某赤鐵礦石中（zhōng）含4.7%左右的（de）錳，錳礦物主要為褐錳礦，其物（wù）理化學性質與赤鐵礦較為接近，故難以通過強磁選或浮選與赤鐵礦有效分離。本試（shì）驗通過磁化焙燒將赤鐵礦（kuàng）還原為磁鐵礦，拉大其與褐錳礦的比磁化係數差距，然後通過弱磁選獲得鐵精礦，並對（duì）弱磁選尾礦中的錳礦物進行強磁選富（fù）集，使鐵和錳得（dé）到了較好的綜合回收。

1、原礦（kuàng）性質

經鏡下鑒定、X射（shè）線衍射分析（xī）和掃描電鏡分析綜合（hé）研究表明：礦石的礦（kuàng）物組成較為簡單，金屬礦物主要是赤鐵礦，其次為褐凶（xiōng）固話和磁鐵礦，偶見黃鐵礦（kuàng）零星分（fèn）布，脈石礦（kuàng）物以方解石為主，其次是石英、玉（yù）髓、綠泥石和絹雲母等（děng）。表1、表2、表3分別為礦樣的化學多元素分析結果、鐵物相（xiàng）分析結果及礦物定量分析結（jié）果。

由表1和表2可知：礦石中可供（gòng）選礦回收的主要組分是鐵，其中呈赤褐鐵礦形式產出的高價氧化鐵所占比例為95.53%，加（jiā）上分布在磁鐵礦和假象赤鐵礦中的鐵（tiě），可回收的鐵合計（jì）占達98.49%；MnO的含量為（wéi）6.07%，可作為綜合回收的對（duì）象；需要選礦（kuàng）排除的脈石組分主要是SiO2和CaO，次為Al2O3；有害雜質磷（lín）的含量很低，但硫的含量略為偏高；礦石的亞鐵比57.31，堿（jiǎn）性（xìng）係數0.50。綜合這些特點，該礦石屬於低磷含硫含錳（měng）的半自熔性氧化鐵礦（kuàng）石。

磁鐵礦在（zài）礦石（shí）中分布零星，多呈形態較為規則的自形（xíng）、半自形等軸粒狀，晶體粒度變化較大，一般0.03~0.4mm，團塊粒度可至0.8mm左右。由於氧化作用的影響（xiǎng），大部分磁鐵礦發生了不同程度（dù）的假象赤鐵礦化；隨著交代作（zuò）用的增（zēng）強，磁鐵（tiě）礦僅呈細小的殘餘產出，部分（fèn）甚至發（fā）展為全交代假象赤（chì）鐵礦。

赤鐵礦以晶體形態多為微細的針狀或毛發狀而有別於假（jiǎ）象赤鐵礦，部分為隱晶質。赤鐵礦按其產出形式（shì）大致或分為致密狀集合體和浸染狀兩類（lèi）：赤鐵礦集合體粒度粗（cū）者大（dà）於3.0mm；浸染狀赤鐵礦粒（lì）度普遍細小，粗者僅0.1mm左右，細小者甚至小於0.005mm，一般0.01~0.06mm。呈（chéng）浸染狀產出的赤鐵礦由於粒度過於細小、分散程度高、與脈石的嵌連關（guān）係極為複雜，因（yīn）而即（jí）使細（xì）磨，可能仍有相當部分呈連生體存在（zài），這將在一定程度上影響鐵精（jīng）礦品位（wèi）的提高。

褐錳礦的嵌布特征是（shì）粒度極不均勻，與脈石礦物之間的交生關係十分複雜，接觸界線多為不平直的鋸齒狀或港灣狀。但未發現褐錳礦與（yǔ）赤鐵礦直接鑲嵌的現象，這是兩者分離的有利因素。

2、磁化（huà）焙燒條（tiáo）件試驗

以煤為還原（yuán）劑，按圖1流程，將原礦（-3mm）與煤（méi）（-1mm）混勻、裝盒，送入箱式電（diàn）阻（zǔ）爐進行（háng）磁化焙燒，焙（bèi）燒礦冷卻、磨至-0.075mm占85%，在鼓型濕式弱磁選機上於119.4kA/m磁場強度下進行1次弱磁粗選，根據所得鐵粗精礦（kuàng）的品位、回收率確定合適的煤種類（lèi）、煤用量、焙燒溫度、焙燒時（shí）間。

