离度。其测定结果见表4。

表4  原矿主要铁矿物的单体解离度测定结果

从表4可看出，+0.074mm级别钒钛磁铁矿、赤铁矿化磁铁矿和褐铁矿的单体分别为77.03%，53.99%，85.29%。如果单体和>3/4连生体合并统计，则分别为99.41%，98.06%，100.00%。由此可见，该矿的自然单体解离度较好。

经对矿样分析测定，矿样中磁铁矿自然单体解离度高，半自型－他型颗粒，有15%的磁铁矿有不同程度的赤铁矿化，褐铁矿占铁矿物的1%，脉石矿物结晶度好。

二、试验流程

试验流程见图1。

图1  试验流程

三、选矿试验

（一）直接抛尾试验

由于该矿的自然单体解离度较好，可直接进行磁选抛尾，减少球磨机处理物料量。磁选设备采用XCRS－74型φ400×300鼓形湿法弱磁选机。图2为磁场强度对抛尾精矿各项指标的影响。

图2  磁场强度对精矿指标的影响

●－精矿Fe品位；●－精矿TiO₂品位；

－精矿产率；○－精矿Fe回收率；△－铁精矿TiO₂回收率

从图2可看出，随着磁场强度的增加，精矿产率也迅速增加，铁回收率也迅速提高，当磁场强度达62.30kA/m时，铁回收率达94%左右。而随着磁场强度由44.50kA/m增加到62.30kA/m，铁精矿品位由42.12%下降到39.07%，之后稳定在38%以上。铁精矿含TiO₂也随磁场强度的增加而降低，TiO₂回收率逐步增加。

由直接抛尾试验结果表明，虽然本试验矿样的自然单体解离度较好，但是不经过磨矿直接磁选无法获得较高品位的商品铁精矿(TFe≥56.0%)。

（二）磨矿细度试验

试验流程见图1。在弱磁选1次粗选、1次精选，磁场强度分别为125.0kA/m，111.5kA/m的条件下，进行了不同磨矿细度试验。磨矿细度试验结果见图3。

图3  磨矿细度对精矿指标的影响

■－精矿Fe品位；○－精矿TiO₂品位；●－精矿产率；

－精矿Fe回收率；△－精矿TiO₂回收率

从图3可见，当磨矿细度-0.074mm占80%左右时，精矿Fe技术指标最佳。此时铁精矿产率45%左右，TFe品位57.50%～58.00%，TiO₂含量9.10%左右，TFe回收率86%左右，TiO₂回收率87%左右。

（三）磁场强度试验

在磨矿细度-0.074mm占80%左右的条件下，改变磁场强度进行磁选试验。其中1次精选磁场强度为粗选磁场强度的0.9倍。试验结果见图4。

图4  弱磁选磁场强度对精矿指标的影响

■－精矿Fe品位；●－精矿TiO₂品位；○－精矿产率；

－精矿Fe回收率；△－精矿TiO₂回收率

从图4可见，在磨矿细度-0.074mm占80%，1次粗选、1次精选磁场强度分别为125.0kA/m，111.5kA/m左右时，最佳指标为精矿TFe品位58.04%，回收率86.27%，TiO₂含量9.20%，TiO₂回收率87.00%。

四、结论

（一）印度尼西亚某含铁海滨砂矿TFe品位为30.52%，TiO₂品位为4.78%，矿样中磁铁矿自然单体解离度高，半自型－他型颗粒，有15%的磁铁矿有不同程度的赤铁矿化，褐铁矿占铁矿物的1%，脉石矿物结晶度好。

（二）此海滨铁砂矿属于易选矿石，在磨矿细度-0.074mm占80.0%，1次粗选、1次精选磁场强度分别为125.0kA/m，111.5kA/m时，可以获得产率45.00%，TFe品位58.04%，回收率86.27%的铁精矿，铁精矿中TiO₂含量9.20%，TiO₂回收率87.00%。

（三）本项目的研究结果为此类海滨铁砂矿资源的开发提供了可靠的依据。