宋長春 傅國輝 李子豪 鈕展良

（鞍鋼集團(tuán)礦業(yè)有限公司齊大山選礦廠）

鐵礦石資源已成為現(xiàn)代社會不可或缺的重要礦產(chǎn)資源。全球已探明鐵礦石儲量超過8 000億t，主要分布在澳大利亞、巴西、印度、俄羅斯、中國等國家［1-2］。中國鐵礦石儲量雖然豐富，但多為貧礦石，平均鐵品位約31%［3-5］，且礦石礦物組成復(fù)雜，選別難度較大［6-7］。

齊大山鐵礦采出的采空區(qū)富礦是典型的“鞍山式”鐵礦，鐵礦物以磁鐵礦為主，還含有部分赤褐鐵礦和碳酸鐵礦。硅鐵分離一直是“鞍山式”富鐵礦石選別的難題，本研究以該礦石為對象，圍繞新型捕收劑開展了提鐵降硅試驗(yàn)研究。

1 礦石性質(zhì)

礦石主要化學(xué)成分分析結(jié)果見表1，鐵物相分析結(jié)果見表2，主要礦物組成見表3。

由表1 可知，礦石Fe 品位51.27%，F(xiàn)eO 含量為23.40%；SiO2含量為21.80%，為主要脈石成分；有害元素磷、硫含量較低。

由表2 可知，礦石中的磁性鐵分布率達(dá)90.87%，赤褐鐵分布率為4.98%，碳酸鐵分布率為3.13%。

由表3 可知，礦石中金屬礦物主要為磁鐵礦，赤鐵礦少量；脈石礦物主要為石英，碳酸鹽礦物少量。與磁鐵礦難以分離的赤褐鐵礦將可隨磁鐵礦一同回收。

2 試驗(yàn)結(jié)果與討論

2.1 磁選試驗(yàn)

磨礦細(xì)度對磁選效果有很大的影響，根據(jù)工藝礦物學(xué)研究結(jié)果，該礦石宜采用弱磁選工藝進(jìn)行選別，因此，磨礦細(xì)度試驗(yàn)采用一次弱磁選、一次強(qiáng)磁選流程，見圖1，試驗(yàn)結(jié)果見表4。

由表4 可知，隨著磨礦細(xì)度的提高，弱磁選精礦鐵品位總體呈先升后降的趨勢，強(qiáng)磁選精礦鐵品位總體呈先明顯下降后小幅上升趨勢；弱磁選精礦回收率先升后降，強(qiáng)磁選精礦回收率總體呈下降趨勢。綜合考慮精礦品位和回收率指標(biāo)，確定磨礦細(xì)度為-74 μm占80%，對應(yīng)的混磁精礦品位為57.95%。

2.2 反浮選試驗(yàn)

為獲得較高品位的精礦，將對混磁精礦進(jìn)行反浮選工藝條件試驗(yàn)。試驗(yàn)捕收劑TD-2 為一種含醚鏈的新型陰離子捕收劑，醚鏈的加入既能改善捕收劑的水溶性，也能增強(qiáng)藥劑對石英的捕收能力，且該捕收劑的合成材料來源廣泛、制作工藝簡單、成本低、無污染。條件試驗(yàn)流程見圖2。

2.2.1 淀粉用量試驗(yàn)

淀粉作為鐵礦物抑制劑，加入后可吸附在鐵礦物表面，形成親水膜，抑制鐵礦物隨氣泡上浮，改善浮選效果。淀粉用量試驗(yàn)固定NaOH用量為1 600 g/t，TD-2 粗選用量為120 g/t、精選用量為60 g/t，CaO 用量為1 500 g/t，試驗(yàn)結(jié)果見圖3。

由圖3 可知，隨著淀粉用量的增加，精礦鐵品位和回收率均先升后降，淀粉用量為220 g/t 時(shí)精礦鐵品位最高，淀粉用量為420 g/t 時(shí)鐵回收率最高。綜合考慮，確定淀粉用量為220 g/t。

2.2.2 CaO用量試驗(yàn)

石英的活化劑CaO 用量試驗(yàn)固定NaOH 用量為1 600 g/t，TD-2粗選用量為120 g/t、精選用量為60 g/t，淀粉用量為220 g/t，試驗(yàn)結(jié)果見圖4。

由圖4 可知，隨著CaO 用量的增加，精礦鐵品位上升、回收率先降后升，CaO 用量為1 500 g/t 時(shí)精礦鐵品位和回收率均最高。因此，確定CaO 用量為1 500 g/t。

2.2.3 TD-2用量試驗(yàn)

TD-2 總用量試驗(yàn)固定粗選與精選用量之比為2∶1，NaOH 用量為1 600 g/t，淀粉用量為220 g/t，CaO用量為1 500 g/t，試驗(yàn)結(jié)果見圖5。

由圖5可知，隨著TD-2用量的增加，精礦鐵品位上升、回收率下降。綜合考慮，確定TD-2 粗選用量為90 g/t，精選用量為45 g/t。

2.2.4 閉路試驗(yàn)

根據(jù)條件試驗(yàn)結(jié)果，確定閉路試驗(yàn)流程及藥劑制度見圖6，試驗(yàn)結(jié)果見表5。

由表5 可知，采用圖6 所示流程處理礦石，最終獲得鐵品位為67.82% 的精礦，作業(yè)回收率達(dá)94.16%，流程回收率達(dá)90.23%。

3 結(jié)論

（1）齊大山富鐵低硫磷礦石Fe 品位51.27%，F(xiàn)eO含量為23.40%，SiO2含量為21.80%；礦石中的磁性鐵分布率達(dá)90.87%，赤褐鐵分布率為4.98%；礦石中金屬礦物主要為磁鐵礦，脈石礦物主要為石英。

（2）礦石在磨礦細(xì)度為-74 μm占80%的情況下，進(jìn)行一段弱磁選、一段強(qiáng)磁選，獲得了鐵品位為57.95%的混磁精礦；混磁精礦經(jīng)1粗1精3掃、中礦順序返回反浮選閉路流程（NaOH 用量為1 600 g/t，淀粉用量為220 g/t，CaO 用量為1 500 g/t，粗選TD-2 用量為90 g/t、精選TD-2 用量為45 g/t）處理，最終獲得了鐵品位為67.82%、回收率達(dá)90.23%的精礦。