关于江西某褐铁矿选矿工艺的探讨
江西省某地蕴藏着丰富的铁矿资源，目前的铁矿资源超过300万t，近100万t为地下开采原矿，另外，还有10km长的此类铁矿矿带，且适于露天开采。由于长期以来只采用筛分洗矿工艺回收块矿，因此，有大量铁资源流失到尾矿，对该尾矿进行综合利用，不仅具有很高的开发价值，而且符合我国提倡的循环经济产业政策。处理褐铁矿方法：对富矿一般采用洗矿破碎筛分流程，对贫矿一般采用强磁选浮选流程。该矿在褐铁矿新工艺的试验研究和新工艺生产实践应用上，先后做过许多研究工作。这里通过对铁矿选矿试验研究和该褐铁矿选矿生产的分析，以促进褐铁矿选矿工艺流程技术的发展。
1、矿石性质
矿石中的矿物组成相对较简单，主要金属矿物有：褐铁矿、赤铁矿、磁铁矿、软锰矿、硬锰矿、黄铁矿、闪锌矿、方铅矿、铜蓝、孔雀石等；脉石矿物有：蛋白石（玉髓）、石英、长石、粘土矿物、绿泥石、方解石、水云母（绢云母）、透闪石等。
氧化铁矿物。铁主要赋存于褐铁矿及赤铁矿中，以褐铁矿占有绝对优势。粒度细小，多在0.04mm以下，试样中广泛分布，除了单体颗粒外，还常呈黏附态附着于其他矿物表面。
硫化物。试样中的硫化物主要是黄铁矿，多呈氧化残余包裹于赤铁矿、褐铁矿中，单体少见，粒度多在0.04mm以下。
硬锰矿、软锰矿。多与褐铁矿、赤铁矿混杂，镜下不易辨识，粒度多在0.01~0.05mm之间。
2、选别流程及试验
2.1、磨矿-强磁-再磨反浮选流程试验
按照图1的流程，首先确定本试验磨矿粒度为85%-200目。然后，在场强为630kA/m下，采用SLON脉动高梯度磁选机进行强磁粗选，然后进行一次扫选。扫选结果表明，尾矿品位下降，铁精矿回收率提高。浮选作业的给矿为强磁粗、扫选混合精矿，并且对两种捕收剂进行了比较，采用阴离子捕收剂药剂用量过大，且矿浆pH高，给精矿脱水带来一定困难；而阳离子正好相反。所以，综合考虑采用阳离子捕收剂。试验结果见表1。
2.2、摇床重选试验
将原矿磨至85%-200目，采用XZY1100mm×500mm刻槽摇床进行重选，调整好冲程、冲次、床面斜角、水量和给矿量等，摇床试验结果见表2。和反浮选相比，摇床精矿品位高些，但尾矿品位也高，且具有较大产率的中矿。
2.3、磁化焙烧-磁选试验
取原矿与无烟煤混合，煤粉的比例为20%，在马弗炉中进行还原磁化焙烧，改变磁化焙烧温度（850℃、900℃、950℃、1000℃）和时间（0.5h、1h、2h），将所得的产品磨至87%-200目，用磁选管分别进行磁选（磁场强度为120kA/m）。同时，还进行了无烟煤和褐煤的对比试验，结果表明，在相同条件下，褐煤效果明显优于无烟煤；对同一种煤，随着煤粉用量的降低，铁精矿全铁含量降低；另外，采用无烟煤，磁化焙烧矿的全铁含量和原矿没有差别，而采用褐煤时，磁化焙烧矿的全铁含量比原矿提高了近10个百分点，磁化焙烧后矿样的重量也减少了20%上下。综合考虑成本与指标，选用褐煤，煤粉用量为原矿的15%~20%为宜。比较所得精矿品位和回收率可知，以条件950℃、2h为最佳。试验结果见表3。磁化焙烧-磁选试验流程图见图2。
2.4、弱磁-强磁选试验
将原矿磨至-200目占85%，经弱磁筒式磁选机（磁场强度80kA/m），选出其中的强磁性矿物作为弱磁选精矿再进行强磁选，找到最佳磁场强度和给矿浓度分别为800kA/m和30%，试验结果见表4。弱磁-强磁选试验工艺流程图见图3。
3、结果分析
综上所述，焙烧磁选法的指标远高于其他方法。其他几种方法比较，摇床的粗矿品位最高，但回收率低；弱磁-强磁-反浮选各方面指标稳定。因此，磁化焙烧是最理想的方法。
其他方法不够理想的根本原因，在于矿石性质。首先，该铁矿是以褐铁矿为主要矿石，但是褐铁矿并不是具有固定化学成分的纯矿物，而是若干几种矿物的混合物，因此，褐铁矿的含铁量并不稳定。其次，褐铁矿容易过粉碎，而产生大量难以回收的高品位矿泥，不仅降低了回收率，而且在选矿过程中是干扰因素。尤其是浮选的不利条件，会吸附于矿粒表面，而缩小不同矿物可浮性差异；再次，该矿石所含各矿物的嵌布粒度均较细，这就要求磨矿要细，也给选别作业造成诸多不利因素。
4、结论
（1）以褐铁矿为主要矿物的铁矿石属难选矿，对这种矿石磁化焙烧磁选是技术指标最佳的选矿方法，可以兼顾品位和回收率。
（2）此褐铁矿通过磁化焙烧-磁选工艺流程的分选，可获得产率51.45%，全铁含量64.83%，全铁回收率78.77%的铁精矿。各项指标均达到要求。而且，磁化焙烧-磁选工艺具有技术工艺合理、可靠，适应性强，易于在生产中实施的特点。
（3）从经济方面考虑，磁化焙烧成本高，只有当地有廉价的煤炭资源时才可以考虑。一般情况下，则是有用集中方法的联合流程，如：弱磁选-强磁选-正浮选、分级-重选-浮选等，这些流程虽然比较复杂，但是运营成本都远低于磁化焙烧。
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