黑石砬子铁矿石选矿试验研究

一、概述

黑石砬子铁矿矿床赋存于前震旦纪鞍山群变质岩系中部条带状含铁石英岩中，矿石类型分3类：氧化矿有磁铁矿、赤铁矿、假象赤铁矿、褐铁矿；碳酸铁岩有菱铁矿和铁白云石；硫化矿有黄铁矿及微量黄铜矿。矿石含铁品位一般20%～35%，碳酸铁含量较高，全矿区一般在1%～8%。

试验采用连续磨矿、粗细分级、重选－磁选－中矿再磨工艺流程，在原矿品位25.55%、磨矿粒度－74μm占65.00%以上的条件下，最终指标为精矿品位65.05%，尾矿品位12.57%及回收率63.46%。

二、试验研究

（一）物相及多元素分析结果

化学多元素和物相分析结果见表1。

从表1可看出，因矿石中含碳酸铁较高，结合鞍山地区选矿厂的生产经验，对反浮选影响较大，因此决定采用重选和磁选两种方法对其进行选别试验。

（二）可磨度试验

相对可磨度试验结果表明，不同磨矿时间产品的－74μm含量与大孤山矿石相比，试验矿样的可磨度好于大孤山矿石。

（三）不同磨矿粒度的磁选管试验结果（表2）

由表2可知，磁选管精矿产率介于20.50%～24.00%，说明原矿中含有其它非磁性铁。

（四）磨矿产品粒度及解离特征

将试验矿样分别磨到－74μm占60%和90%两个粒级，对其分别进行粒度分析及铁矿物和脉石的单体解离度测定。从结果看，当－74μm占60.0%时，铁矿物的单体解离度为53.93%，而其中－74μm以下粒级铁矿物的单体解离度77.73%，－10μm产率20.27%；当磨矿粒度－74μm占90%时，铁矿物的单体解离度为80.10%，而其中－74μm以下粒级铁矿物的单体解离度83.96%，－10μm粒级产率39.09%。

（五）选矿条件试验

根据上述矿石性质分析，进行了重选、弱磁选条件试验，以确定合理的工艺条件和流程。

—不同磨矿粒度的重选试验。矿样－74μm含量占63.00%和73.50%两种样品进行了一粗、一精两段螺旋溜槽选别。其试验结果及流程图分别见图1、2。

对比图1、2两种粒度的试验结果，粒度－74μm占73.50%时的各项指标明显好于63.00%时的指标。因此重选适宜的磨矿粒度应在70.00%左右。

－弱磁选别试验。矿样磨到－74μm含量占90.00%时，用弱磁机选别的试验结果见图3。该流程虽然简单，但精矿品位较低。

三、实验室连选试验

（一）连续磨矿、粗细分级、重－磁－中矿再磨工艺试验

根据各种选矿条件试验结果，确定采用连续磨矿、粗细分级、重－磁－中矿再磨工艺流程进行实验室连选试验。在原矿品位25.76%，一次磨矿粒度－74μm占68.00%的条件下，获得的选别指标为：精矿品位65.05%、产率25.13%、金属回收率63.46%及尾矿品位12.57%的选别指标。数质量流程见图4。

（二）重－磁－中矿再磨流程特点分析

－重－磁联合流程适合于原矿性质，能有效地回收原矿中的磁性铁和非磁性铁矿物，对矿石性质变化的适应性较强。

—采用该工艺在磨矿粒度较粗（粒度－74μm占70%）的条件下，可获得一部分合格精矿并抛弃一部分合格尾矿，再对未单体解离的产品作为中矿进行再磨，这样在保证了矿物解离度的同时，减轻了泥化程度，有利于提高金属回收率。

－粗细分选，粗粒部分级重选、细粒部分级磁选，实现了窄级别入选，有利于充分发挥重选和磁选设备的作用。

－重－磁联合流程中扫中磁作业起到了重要作用，粗螺尾矿品位16.05%，经扫中磁选别后抛掉了品位9.09%、产率31.66%的粗粒尾矿，减少了中矿再磨量。

－重－磁联合流程抛出的尾矿品位较高（12.57%）、金属回收率偏低（63.64%），主要是由于原矿中非工业可用铁（FeCO₃）含量较高造成的。按工业可用铁计算则其回收率为（63.64÷77.48）×100%＝82.14%。

四、结语

－黑石砬子矿石性质研究结果表明，该矿石全铁品位大部分在25%～30%之间，属于高硅、低硫磷的酸性贫铁矿石，含碳酸铁较高，介于1%～8%之间，而且以复杂的形式存在于整个矿体中。

－采用连续磨矿、粗细分级、重－磁－顺放再磨工艺流程，在原矿品位25.76%、一次磨矿粒度－74μm占68.83%的条件下，获得了较理想的选矿指标。

—连续磨矿、粗细分级，重－磁－中矿再磨流程的稳定性好、易于操作管理，对原矿性质变化的适应性强，特别是对碳酸铁的变化具有较强的适应性。粗细分选工艺能有效地发挥重选和磁选工艺各自的优势，解决了对给矿粒度的不同要求，实现了窄级别入选的合理选别过程，有利于提高选矿技术指标，所以推荐重－磁－中矿再磨流程为工业生产设计流程。按该流程进行生产，预计可达到的指标为精矿品位65.05%、产率24.03%、回收率60.68%。