位於湖北以東的某褐鐵礦（kuàng）大部分礦石鐵品位在40%左右，並含有較高的硫。由於沒有統（tǒng）一（yī）規劃，剝岩（yán）的貧礦沒有規劃（huá）存放，不利於擴大規模。由於沒有選（xuǎn）礦廠，貧礦（kuàng）無法利用，采富棄貧，不經濟也不合理。該礦礦石中含有部分錳資源，當地一直都氫它當（dāng）成廉（lián）價產品賣給江蘇一些鋼廠做配礦。為了合理利用當地資源，更好的（de）開（kāi）發該礦，江西理工大（dà）學對該礦進行了可行性研究。經過磁選和磁化焙燒等試驗，結果表明，該礦（kuàng）能夠產出合格精（jīng）礦。

一、原礦性質

1、原礦化（huà）學性質

原礦多元素化學分析結果見（jiàn）表1。

表1 原礦多元素分析結（jié）果

從表1可以（yǐ）看出，除Fe外，其它元素都沒達到工業標準，但是作為鐵礦來說，原礦中的S是偏高的（鐵精礦要（yào）求S<0.5%）。因（yīn）此，為了得到合格的精礦，就必須要進行脫S。

2、原礦工藝（yì）礦物學

工藝礦物學是了解和認識礦物的一個（gè）重要方法。該礦從原（yuán）礦的物質組成來看（kàn），鐵礦物主要回收對象包括針（zhēn）鐵礦-水針（zhēn）鐵（tiě）礦，赤鐵礦-水赤鐵礦，還（hái）有少量的磁鐵礦（kuàng）和赤鐵礦。脈（mò）石礦物以石英、重晶石、粘土礦（kuàng）物為主。鐵礦物（wù）與脈石礦物的嵌布關係密切（qiē），石英以晶簇形式（shì）分布（bù）於褐鐵礦（kuàng）空洞之中，重晶石裂縫之中有鐵礦物充填，膠狀、格架狀鐵礦（kuàng）物之中也包裹有重晶石。所以在這種礦物的集合體中，礦物的回收比較困（kùn）難，必須經過必要的處理才可以得到較高的品位和回（huí）收（shōu）率。

該礦的主要（yào）成分是褐鐵礦，也就（jiù）是氧化（huà）鐵的水化合物。經過比磁化係數測定，該礦的比磁（cí）化係數為53.2×10(-6)(cm.g-1)，屬於弱磁性礦物（wù）。所以一般的弱磁和中磁選都比較難回收。根據原礦（kuàng）的組成，該礦的脈石解離度測（cè）定結果見表2。

表2 不同細度下礦石中褐鐵（tiě）礦與脈石的解（jiě）離度

3、礦石變化（huà）

該（gāi）礦礦石中含有赤鐵礦（kuàng）、磁（cí）鐵礦、褐鐵礦，它們之間在一定條件下可以互相轉化。在氧化帶裏，赤鐵礦可以由褐鐵礦或纖（xiān）鐵礦、針（zhēn）鐵礦經脫水作用形成（chéng），但（dàn）又可水（shuǐ）化變成針（zhēn）鐵礦，水（shuǐ）赤鐵礦等，在（zài）還原的條件下，赤鐵礦可轉變為假象（xiàng）磁鐵礦，磁鐵（tiě）礦受（shòu）氧化可轉變為假象赤鐵礦，如部分轉變，稱（chēng）假磁（cí）赤鐵礦。磁赤鐵礦具（jù）有磁性，是磁鐵礦氧化轉變為γ-Fe2O3的結果（guǒ）。在自然界磁鐵礦（kuàng）和赤鐵礦之間的相互轉化在一定條件下能達到平穩（見（jiàn）圖（tú）1）。

圖1 赤鐵礦與磁鐵礦相（xiàng）互轉化的平穩（wěn）曲線

二、原礦探索性（xìng）研究

1、磁選探索性研究

針對（duì）該（gāi）礦石磁性弱的特點，先采用（yòng）強（qiáng）磁選機進行選別。贛（gàn）州金環公司生產的脈動高梯度磁選機（jī）是一種利用磁力、脈動流體力和重力的綜合力場（chǎng）連續分（fèn）選細粒弱（ruò）磁性（xìng）礦物的（de）工業設備，它具有富集比大，選礦效率高（gāo），磁介質不易堵（dǔ）塞，設備工作穩定等優點。所以本次試驗采用該公司的Slon-100型小（xiǎo）實驗機進行探索性實驗。

(1)、激磁電流的探索性試驗研究

合適的場強是（shì）提（tí）高產品質量（liàng）的前提。根據現場及實際經驗，在變換不同激磁電流的時候，首先固定其衝程為14mm，衝次為180r/min。

從（cóng）表（biǎo）3結果可（kě）見，激磁電流從500A增加到900A時，精礦鐵品（pǐn）位和回收率（lǜ）都隨之增加，硫的（de）品位降低。但當激磁電流達到900A以後，繼續（xù）增大激磁電流。鐵精礦回收率增加，但品位卻隨之下降（jiàng），而且鐵精（jīng）礦中硫的品位大於0.3%，所以綜（zōng）合考慮，選（xuǎn）礦試驗采（cǎi）用900A比較合適。

