我國經濟發(fā)展快速，導致對鋼鐵產品的需求巨大。鐵礦石作為煉鐵的原料，其分選技術的發(fā)展直接關系到鐵礦石原料的利用水平。隨著容易選的礦石一天天減少，對于小儲量難選的礦石的開發(fā)利用顯得日益重要。

某鐵礦石的品位為46.16％，主要含鐵礦物為磁鐵礦和赤褐鐵礦，有害元素硫含量比較高，采用單一的磁選方法處理，其中弱磁性的赤褐鐵礦無法有效的利用。本研究針對該礦的性質，采用磨礦-弱磁選-強磁粗選，粗精礦細磨精選-搖床掃選的工藝流程處理，可以獲得鐵礦品位和鐵回收率分別為：64.73％和16.51％的磁鐵礦精礦、及鐵品位和鐵回收率分別為56.51％和46.58％的赤褐鐵精礦，兩種鐵精礦硫含量均不超標。

一．礦石的性質

原礦化學多元素分析和鐵物相分析結果分別見下表1和表2。由表1和表2可得知，原礦中鐵主要是以磁鐵礦和赤褐鐵礦（多為赤褐鐵礦）形式存在，其余為少量碳酸鐵和黃鐵礦。

根據表1，原礦有害元素磷和砷含量不高，均低于0.10％，但硫偏高為0.36％；根據表2數據，原礦硫化鐵的鐵品位很低為0.045％，故原礦中硫不是來源于硫化鐵。原礦光譜分析結果表明，原礦的鋇含量較高為0.40％；因此，原礦中的大部分硫可能來自脈石礦物重晶石（BaSO4）。顯然，該種硫可以通過物理選礦方法去除。

二．試驗研究及結果

1、原礦磨礦細度試驗
原礦碎至2mm以下，選擇磁選管磁感應強度0.15T，進行磨礦細度試驗，結果見下圖1。

由圖1可知，隨磨礦細度提高，弱磁選鐵精礦的鐵品位坩加，而鐵回收率減小；這是由于原礦磨礦粒度越細，鐵礦物解離越充分。考慮到生產實際的可行性，磨礦細度為-0.074mm占90％，對應弱磁鐵精礦的鐵品位達到65.71％ 。

2、原礦弱磁選試驗
磨礦細度為-0.074mm占90％，鐵精礦指標隨弱磁選的磁感應強度變化見圖2?？梢?，隨磁感應強度提高，鐵精礦品位下降，鐵精礦收率上升。主要考慮鐵精礦的鐵品位指標，原礦弱磁選的磁感應強度選擇0.15T為宜。

3、原礦弱磁選尾礦強磁選試驗
由表2鐵物相分析結果，原礦中赤褐鐵礦的鐵分布率占總鐵的75.65％；因此，對該類鐵礦物的有效分選是實現(xiàn)原礦有效分選的關鍵因素。對該類型鐵礦物，應用SLon-100周期式脈動髙梯度永磁筒式磁選機，固定脈動沖程6mm和沖次200r/min，選擇2 mm棒磁介質，改變背景磁感應強度，進行脈動高梯度磁選試驗，結果見圖3。

可見，隨感應場強度提高，鐵精礦的鐵品位下降，超過0.8T，鐵品位下降明顯，而鐵回收率趨于穩(wěn)定值；顯然，原礦高梯度磁選的磁感應強度，宜選擇0.8T。此時，獲得鐵精礦的鐵品位為49.87％，鐵回收率60.90％。因此，原礦經弱磁選除去強磁性的磁鐵礦后，離梯度磁選僅能得到鐵品位約50％的鐵精礦；對該鐵精礦的顯微鏡現(xiàn)察發(fā)現(xiàn)，其鐵品位不高的主要原因，是由于存在大量連生體。同時，這一試驗結果表明原礦中的磁鐵礦和赤褐鐵礦具有不同的單體解離度。

4、高梯度強磁粗精礦細磨精選試驗
為了獲得更高鐵品位的赤褐鐵精礦，對前面高梯度磁選的粗鐵精礦（細度為-0.074mm占91.37％）進行細磨精選試驗研究，結果見下圖4所顯示。

本試驗的操作條件選擇脈動沖程6mm，脈動沖次200r/min，2mm棒介質及磁感應強度0.8t。

跟上圖4，隨磨礦細度提高，鐵精礦品位和鐵回收率上升的幅度明顯變緩，而鐵回收率明顯下降。因此粗精礦細磨粒度宜控制在-0.074mm占97％左右適宜。此時鐵精礦的鐵品位由49.87％提高至55.86％，鐵回收率為39.95％。對鐵精選的鐵精礦，顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)鐵礦物已基本實現(xiàn)單體解離。

因此，對髙梯度磁選粗選得到的粗精礦，進行細磨精選，可以明顯地提高鐵精礦的指標。為了進一步提升髙梯度磁選的精選指標，探索出最佳操作條件，對粗稍礦細磨精選作業(yè)進行條件優(yōu)化試驗，結果見下表3。

由表3結果可以得出如下兩點結論：一是為確保精選作業(yè)鐵回收率，精選的磁感應強度不能太低；而是2mm棒介質的作業(yè)回收率高于3 mm棒介質，盡管后者的鐵精礦品位略高。精選作業(yè)的操作條件宜選擇磁感應強度0.8T和2mm棒介質。

5、高梯度強磁精礦尾礦重選試驗

由上表3可見，高梯度精選作業(yè)的尾礦鐵品位扔然比較高，直接作為尾礦丟棄將嚴重影響總鐵回收率；因此，為探索進一歩提高總鐵回收率的可能性，對最佳高梯度精選操作條件得到的鐵尾礦進行搖床掃選試驗。試驗結果表明，對高梯度精選的鐵尾礦掃選；可獲得掃選鐵精礦的鐵品位和鐵冋收率分別為52.76％和3.58％的技術指標，效果較明顯。

三．推薦工藝流程與連選試驗結果

1、工藝流程
為驗證以上試驗在生產實際中的可行性，采用上述各條件試驗確定的最佳操作參數，對原礦進行連選試驗，試驗流程見圖5。試驗結果見表4。連選試驗中，高梯度磁選粗選和精選驗均采用2mm棒介質。

由表4可知，原礦經過圖5工藝流程處理，獲得了鐵品位和鐵回收率分別為64.73％和16.51％的磁鐵礦精礦、及鐵品位和鐵回收率分別為56.51％和46.58％的赤褐鐵精礦。兩種鐵精礦的分析結果表明，原礦經過上述流程處理后，鐵精礦硫、磷和砷含量分別為0.18％、0.1％和0.006％，赤褐鐵精礦硫、磷和砷含量分別為0.20％、0.04％、和0.006％，而一級鐵精礦中硫、磷和砷的含量要求低于0.6％、0.05％和0.05％，因此該鐵精礦有害元素均不超標；這一結果一方面證實了前面分析的正確性，另一方面說明了該工藝流程的實際可行性。該工藝流程為同類型鐵礦石的分選提供了一種可行途徑。