我國華北某大型貧赤欠缺礦資源儲量達數億t，因鐵礦物嵌布粒度細且與其他組分共生關(guān)系密切，至今未能大規模開(kāi)發(fā)利用。在鐵礦石高度依賴(lài)進(jìn)口的形勢下，開(kāi)展該礦石資源的開(kāi)發(fā)利用研究有重要意義。
1、礦石性質(zhì)
礦石類(lèi)型為石英型鏡鐵赤鐵礦，鐵礦物以赤鐵礦、鏡鐵礦為主，少量假象赤鐵礦、磁鐵礦以細小殘晶狀分布在假象赤鐵礦中，脈石礦物主要為石英。
赤鐵礦呈他形晶粒狀、或自形板狀、針狀、片狀分布在脈石礦物中。磁鐵礦大多數呈自形晶—半自形晶粒狀，也有呈他形晶不規則粒狀分布在以石英為主的脈石礦物中，大多數磁鐵礦不同程度被赤鐵礦交代。赤鐵礦與磁鐵礦嵌布關(guān)系密切，常見(jiàn)以相嵌連狀態(tài)分布在脈石礦物中，嵌布粒度微細，一般為0.005~0.06mm，多數在0.04mm以下。
原礦主要化學(xué)成分分析結果見(jiàn)表1，鐵物相分析結果見(jiàn)表2。
從表1、表2可以看出，該礦石主要有用元素為鐵，有害元素硫、磷含量低，赤褐鐵礦和磁鐵礦是主要回收礦物。
2、選礦試驗研究
探索試驗表明，該礦石采用單一磁選工藝難以獲得理想的試驗指標，因此確定采用磁選預先拋尾—陰離子反浮選提鐵降雜工藝進(jìn)行該礦石的選礦試驗研究。
2.1、1段磨礦細度試驗
由于該礦石鐵品位較低，具有回收價(jià)值的鐵礦物為赤鐵礦和磁鐵礦，采用中磁—強磁選工藝可進(jìn)行大量拋尾，從而減少后續精選作業(yè)的給礦量，降低整個(gè)選礦加工成本。
試驗采用圖1所示的1段磨選流程確定1段磨礦細度。中磁選采用平環(huán)DC600-Ⅱ型磁選機，磁場(chǎng)強度為278.66kA/m，強磁選采用SLon-100周期式脈動(dòng)高梯度磁選機，背景磁感應強度為1T，脈動(dòng)頻率為50r/min，試驗結果見(jiàn)圖2。
從圖2可以看出，隨著(zhù)磨礦細度的提高，精礦鐵品位逐漸提高，回收率有所下降。當磨礦產(chǎn)品-0.074mm含量超過(guò)85%時(shí)，精礦鐵品位升幅減緩、回收率加速下降，因此，將1段磨礦細度確定為-0.074mm占85%。
2.2、2段磨選試驗
2段磨選試驗采用圖3所示的流程。
2.2.1、2段磨礦細度試驗
2段磨礦細度試驗的反浮選礦漿濃度為30%，pH調整劑氫氧化鈉用量為900g/t，抑制劑淀粉為900g/t，活化劑石灰為500g/t，捕收劑RA-715為500g/t（藥劑用量均為對給礦計，下同），浮選溫度為30~32℃，試驗結果見(jiàn)圖4。
從圖4可以看出，隨著(zhù)磨礦細度的提高，反浮選粗精礦鐵品位先升后降，而鐵回收率則小幅升高。綜合考慮，確定2段磨礦細度為-0.045mm占92%。
2.2.2、氫氧化鈉用量試驗
氫氧化鈉用量試驗的磨礦產(chǎn)品細度-0.045mm占92%，反浮選礦漿濃度為30%，淀粉用量為900g/t，石灰為500g/t，RA-715為500g/t，浮選溫度為30~32℃，試驗結果見(jiàn)圖5。
從圖5可見(jiàn)，隨著(zhù)氫氧化鈉用量的增大，反浮選粗精礦鐵品位小幅下降，而鐵回收率則先下降后升高。綜合考慮，確定反浮粗選氫氧化鈉用量為1200g/t。
2.2.3、淀粉用量試驗
淀粉用量試驗的磨礦產(chǎn)品細度為-0.045mm占92%，反浮選礦漿濃度為30%，氫氧化鈉用量為1200g/t，石灰為500g/t，RA-715為500g/t，浮選溫度為30~32℃，試驗結果見(jiàn)圖6。
從圖6可以看出，隨著(zhù)淀粉用量的增加，反浮選粗精礦鐵品位先快速下降然后降速趨緩，而鐵回收率則先快速升高然后升速緩慢。綜合考慮，確定反浮粗選淀粉用量為1200g/t。
2.2.4、石灰用量試驗
石灰用量試驗的磨礦產(chǎn)品細度為-0.045mm占92%，反浮選礦漿濃度為30%，氫氧化鈉用量為1200g/t，淀粉為1200g/t，RA-715為500g/t，浮選溫度為30~32℃，試驗結果見(jiàn)圖7。
從圖7可以看出，隨著(zhù)石灰用量的增加，反浮選粗精礦鐵品位先微幅升高后快速下降，而回收率呈現顯著(zhù)升高的趨勢。綜合考慮，確定反浮粗選石灰用量為500g/t。
2.2.5、RA-715用量試驗
RA-715用量試驗的磨礦產(chǎn)品細度為-0.045mm占92%，反浮選礦漿濃度為30%，氫氧化鈉用量為1200g/t，淀粉為1200g/t，石灰為500g/t，浮選溫度為30~32℃，試驗結果見(jiàn)圖8。
由圖8可以看出，隨著(zhù)RA-715用量的增加，反浮選粗精礦鐵品位升高、鐵回收率下降。綜合考慮，確定反浮粗選RA-715用量為900g/t。
2.3、全流程試驗
在磁選精礦反浮選條件試驗的基礎上進(jìn)行了浮選精掃選次數試驗，在此基礎上進(jìn)行了全流程試驗，試驗流程見(jiàn)圖9（圖中藥劑用量對原礦計），試驗結果見(jiàn)表3。
從表3可以看出，該細粒嵌布的以赤鐵礦為主，全鐵品位為33.95%的貧鐵礦石，采用2階段磨礦—1次中磁強磁選—1粗1精3掃、中礦順序返回反浮選流程處理，可以獲得鐵品位為66.07%、回收率為80.53%的鐵精礦。
3、結語(yǔ)
（1）華北某石英型鏡鐵赤鐵礦中磁鐵礦含量較少，但赤鐵礦與磁鐵礦嵌布關(guān)系密切，嵌布粒度微細，大多呈他形晶粒狀等分布在脈石礦物中，需細磨深選才能實(shí)現有用礦物和脈石礦物的分離。
（2）該礦石采用磁浮聯(lián)合工藝，經(jīng)2階段磨礦，1次中磁1次強磁預先拋廢，1粗1精3掃、中礦順序返回閉路反浮選流程處理，可以獲得鐵品位為66.07%、鐵回收率為80.53%的精礦。
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