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某含铜铁矿石选铁工艺试验研究 ① 张 玲， 王素玲 （甘肃钢铁职业技术学院， 甘肃 嘉峪关 ７３５１００） 摘 要 对铁品位 ３４％左右的某铜铁矿山选铜尾矿进行了单一强磁选、强磁选-重选、强磁选-磨矿-反浮选、强磁选-磨矿-强磁选-反 浮选、磨矿-强磁选-反浮选的多方案试验研究，经对比分析，最终确定采用磨矿-强磁选-反浮选工艺，可获得精矿铁品位 ６３．１７％、回 收率 ７０．３０％的良好指标。 关键词 含铜铁矿； 强磁选； 重选； 反浮选 中图分类号 ＴＤ９８１文献标识码 Ａｄｏｉ１０．３９６９／ ｊ．ｉｓｓｎ．０２５３－６０９９．２０１７．０４．０１３ 文章编号 ０２５３－６０９９（２０１７）０４－００４８－０３ Ｆｌｏｗｓｈｅｅｔ Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｒｅｃｌａｉｍｉｎｇ Ｉｒｏｎ Ｍｉｎｅｒａｌｓ ｆｒｏｍ Ｃｕｐｒｉｆｅｒｏｕｓ Ｉｒｏｎ Ｏｒｅ ＺＨＡＮＧ Ｌｉｎｇ， ＷＡＮＧ Ｓｕ-ｌｉｎｇ （Ｇａｎｓｕ Ｉｒｏｎ ａｎｄ Ｓｔｅｅｌ Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｃｏｌｌｅｇｅ， Ｊｉａｙｕｇｕａｎ ７３５１００， Ｇａｎｓｕ， Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｔａｉｌｉｎｇｓ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｉｒｏｎ ｇｒａｄｅ ｏｆ ３４％ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｃｏｐｐｅｒ ｆｌｏｔａｔｉｏｎ ｉｎ ａ ｃｕｐｒｉｆｅｒｏｕｓ ｉｒｏｎ ｍｉｎｅ ｗａｓ ｐｒｏｃｅｓｓｅｄ ｓｅｖｅｒａｌ ｆｌｏｗｓｈｅｅｔｓ， ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｓｉｎｇｌｅ ｈｉｇｈ ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ （ＨＩＭＳ）， ＨＩＭＳ-ｇｒａｖｉｔｙ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ， ＨＩＭＳ-ｇｒｉｎｄｉｎｇ- ｒｅｖｅｒｓｅ ｆｌｏｔａｔｉｏｎ， ＨＩＭＳ-ｇｒｉｎｄｉｎｇ-ＨＩＭＳ-ｒｅｖｅｒｓｅ ｆｌｏｔａｔｉｏｎ ａｎｄ ｇｒｉｎｄｉｎｇ-ＨＩＭＳ-ｒｅｖｅｒｓｅ ｆｌｏｔａｔｉｏｎ． Ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｇｒｉｎｄｉｎｇ- ＨＩＭＳ-ｒｅｖｅｒｓｅ ｆｌｏｔａｔｉｏｎ ｗａｓ ｆｉｎａｌｌｙ ａｄｏｐｔｅｄ ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｅｓｔ ｒｅｓｕｌｔｓ， ｗｈｉｃｈ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ａｎ ｉｒｏｎ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅ ｇｒａｄｉｎｇ ６３．１７％ Ｆｅ ａｔ ７０．３０％ ｒｅｃｏｖｅｒｙ ｗａｓ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｕｓｉｎｇ ｔｈｉｓ ｆｌｏｗｓｈｅｅｔ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ ｃｕｐｒｉｆｅｒｏｕｓ ｉｒｏｎ ｏｒｅ； ｈｉｇｈ ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ； ｇｒａｖｉｔｙ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ； ｒｅｖｅｒｓｅ ｆｌｏｔａｔｉｏｎ 近年来我国铁矿石进口量居高不下，２０１５ 年进口 量为 ９．５３ 亿吨，２０１６ 年进口量为 １０．２４ 亿吨，过高的 对外依存度将严重制约我国钢铁行业的健康发展。 