某小型赤铁矿选矿工艺流程方案的研究

前  言

赤铁矿在我国的铁矿资源中占有相当大的比例，赤铁矿与磁铁矿相比，大部分赤铁矿嵌布粒度细、含泥量大，选矿难度较大。因此自“六五”以来我国就把赤铁矿作为国家的科研攻关项目，并且取得了丰硕的成果。一些大型赤铁矿矿山在选矿工艺、设备和药剂等方面积累了许多经验，取得了较好的选别指标。由于大多数工艺流程复杂、设备投资多和选矿成本高等缺点，因此对于一些中小型的赤铁矿矿山，尤其是赤铁矿与磁铁矿混合的中小型矿山来说，这些工艺难以被采用。我国大型赤铁矿矿山较少，而中小型赤铁矿矿山较多，因此研究适合于中小型赤铁矿矿山的选矿工艺尤为重要。

本文对某服务年限短的小型赤铁矿选矿进行了选矿试验研究，对该小型赤铁矿矿山提供了经济合理的选矿工艺流程。本研究也可以为其它小型赤铁矿选矿厂起到参考作用。

一、矿石性质

（一）矿石的主要化学成分

该矿属鞍山式沉积变质氧化赤铁矿、磁铁矿矿床。该矿石的主要化学成分分析列于表1。

（二）矿物组成

磁铁矿绝大部分受到不同程度的赤铁矿交代，形成假象与半假象赤铁矿，少量褐铁矿，氧化程度较深，铁矿物呈粒状单晶或集合体浸染在脉石中，与脉石矿物(石英为主，少量绿泥石等)相问呈条带状分布。

金属矿物主要以假象赤铁矿、磁铁矿和半假象赤铁矿为主，脉石矿物以石英、绿泥石为主。其矿物组成见表2。

（三）铁矿物的嵌布特征

1、磁铁矿(Fe₃O₄)

磁铁矿呈半自形粒状单晶或集合体浸染于脉石中或与脉石相间呈条带状分布。磁铁矿大部分被半假象赤铁矿沿边缘和裂隙进行交代，半假象赤铁矿很难与磁铁矿分割，因而显铁磁性。磁铁矿呈粗、中、细粒嵌布，磁铁矿嵌布粒度0．02～0．6mm。

2、赤铁矿(Fe₂0₃)

半假象赤铁矿呈网格状、不规则粒状、脉状沿磁铁矿的边缘、裂隙进行交代，完全被赤铁矿交代(呈磁铁矿假象)或微量磁铁矿残留。假象赤铁矿不显铁磁性，而显较强的电磁性。半假象赤铁矿粒度为0．015～1．6mm。假象赤铁矿粒度0．01～1mm。

3、褐铁矿(Fe₂0₃·nH₂0)

褐铁矿呈脉状、不规则粒状、蜂窝状、星点状嵌布在脉石中。褐铁矿粒度0．005～0．6mm。

二、选矿试验

（一）磁选－重选(重选采用单一摇床设备)联合流程方案试验

由于该矿为赤铁矿与磁铁矿的混合矿，因此对该矿进行了先磁选回收磁铁矿，然后磁选尾矿。

由表3试验结果可以看出，采用磁选一重选(重选采用单一摇床设备)联合流程时可以获得产率为38．43％、铁品位为64．42％、铁回收率为70．53％的总铁精矿。

（二）磁选－重选(重选用螺旋溜槽作粗选，摇床作精选)联合流程试验

由于磁－重联合流程中使用摇床作为赤铁矿的分选设备时，需要摇床台数多，占地面积大，投资比较多，因此采用处理量比较大的螺旋溜槽处理磁选尾矿，预先抛尾，粗精矿用摇床精选，可以减少摇床台数。因此，对磁选尾矿进行了试验，试验流程见图2，试验结果见表4。

由表4试验结果可以看出，采用磁一重联合流程处理该铁矿时，重选使用螺旋溜槽预先抛尾，用摇床精选螺旋溜槽精矿，可以取得铁品位65．56％，铁回收率63．11％的高质量铁精矿，加上摇床中矿铁的回收率，铁总回收率为69．78％，此时铁精矿品位63．41％。

（三）浮选－磁选联合流程方案试验

经过详细的磨矿细度试验、捕收剂种类试验、碳酸钠用量试验、抑制剂种类试验、抑制剂用量试验、捕收剂用量试验后，最终确定了浮选的最佳试验流程。为了回收浮选尾矿中损失的铁，对浮选尾矿进行了弱磁选试验，试验流程见图3，试验结果见表5。

由表5试验结果可以看出，采用浮选-磁选联合流程时可以获得产率为40．27％、品位为62．37％、回收率为72．36％的总铁精矿。

四、结果讨论

由以上试验结果可以看出，采用磁选-重选(重选采用单一摇床设备)联合流程方案处理该铁矿石时可以取得产率17．09％、铁品位69．40％、铁回收率33．79％的磁选铁精矿，磁选尾矿用摇床处理可以取得产率21．34％、铁品位60．43％、铁回收率36．74％的重选精矿，总铁精矿的铁品位64．42％，铁回收率70．43％。尽管用摇床选别铁回收率较高，但用摇床选磁选尾矿，需要的摇床台数多，占地面积大，投资相应比较多。为了节省投资，用处理量较大的螺旋溜槽处理磁选尾矿，预先抛除尾矿，螺旋溜槽精矿用摇床精选，尽管铁回收率低一点，但铁精矿质量较高，更重要的是流程简单、适应性强、节省投资、简单易行，对小型矿山来说有利于加快投产。而用浮选一磁选联合工艺流程方案处理该铁矿，虽然铁回收率较高，但是铁精矿品位较低，并且浮选处理时需要消耗大量的浮选药剂，使生产成本提高，对于小型赤铁矿选矿厂来说，不利于维护和管理。

因此对该小型赤铁矿选矿厂来说，使用磁选～重选联合流程(重选使用螺旋溜槽和摇床组合)比较适宜。该流程简单、技术经济较合理，而且对矿石性质变化适应性比较强。

五、结  论

（一）该赤铁矿采用磁一重联合流程处理，重选用螺旋溜槽预先抛尾，用摇床精选螺旋溜槽精矿时，可以取得铁品位65．56％，铁回收率63．11％的高质量铁精矿，加上摇床中矿的铁，可以获得铁精矿品位63．41％、铁回收率为69．78％的总精矿。

（二）该工艺流程简单、适应性强、节省投资、简单易行，对服务年限短的小型赤铁矿矿山来说，有利于加快投产，快速收回成本。此流程也可以为其它小型赤铁矿选矿厂起到参考作用。