提高梅山铁矿选矿厂降磷系统铁回收率试验研究

梅山铁矿选矿厂降磷系统现采用磨矿（磨矿细度为-0.076mm65%）—浮硫—弱磁选1粗1扫（磁场强度均为126ka/m）—强磁选1粗1扫（磁场强度分别为398ka/m、477ka/m）工艺流程，强磁扫选尾矿经浓缩后，再进行强磁回收选出部分产品销往水泥厂，余下部分进尾矿库。

以梅山铁矿选矿厂2011年1～7月的生产数据为例，弱磁给矿品位为47.23%，强磁扫选尾矿品位为20.95%，铁精矿品位按57.00%计，则现场降磷系统铁精矿产率为72.90%，铁回收率为87.98%。在生产中，由于弱磁扫选作业与弱磁粗选磁场强度相同，因此弱磁扫选精矿作业产率很低，未能选净强磁性矿物，导致强磁选作业介质盒容易堵塞，影响生产。强磁选采用1粗1扫流程，强磁扫选尾矿品位偏高，影响了铁回收率。

1 试验方案

针对梅山铁矿选矿厂降磷系统存在的问题，拟对直接取自现场的原矿样（浮硫尾矿），首先进行现场磨矿粒度条件下的弱磁—强磁选工艺参数优化试验研究，即着重进行：①中磁扫选取代弱磁扫选试验研究；②因现场设有尾矿回收强磁选，可作为2次扫选作业，在实验室进行强磁选1粗2扫试验研究。其次，进行不同磨矿细度条件下的弱磁—强磁选试验研究，考察磨矿细度对选别指标的影响。

2 原矿（浮硫尾矿）性质

梅山铁矿矿石中主要金属矿物为磁铁矿，其次为假象-半假象赤铁矿及少量菱铁矿、黄铁矿。主要脉石矿物为磷灰石、白云石、铁白云石、方解石及石英等，铁矿物组合和嵌布状态较复杂，有害元素硫、磷含量高，菱铁矿与石英呈包裹或复杂的连生关系，是铁精矿中硅的主要来源。磷灰石与磁铁矿、碳酸盐类矿物、长石等伴生，与含铁矿物嵌布密切，粒度细，与铁矿物在选别流程中呈同步富集状态。原矿化学多元素分析及铁物相分析结果分别见表1、表2。

表1  原矿化学多元素分析结果 %

表2  原矿铁物相分析结果  %

    由表2可知，磁铁矿、赤铁矿和菱铁矿中的铁占全铁的87.26%，黄铁矿等硫化铁矿物中的铁占总铁的0.70%，分散于铁白云石、石英等脉石矿物中的铁占总铁的12.04%。

主要可选铁矿物为磁铁矿、赤铁矿和菱铁矿。

3 浮硫尾矿弱磁选—中磁选—强磁选试验

3.1 弱磁粗选磁场强度试验

弱磁粗选磁场强度试验是在φ400×300湿式筒式磁选机上进行的，其试验结果见图1。

图2  弱磁粗选磁场强度试验结果

由图1可见，随着磁场强度升高，精矿铁品位降低，铁回收率提高。在磁场强度达到126 ka/m以上时，精矿铁回收率提高幅度较小，铁品位降低幅度增大，尾矿铁品位变化不大。综合考虑精矿铁品位及回收率，选择弱磁粗选磁场强度为126 ka/m，此时铁精矿品位为65.63%。

3.2 弱磁（中磁）扫选磁场强度试验

梅山铁矿选矿厂生产流程弱磁选采用1粗1扫，设置弱磁扫选的目的是为了尽可能选净强磁性矿物，以防止强磁性矿物堵塞强磁选机的介质盒，影响强磁选别指标。弱磁扫选磁场强度试验在φ400mm×300mm湿式筒式磁选机上进行，考虑到此型号的磁选机能达到的磁场强度较低，另进行中磁扫选试验，其试验结果图2。

图2  弱磁（中磁）扫选磁场强度试验结果

由图2可见，采用中磁扫选，扫选精矿产率较之弱磁扫选大幅提高，中磁精矿品位也较高，回收率也大幅提高。其原因应是强磁性矿物的比磁化系数随着粒度变细而降低，弱磁选设备因磁场强度低不能回收这部分细粒级强磁性矿物，而中磁选机因为磁场强度高，可以有效回收这部分细粒强磁性矿物。另外，梅山铁矿中有部分比磁化系数较高的半假象赤铁矿，弱磁选不能回收，但可以通过中磁选回收，这对后续强磁选作业有利，因此确定对弱磁尾矿采用中磁扫选。

3.3 强磁粗选磁场强度试验

将中磁尾矿进行强磁粗选磁场强度试验，试验设备为slon 750型脉动高梯度磁选机。选择二低场强，考察强磁粗选能否获得较高品位强磁精矿。另外，选择二高场强，考察强磁粗选能否丢尾，其试验结果见图3。

图3  强磁粗选磁场强度试验结果

由图3可见，随着磁场强度升高，精矿铁品位大幅降低，铁回收率大幅提高，但是强磁尾矿铁品位不降反升，所以高场强条件下不能实现强磁粗选丢尾。在低场强条件下，强磁精矿品位较高，可将强磁精矿直接并入弱磁精矿作为最终精矿，以便为进一步强磁扫选精矿配入最终精矿留有余地。当强磁粗选磁场强度为159 ka/m时，精矿铁品位较高，为45.81%，且也有相当的产率，故选择强磁粗选磁场强度为159 ka/m。

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