因 此，加大国内多金属矿中伴生铁矿物的开发力度，对增 加国产铁矿石产量极为有利，同时与大多数难选铁矿 石相比，其开发成本往往较低，在目前铁矿石价格低位 运行时期，具有重要的现实意义。 新疆某铜铁矿山选铜尾矿中铁品位达 ３４％左右， 为了合理回收利用铁资源，本文对其展开了详细的选 铁工艺试验研究，进行了单一强磁选、强磁选-重选、强 磁选-磨矿-反浮选、强磁选-磨矿-强磁选-反浮选、磨矿- 强磁选-反浮选等多方案研究，最终确定采用磨矿-强 磁选-反浮选工艺，可获得精矿铁品位 ６３．１７％、回收率 ７０．３０％的良好指标。 １ 矿样性质 新疆某铜铁矿山选铜尾矿（以下简称原矿）多元 素分析和铁物相分析结果分别见表 １～２。 结果表明 矿石中主要有用矿物为赤铁矿，其次为磁铁矿；有害矿 物磁黄铁矿和黄铁矿含量较少，硅酸铁含量较多；主要 杂质是 ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３，Ｓ、Ｐ 含量较低。 表 １ 原矿多元素分析结果（质量分数） ／ ％ ＦｅＳＰＣａＯＡｌ２Ｏ３ＭｇＯＳｉＯ２ＭｎＯ烧损 ３４．２３０．１２０．１１４．８３４．０４０．５２３１．４８０．１１４５．３６ 表 ２ 原矿铁物相分析结果 物相含量／ ％分布率／ ％ 磁铁矿４．６７１３．５７ 赤铁矿１９．４２５６．４４ 磁黄铁矿０．０３２０．０９ 黄铁矿０．０９６０．２８ 碳酸铁０．５７１．６６ 硅酸铁９．６２２７．９６ 合计３４．４０８１００．００ ２ 试验结果与讨论 ２．１ 单一强磁选 对原矿进行了单一强磁选试验，强磁选试验设备 ①收稿日期 ２０１７－０２－１２ 作者简介 张 玲（１９６９－），女，河南人，副教授，主要从事矿物加工教学及科研工作。 第 ３７ 卷第 ４ 期 ２０１７ 年 ０８ 月 矿矿 冶冶 工工 程程 ＭＩＮＩＮＧ ＡＮＤ ＭＥＴＡＬＬＵＲＧＩＣＡＬ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ Ｖｏｌ．３７ №４ Ａｕｇｕｓｔ ２０１７ 万方数据 为 ＳＬＯＮ－７５０ 立环高梯度强磁选机，冲程和冲次分别 为 ２５ ｍｍ 和 ２００ 次／ ｍｉｎ，转环转速为 ２ ｒ／ ｍｉｎ，充填介 质为 ４ ｍｍ 棒介，不同磁感应强度条件下的强磁选试 验结果见表 ３。 表 ３ 强磁选试验结果 磁感应强度 ／ Ｔ 产品 名称 产率 ／ ％ 铁品位 ／ ％ 铁回收率 ／ ％ 精矿３２．２６５９．６９５６．３０ ０．２尾矿６７．７４２２．０７４３．７０ 给矿１００．００３４．２１１００．００ 精矿４６．５６５７．４４７８．５１ ０．４尾矿５３．４４１３．７０２１．４９ 给矿１００．００３４．０６１００．００ 精矿５１．９１５５．３６８３．７２ ０．６尾矿４８．０９１１．６２１６．２８ 给矿１００．００３４．３３１００．００ 精矿５４．９４５３．９７８６．９５ ０．８尾矿４５．０６９．８８１３．０５ 给矿１００．００３４．１０１００．００ 精矿５６．０３５３．３７８７．５５ １．０尾矿４３．９７９．６７１２．４５ 给矿１００．００３４．１５１００．００ 试验结果表明磁感应强度对精矿品位和回收率 影响较大，磁感应强度越低，精矿品位越高，但即使磁 感应强度降低至 ０．２ Ｔ，精矿品位也只有 ５９．６９％，故采 用单一强磁选难以获得合格铁精矿。 ２．２ 强磁选-反浮选 为了进一步提高磁选精矿品位，对磁感应强度为 ０．６ Ｔ 的强磁选精矿进行了阴离子反浮选试验，捕收剂 为 ＭＤ-２８，试验流程见图 １，结果见表 ４。 强磁精矿药剂单位g/t NaOH 淀粉 CaO MD-28 反 浮选 精矿尾矿 1200 400 500 300 2 min 2 min 2 min 2 min 图 １ 反浮选试验流程 表 ４ 强磁精矿反浮选试验结果 产品名称产率／ ％铁品位／ ％回收率／ ％ 精矿６７．４８６０．９４７４．２８ 尾矿３２．５２４３．７８２５．７２ 给矿１００．００５５．３６１００．００ 试验结果表明反浮选可以提高精矿品位，但难以 获得合格铁精矿。 ２．３ 强磁选-重选 对磁感应强度为 ０．６ Ｔ 的强磁选精矿采用 Φ５００ 螺旋溜槽进行了重选试验，试验流程见图２，结果见表５。 强磁精矿 螺旋溜槽 粗选 尾矿 螺旋溜槽 精选 精矿中矿 图 ２ 螺旋溜槽重选试验流程 表 ５ 强磁精矿螺旋溜槽试验结果 产品名称产率／ ％铁品位／ ％回收率／ ％ 精矿２５．９０６１．３５２８．７０ 中矿２３．８０５３．５３２３．０１ 尾矿５０．３０５３．１４４８．２９ 给矿１００．００５５．３６１００．