2.1、煤種類試驗

固定煤用量（與原礦的質量比（bǐ），下同）為15%、焙燒溫度為（wéi）800℃、焙燒（shāo）時間（jiān）為90min，分別采用1#煤、2#煤、3#煤按圖1流程進行試驗，結果見圖2。

圖2表明：采（cǎi）用（yòng）1#煤與采用2#煤相比，鐵粗精礦品位及（jí）回收率都略高；采用3#煤與采用1#煤相比，鐵粗精礦回收率（lǜ）雖然高了2.21個百分（fèn）點，但品位低了1.71百分點。綜合考慮，選擇1#煤作為原礦磁化焙燒的還原劑。

2.2、煤用量試（shì）驗

固定焙燒溫度為（wéi）800℃、焙燒時間為（wéi）90min，進行1#煤用量試驗，結果見圖3。

圖3表明：煤的用量從2.5%增（zēng）加至10%，鐵粗（cū）精礦品位從59.66%上升至62.20%，回收率從82.09%提高至95.49%；再增加煤的（de）用量，鐵粗精礦回收率呈下降趨勢，品位變化幅度不大（dà）。從精（jīng）礦品位、回收（shōu）率及煤的成本消耗（hào）綜合考（kǎo）慮，選擇煤用量為10%。

2.3、焙燒溫度試驗

在1#煤用量為10%、焙燒時間（jiān）為90min的固定條件下進行焙燒（shāo）溫度試驗，結果見圖（tú）4。

圖4表明：當焙燒溫度由700℃上升至800℃時，鐵粗精（jīng）礦品位由59.03%提高至62.12%，回收率由82.10%提高至95.38%；再提高焙燒溫度，鐵粗精礦品位仍趨上（shàng）升，但回（huí）收率開始（shǐ）下降，並且在焙燒溫度上升至850℃後下降幅度極大。綜合考慮（lǜ），選擇焙燒溫度為800℃。

2.4、焙燒時（shí）間試驗

在1#煤用量為10%、焙燒溫度為800℃的固定條件下進行焙（bèi）燒時間試驗，結果見圖5。

圖5表明（míng）：隨著焙燒時（shí）間由45min延長至105min，鐵粗精礦的品位由59.63%提（tí）高至62.98%，回收率（lǜ）由86.98%上升至95.81%；再延長（zhǎng）焙燒時間，鐵粗（cū）精礦的品（pǐn）位（wèi）略有提高，但回收率開始下降。因此選擇焙（bèi）燒時間為（wéi）105min。

3、磨礦-弱磁選條件試驗（yàn）

通過以（yǐ）上試（shì）驗，得出了磁化焙燒的合適（shì）條件為1#煤用量10%、焙燒溫度800℃、焙燒（shāo）時間105min。對該條件下（xià）獲得（dé）的焙（bèi）燒礦進行磨礦和弱磁選條件試驗。

3.1、磨礦細度試驗（yàn）

將焙（bèi）燒礦磨（mó）至不同細度，在119.4kA/m磁場強度進（jìn）行1次弱磁粗選，試驗結果見圖6。

圖6表明，隨著焙（bèi）燒磨礦細度的提高，鐵（tiě）粗精礦的品位呈上升態勢，回收率呈（chéng）下（xià）降態勢（shì），但兩者分別在62.15%~63.06%和95.07%~96.52%的很（hěn）小範圍（wéi）內變化，說明細磨的意義不大，因此，選擇磨礦（kuàng）細度為-0.075mm占55%。

3.2、弱磁粗選磁場強度（dù）試驗

在-0.075mm占55%的磨礦細度下對焙燒礦進行弱磁粗（cū）選磁場強度試驗，結（jié）果（guǒ）見圖7。

圖7表明（míng），隨著磁（cí）場強度的提高，鐵粗精礦回收率逐步小幅上升，品位略有降低。綜合考慮，選擇弱（ruò）磁粗選磁場強度為71.6kA/m。

3.3、弱磁精（jīng）選試驗

在不同磁場強度下對弱磁粗選精礦（kuàng）進行了1次精（jīng）選，試驗結果見圖（tú）8。

圖8表明，隨著磁場強度的提高，鐵精礦品位上升而回收率下降。綜合考慮，選擇（zé）弱磁精選1磁場強度為71.6kA/m。

將1次（cì）精選所得鐵精礦再在（zài）47.8kA/m的磁場強度（dù）下進（jìn）行第2次（cì）精選，鐵（tiě）精礦品位仍可以有（yǒu）效提高0.36個百分點，達到64.18%。

