低品位褐铁矿选矿试验研究

海南某红铁矿，储量大，完全裸露于地表，极易露天开采，但矿石品位低，有用成分嵌布粒度微细，选冶困难，迄今未获得开采。

对低品位褐铁矿的选矿，国内外积累了许多成熟技术，包括：①单一重选工艺；②单一浮选工艺，包括正浮选和反浮选；③选择性絮凝浮选借助淀粉、腐植酸盐等对褐铁矿的选择性絮凝作用，再通过脱泥或反浮选去除硅酸盐矿物等。随着褐铁矿选矿工艺研究的发展，出现了众多类型的联合流程，包括强磁选-正浮选-强磁选流程，强磁选-胺反浮选流程，还原焙烧-磁选-浸出流程等。针对海南某地褐铁矿矿石特性，采用原矿破碎-风选-强磁选-焙烧-弱磁选流程，获得了铁精矿TFe品位59.7%、回收率69%的指标。

1、原矿性质分析

1.1、工艺矿物学研究

矿石化学成分及铁物相分析分别见表1、表2。

由矿石的理化性质分析结果可以看出：该矿石主要铁矿物为赤、褐铁矿，少量的硅酸铁、碳酸铁、硫化铁和磁性铁。矿石选矿是去除硅酸盐和碳酸盐，降低有害元素磷。

2、选矿试验

2.1、风选试验

由于褐铁矿多数含有大量矿泥，破碎磨矿过程中容易泥化，因此对褐铁矿先采用风选，除去一部分中容易泥化，因此对褐铁矿先采用风选，除去一部分粉尘和矿泥。

在粗选试验中，先将原矿破碎至2mm，对影响分选指标的工艺因素：风量、风压、加料时间进行了条件试验。

2.1.1、风量试验

试验中风压定为1900Pa；加料时间60S；风量分别定为14、15、16、17m3/min。试验结果见图1。

由图1看出，若风量太小，褐铁矿无法被有效地吹起，铁品位和铁回收率都不高，风选效果不好；风量太大，褐铁矿大量被吹跑了，铁品位和铁回收率也不高。从试验结果看出风量在16m3/min效果较好，确定采用16m3/min风量。

2.1.2、风压试验

由图2看出，风压太小，压力不够，导致铁品位和铁回收率都不高。从试验结果看出，风压应以1900Pa为好。

2.1.3、加料时间试验

加料时间是风选的重要影响因素，时间太短，导致风选不够完全；时间过长，也不利于风选的进行。由试验结果看出，加料时间以60s较好。

2.2、强磁选试验

褐铁矿磁性较弱，石英无磁性，因此对该矿石的选别可采用强磁选方案。

以风选得到的精矿为对象进行磨矿处理，然后对其进行了不同磁场强度的条件试验研究。试验结果见表3。

根据表3试验结果，确定该方案强磁选磁场强度为636.63kA/m。

2.3、焙烧-弱磁选试验

将强磁选的产品进行焙烧试验，产品与还原剂混匀，在马弗炉中进行还原焙烧，焙烧产品进行磨矿和弱磁选选别。焙烧条件有还原剂（粉煤）用量、焙烧温度与焙烧时间，试验选定焙烧粉煤用量为给矿的10%左右，温度为780℃，时间为50min，焙烧矿自然冷却。

弱磁选条件试验做了磁场强度，磨矿细度试验，确定磨矿细度为-200目95%。试验结果见图4。

由图3结果可以看出，弱磁选磁场强度太低，铁品位并不高，铁回收率却较高；若磁场强度太高，铁品位下降，回收率上升，因此磁场强度确定为63.67ka/m。焙烧-弱磁选选别条件与指标见图5。

3、结语

（1）该矿石已严重风化的低品位难选矿石，且含泥量大，解离过程中会形成大量沙尘，易泥化，难以沉淀，风力分选低品位褐铁矿能使目前的褐铁矿分选技术工艺简单化，降低选矿成本，提高了资源利用率，最大限度的避免了环境污染，而且干态的风选收集物在运输过程中也更加方便。我国目前很大储量的低品位难选褐铁矿，若能成功的运用该法分选，将产生极大的经济价值。该方法更加适合在缺水的地方采用，在我国有更强的实用性。该技术关键是控制合适的粒度范围，使杂质与有用成分能够有效分离。

（2）褐铁矿为难选矿石，矿石中上有用矿物和脉石矿物之间存在较大磁性差异，通过强磁选（H=636.62kA/m）方法可得到较理想的分选指标。

（3）风选后的精矿通过磨矿进行强磁选，然后进行焙烧和弱磁选的工艺流程，可以获得铁矿品位59.7%、回收率69%的精矿产品。

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