表3 激磁電流試驗結果

(2)脈動衝程比較試驗

高梯度磁選（xuǎn）機的特性之一，就是輔以脈動運動進行分選，故脈動衝程的合適選擇，對分選效果影響（xiǎng）較大。衝程試驗中固定（dìng）衝次為270r/min，轉環轉速為3.6r/min，變更不（bú）同的衝程，試驗結（jié）果見表4。

表4 衝程比較試驗

從表4可以看出，衝（chōng）程（chéng）在14mm指標較好。說明衝程在14mm的時候，各產品得到了較好的鬆散，在這種（zhǒng）磁場作用下，精礦的產率達到58.03%，回（huí）收率達到了82.89%，*終硫在精（jīng）礦裏麵的品位隻有0.1%左右，達到了國標要求。

由於采用該工藝需要購買價（jià）格（gé）較高的磁選機（jī）設備，而且經過磁選的鐵精礦品位不是（shì）很高（gāo），其褐鐵礦售價也不是高，產品隻能出售給小型鋼鐵企業。為了提高產品質量，在（zài）經過強（qiáng）磁選的基礎上還進行了磁化焙燒試驗。

三、磁化焙燒-磁選試驗

該鐵礦是以褐鐵礦為主要礦石，但是褐鐵（tiě）礦並不是具有固定化學成分的純礦（kuàng）物（wù），而是若幹（gàn）種礦物的混合物，因此，褐鐵礦的含鐵量並（bìng）不穩定。其（qí）次，褐鐵礦容易過粉碎，而產生大量難以回收的高品位礦泥，不僅（jǐn）降低了回收率，而且在選（xuǎn）礦過程中是幹擾（rǎo）因素。尤其是該（gāi）礦石（shí）所含各礦物（wù）的嵌布粒度均較細，這就（jiù）要求磨礦要細，也給選別作業造成諸多不利因素。

磁化焙燒-磁選是處理弱磁性低（dī）品位鐵礦石的一種成熟工藝。該工藝一方麵在焙燒過程中能脫除一部分雜質；另一（yī）方麵通過（guò）磁選或磨礦磁選能獲得高品位的鐵精礦。

1、試驗流程及設備（見圖2）

圖2 磁化焙燒-磁選試驗流程

試驗用馬沸爐型號（hào）為400×250×160。

磁選機型號為CTB-400（筒表麵平均場強為98.3kA/m，1228.75Oe）。

2、試驗方法和結果

取原礦（kuàng）與無煙煤混合（煤粉的比例為20%），在馬費（fèi）爐中進行（háng）還原磁化焙燒，改變磁化焙燒溫度（850，900，950，1000℃）和時間（0.5，1，2h），將所得的產品磨至-0.075mm占87%，用磁選管分別進行磁選（磁場強度為120kA/m）。同時，還進行了無煙煤和褐煤的對比試驗，結果（guǒ）表明，在相同條件（jiàn）下，褐煤（méi）效果明顯優於無煙煤；對同一種煤，隨著（zhe）煤粉用量的降低，鐵精礦全鐵（tiě）含量降低；另外，采用無煙煤，磁化焙燒（shāo）的全鐵含量和原礦沒有差（chà）別，而采用褐煤時，磁化焙燒（shāo）礦的全鐵含量比（bǐ）原礦提高了近10個百分（fèn）點（diǎn），磁化焙燒後的礦樣的重量（liàng）也減少了（le）20%左右。綜合考慮成（chéng）本與指（zhǐ）標（biāo），選（xuǎn）用褐煤，煤粉用量為原礦的（de）15%~20%為宜（yí）。比較所得精礦品位和回收率可（kě）知，以條件950℃、2h為*佳。試驗（yàn）結果見圖5。

表5 磁化焙燒-磁選試驗結果

4、結論

綜（zōng）上所述，為了得到更（gèng）優質的（de）鐵礦石（shí），試驗采用（yòng）先強磁選，在電流為900A，衝程為14mm的時候，可以得到品位為53.18%，回收率（lǜ）為82.89%的鐵精礦。而且鐵精礦中硫的品（pǐn）位也從1.09%降到了0.27%以下。針對磁（cí）選後的產品，還進行了（le）焙（bèi）燒-弱磁選研究。在煤粉用量為原故的15%~20%，溫度控製在950℃，焙燒2h後，經過球磨和弱磁選別（bié），可以得到（dào）品位為（wéi）65.21%的鐵精礦，而且產品中的硫含量也降到了0.11%。

該地區的部分礦石由於含硫比較（jiào）高，而且沒有采取科學的選礦試驗和選礦方法，所以一直沒有得（dé）到利用。通過上麵的試驗可知，當采（cǎi）取強磁選時，可以脫除較大部分的硫，這樣的產品可以銷售到該（gāi）縣和周邊（biān）縣市的小型鋼廠。但是隨著國家對環（huán）境汙染的嚴格（gé）控製，在不久（jiǔ）的將（jiāng）來（lái），小型鋼廠可能倒閉或者重組，強磁選（xuǎn）的產品還可能（néng）再次麵臨滯銷問題。“焙燒-弱磁選（xuǎn）”苣為該地區的褐鐵礦找到了一個新的解決方法。

相關工藝（yì）：金礦選礦設備、銅礦選礦設備、鉛（qiān）鋅礦選礦設備、鉀長石選礦設備。