4、弱磁選鐵精礦提鐵降雜探索

為了給製定鐵精礦提鐵降雜試（shì）驗方案提供依據，首先對兩次弱磁精選（xuǎn）所得鐵精礦進（jìn）行了粒度（dù）分（fèn）析，結果見表4。

表4結果表（biǎo）明，弱磁選鐵精礦中0.20~0.075mm粒級的鐵品位較高，而-0.075mm粒級的鐵品位僅為63%左右。

根據粒度分析結果，按以（yǐ）下3種方案進（jìn）行了鐵（tiě）精（jīng）礦（kuàng）提鐵降（jiàng）雜的探索試驗：①采用CTXφ100mm磁（cí）選柱，在磁場強度為4.46kA/m、上（shàng）升水速為3.54cm/s條件下對兩次弱磁精選（xuǎn）鐵精（jīng）礦進行分級，對-0.10mm粒級在NaOH用量為1000g/t、澱粉用量為800g/t、石（shí）灰（huī）總用量為400g/t、捕收劑CY總用量為1000g/t條件下進行1粗1精脫矽反浮選，反浮選精礦與+0.10mm弱磁選鐵精礦合並；③將1次弱磁精選（xuǎn）鐵精礦再磨至-0.075mm占95%，在47.8kA/m磁場強度下進行第2次（cì）弱磁精選。3種鐵精礦提鐵（tiě）降雜方案的探索試驗結果見圖9。

圖9表明（míng），3種（zhǒng）方案都能使鐵精礦品質有所提高，但效果都不夠顯著。這印證了工藝礦物（wù）學研（yán）究的結論：“呈浸染狀（zhuàng）產出的赤鐵礦由於粒度過於細小、分散程度高、與（yǔ）脈石的嵌連關係（xì）極為複雜，因（yīn）而即使細磨，可能仍有相（xiàng）當（dāng）部分呈連生體存在，這將會在一定程度（dù）上影響鐵精礦品（pǐn）位的（de）提（tí）高”。

5、流程試驗

在以上（shàng）試驗的基礎上，對原礦進行了磁化焙燒-弱磁（cí）選-弱（ruò）磁選尾礦強磁選流程試驗（yàn），其中強磁選采（cǎi）用Shp-700強磁選機，其背景（jǐng）磁感應強度根（gēn）據以往對錳礦石的試驗經驗定為1.2T。試驗流程見圖10，試驗結果見表5。

表5表明，原礦經圖10流程處理，可以（yǐ）獲（huò）得產率為71.32%、鐵品位為64.18%、鐵回（huí）收率（lǜ）為94.79%的鐵精礦和產率（lǜ）為13.78%、錳品（pǐn）位為27.98%、錳回收率為（wéi）79.45%、錳鐵比為（wéi）2.53、磷錳比（bǐ）為0.0026的錳精礦，錳精（jīng）礦達到四級品質量標準。

6、結論

（1）該含錳赤（chì）鐵礦石礦物組（zǔ）成較為簡單，金屬礦物主要是赤鐵礦，次為褐錳礦（kuàng）和磁鐵礦（kuàng），偶（ǒu）見黃鐵礦零星分（fèn）布；脈石礦物以方解石為主，其（qí）次是石英、玉髓、綠泥石和絹雲母等。

（2）赤鐵礦晶體形態（tài）多（duō）為微細的針狀或毛發狀，部分為隱晶質。呈致密狀集合體產出的赤鐵礦在較粗的磨礦細度下絕大部分可獲得較好（hǎo）的解離，但呈浸染狀產出的赤欠缺礦因粒度過於細小、分散（sàn）程度高、與脈石的嵌連關係極為複雜而難（nán）以充分解離，對（duì）鐵精礦品位的提高有不利影響（xiǎng）。

（3）褐錳礦的物理化學性質與（yǔ）赤鐵礦較為（wéi）接近，故褐錳礦難以通過強磁選和浮選與赤（chì）鐵礦有效分離。本試（shì）驗采用磁化焙（bèi）燒-弱磁（cí）選-強磁選工藝處理上述含褐錳（měng）礦的赤鐵礦石，取得了鐵精礦產率為71.32%、鐵品位為64.18、鐵回收率為94.79%，錳（měng）精礦產率為13.78%、錳（měng）品位為27.98%、錳（měng）金屬回收（shōu）率79.45%、錳鐵比為2.53、磷錳比（bǐ）為0.0026的試驗指標（biāo），使鐵和錳得到了較好的綜合回收。

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