白云鄂博西矿低品位磁铁矿选矿工艺研究

白云鄂博西矿矿石属低品位磁铁矿，原矿铁品位低于20%，具有铁矿储量大、低氟、低磷、低稀土的特点，但选矿比大，开采利用成本高，为包钢正在开发的重要原料基地。因此，合理开发低品位铁矿石，研究低品位磁铁矿的选矿工艺，充分体现“多破少磨、早抛早拿、充分回收”的选矿理念，实现节能降耗、提高低品位铁矿石资源利用率，对于包钢炼铁生产和白云鄂博矿产资源保护，稳定原料供给具有十分重要的意义，同时亦可提高公司矿山服务年限和选矿工艺技术水平，实现公司可持续发展。

白云鄂博西矿矿石主要有白云石型磁铁矿和云母闪石型磁铁矿2大类，目前可采储量为4.4亿t，其中磁铁矿占83.7%，达3.7亿t。随着开采的不断进行，势必需要进行低品位磁铁矿资源的开发。

1        矿石性质

1.1矿石化学多元素分析

对原矿进行化学多元素分析，其结果见表1。

        表1  原矿化学多元素分析结果        %

由表1分析结果可知，原矿中铁含量为18.60%，主要杂质为SiO₂、CaO、MgO，含有一定的有害杂质硫、磷，含有少量稀土。

1.2低品位磁矿铁物相分析

对原矿进行铁物相分析，其结果见表2。

                   表2   原矿铁物相分析结果              %

由表2分析结果可知，矿石中磁铁矿中铁含量为11.58%，占有率为62.26%、赤褐铁矿中铁含量为5.44%，占有率达29.25%。

1.3 矿石的矿物组成、结构构造及嵌布粒度特征

1.3.1 矿石的矿物组成

铁矿石主要有白云石型磁矿和云母闪石型磁矿2种。矿石的组成矿物种类繁多，但大多含量甚微，对选矿意义不大，可供选矿回收的有用矿物以铁矿物为主，但其中又以磁铁矿居多，其次是菱铁矿，假象赤铁矿和褐铁矿含量很低；稀土矿物主要是氟碳铈矿和独居石；金属硫化物以黄铁矿为主，其次是方铅矿、闪锌矿和黄铜矿，偶见磁黄铁矿、铜蓝和斑铜矿零星分布；脉石矿物在白云石型矿石中以白云石（包括铁白云石）为主，其次是金云母、萤石和钠闪石；闪石型矿石中则以金云母和钠闪石为主，其次是白云石和萤石，其他脉石矿物尚见方解石、黑云母、钠辉石、重晶石、长石和石英。其他微量矿物包括易解石、铌铁矿、钛铁金红石、黄绿石、磷灰石、锆石、榍石和钛铁矿等。

1.3.2  矿石的结构构造及嵌布粒度

白云鄂博西矿极贫磁铁矿属中细粒（晶粒直径大于0.2mm）和微细粒（晶粒直径小于0.2mm）嵌布。中细粒嵌布磁铁矿物粒度变化范围为0.2～0.5mm，分布较为广泛，微细粒嵌布磁铁矿物细小者可达0.01mm；磁铁矿物在矿石中分布较均匀。

矿石结构主要为自形晶结构、半自形晶结构、他形晶镶嵌结构、交代残余结构、花岗变晶结构、变斑晶结构及不等粒结构。矿石构造以块状构造、浸染状及团块状构造、条带状构造、斑杂状构造为主。原矿嵌布粒度分析结果见表3。

表3    原矿嵌布粒度分析结果

由表3可知，单纯从嵌布粒度来看，磁铁矿嵌布粒度处于0.42mm～1.65mm之间的累计分布率白云石型矿石为53.53%、闪石型矿石为45.23%，磁铁矿嵌布粒度处于0.21mm～1.65mm之间的累计分布率白云石型矿石为79.33%、闪石型矿石为75.31%。

2 选矿试验

白云鄂博西矿采场采出的低品位磁铁矿全铁品位为18.60%，磁性铁品位为11.58%，，针对这类矿石的特点，试验室进行了粗磨磁选抛尾试验，确定磁选抛尾的适宜品位及产率。选矿试验工艺流程见图1。

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2.1 粗选抛尾试验

2.1.1预选抛尾粗选试验

1段磨矿细度在-0.074mm占35%～52.20%时，根据现场生产选定磁场强度为143.31kA/m，进行粗选试验，其结果见表4。

表4   低品位磁铁矿粗选试验结果      /%

由表4结果可知，在1段磨矿产品较粗的粒度下，经1次粗选可将原矿TFe品位从18.60%提高到40%以上；随着磨矿细度增加，粗选抛尾产率增加，精矿TFe品位不断提高，但粗精矿产率下降，由61.86%减少至26.04%。综合考虑，采用1段磨矿细度为-0.074mm39%时获得的粗精矿较合适，此时粗精矿品位为28.78%，抛尾产率为53.21%，并对一定量的粗选粗精矿进行2段磨矿磁选精选试验。

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