００ 试验结果表明采用重选工艺虽能进一步提高精 矿品位，但其作业产率远低于浮选工艺，且精矿品位也 仅有 ６１．３５％，说明在不进行细磨的条件下难以获得合 格铁精矿。 ２．４ 强磁选-磨矿-反浮选 对磁感应强度为 ０．６ Ｔ 的强磁选精矿进行磨矿后 再进行反浮选试验，试验流程见图 ３，结果见表 ６。 强磁精矿药剂单位g/t NaOH 淀粉 CaO MD-28 反 浮选 精矿尾矿 1200 400 500 300 2 min 2 min 2 min 2 min 磨矿 图 ３ 强磁精矿磨矿-反浮选试验流程 表 ６ 强磁精矿磨矿-反浮选试验结果 磨矿 细度 产品 名称 产率 ／ ％ 铁品位 ／ ％ 回收率 ／ ％ 精矿５６．００６１．３３６１．６４ －０．０７６ ｍｍ ９０％尾矿４４．００ ４８．５７３８．３６ 给矿１００．００５５．７１１００．００ 精矿５３．７７６１．４７５９．２４ －０．０７６ ｍｍ ９５％尾矿４６．２３ ４９．１９４０．７６ 给矿１００．００５５．７９１００．００ 精矿４７．５０６１．５４５２．３７ －０．０４３ ｍｍ ８０％尾矿５２．５０ ５０．６２４７．６３ 给矿１００．００５５．８５１００．００ 精矿３８．５０６１．６４４２．５０ －０．０４３ ｍｍ ８５％尾矿６１．５０ ５２．２１５７．５０ 给矿１００．００５５．８４１００．００ ９４第 ４ 期张 玲等 某含铜铁矿石选铁工艺试验研究 万方数据 试验结果表明提高磨矿细度，精矿品位有所提高， 但提高幅度不大，这可能是因为磨矿作业产生的细泥影 响了浮选过程，因此考虑在浮选前采用强磁选脱泥。 ２．５ 强磁选-磨矿-强磁选-反浮选 将磁感应强度为 ０．６ Ｔ 的强磁选精矿磨至－０．０７６ ｍｍ 粒级占 ９０％，然后进行强磁选-反浮选试验，试验 流程见图 ４，结果见表 ７。 强磁精矿药剂单位g/t 强 磁选 NaOH 淀粉 CaO MD-28 反 浮选 精矿尾矿 1200 400 500 300 2 min 2 min 2 min 2 min 磨矿-0.076 mm占90 0.6 T 图 ４ 强磁精矿磨矿-强磁选-反浮选试验流程 表 ７ 强磁精矿磨矿-强磁选-反浮选试验结果 产品名称产率／ ％铁品位／ ％回收率／ ％ 精矿４９．８９６４．０９５７．７５ 尾矿５０．１１４６．６７４２．２５ 给矿１００．００５５．３６１００．００ 试验结果表明采用强磁选脱除细粒矿泥后，可明 显提高入浮品位和改善浮选效果，浮选精矿品位可达 ６４．０９％。 ２．６ 磨矿-强磁选-反浮选闭路流程试验 考虑到强磁选-磨矿-强磁选-反浮选工艺中设有两 段强磁选作业，且磨矿细度－０．０７６ ｍｍ 粒级占 ９０％与 选铜前的磨矿细度－０．０７６ ｍｍ 粒级占 ８５％相差不大， 为了易于工业实施，将其改为磨矿-强磁选-反浮选工 艺，在条件试验的基础上，进行了全流程试验，试验流 程见图 ５，结果见表 ８。 原矿药剂单位g/t 强 磁选 尾矿 NaOH 淀粉 CaO MD-28 反浮 粗选 反浮 扫选1 反浮 扫选2 精矿 1250 450 400 430 2 min 2 min 2 min 2 min 磨矿-0.076 mm占90 0.3 T 反浮 扫选3 图 ５ 磨矿-强磁选-反浮选闭路试验流程 表 ８ 磨矿-强磁选-反浮选闭路流程试验结果 产品名称产率／ ％铁品位／ ％回收率／ ％ 精矿３８．３２６３．１７７０．３０ 尾矿６１．６８１６．５９２９．７０ 给矿１００．００３４．４４１００．００ 试验结果表明采用磨矿-强磁选-反浮选工艺，最 终可获得铁品位 ６３．１７％、回收率 ７０．３０％的铁精矿。 ３ 结 论 新疆某含铜铁矿山选铜尾矿中铁品位为 ３４．２３％， 主要铁矿物为赤铁矿，Ｓ、Ｐ 含量较低。 浮选前采用强 磁选脱除脉石矿泥可有效改善浮选过程，大幅提高精 矿铁品位。 采用磨矿-强磁选-反浮选工艺，可获得精 矿铁品位 ６３．１７％、回收率 ７０．３０％的良好指标。 引用本文 张 玲，王素玲． 某含铜铁矿石选铁工艺试验研究［Ｊ］． 矿冶 工程， ２０１７，３７（４）４８－５０． �������������������������������������������������������������������������������������������������� （上接第 ４７ 页） ［４］ 王利文，白志民． 中国萤石资源及产业发展现状［Ｊ］． 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