位於湖北以（yǐ）東的某（mǒu）褐鐵礦大部分礦石鐵品位在40%左右，並含有（yǒu）較高的硫。由於沒有統一規劃，剝岩的貧礦沒有規劃存放，不利於擴大規模。由於沒（méi）有選礦廠，貧礦無法利用，采富棄貧，不經濟也不合理。該礦礦石中含有（yǒu）部分錳資源，當（dāng）地一直都（dōu）氫它當成廉價產品賣給江蘇一些鋼廠做（zuò）配礦。為了（le）合理利用當地（dì）資源，更好的開發該礦，江西理工大（dà）學對該礦進行了可行性研究。經過磁選（xuǎn）和磁化焙燒等試驗，結果表明，該礦能夠產出合格精礦。
一（yī）、原礦性質
1、原礦化學性質
原礦多元素化學分析結（jié）果見表1。
表1 原礦多元素分析結果
從表1可（kě）以看出，除Fe外，其它（tā）元素都沒達到工業標準（zhǔn），但是作為鐵礦來說（shuō），原礦中的S是偏高的（鐵精礦要求S<0.5%）。因（yīn）此，為（wéi）了得到合格的精礦，就（jiù）必須要（yào）進行脫（tuō）S。
2、原礦工藝礦物學（xué）
工藝礦物學（xué）是了解和（hé）認識礦物的一個重要（yào）方法。該礦從原礦的物質組成來（lái）看，鐵礦物主要回收（shōu）對象包括針鐵礦-水針鐵礦，赤鐵礦-水赤鐵礦，還有少量的磁（cí）鐵（tiě）礦和赤鐵礦。脈石礦物以石英、重晶石、粘土礦物為主。鐵礦（kuàng）物與脈石礦物的嵌布關係（xì）密切，石英以（yǐ）晶簇形式分布於褐鐵礦空洞之中，重晶（jīng）石裂縫之中有（yǒu）鐵礦物充填，膠狀、格架狀鐵礦物之中（zhōng）也包裹有重晶石。所以在這種礦物的集合（hé）體中，礦物的回收（shōu）比較困難，必須經過必要的處理才可以得（dé）到較高的品位和回（huí）收率。
該礦的主要成分是褐鐵礦，也就是氧化鐵的水化合物。經過比磁化係數測定（dìng），該礦的比磁化係數為53.2×10(-6)(cm.g-1)，屬於弱磁（cí）性礦物。所以一般的弱磁（cí）和中磁選都比較難（nán）回收。根據原礦的組成，該礦的（de）脈石解離度測定結果見表（biǎo）2。
表2 不同細度下礦石中褐鐵礦與脈石的解離度
3、礦石變化
該礦礦石中含有赤鐵礦、磁鐵礦、褐鐵礦，它們之間在一定條件（jiàn）下可以互相轉化。在（zài）氧化帶裏，赤鐵礦可以由（yóu）褐鐵礦或纖鐵礦、針鐵礦經脫水作用形成，但又可水（shuǐ）化變成針（zhēn）鐵礦，水赤鐵礦等，在還（hái）原的條件下，赤鐵礦可轉變（biàn）為假象（xiàng）磁鐵礦，磁鐵礦受氧化可（kě）轉變（biàn）為（wéi）假象（xiàng）赤（chì）鐵礦，如部分轉變，稱假磁赤鐵礦（kuàng）。磁赤鐵礦具有磁性，是磁鐵礦氧化轉變為γ-Fe2O3的結果。在自（zì）然界磁鐵礦和（hé）赤鐵礦之間的相互轉化在（zài）一定條件下能達到（dào）平穩（見圖1）。
圖1 赤鐵礦與磁鐵礦相互轉化的平穩曲（qǔ）線
二、原礦探索性研究
1、磁（cí）選（xuǎn）探索性研究
針（zhēn）對該礦石磁性弱的特點，先（xiān）采（cǎi）用強磁選機進行選別（bié）。贛州金（jīn）環公司生產的脈（mò）動高梯度磁選機是一（yī）種利用磁力、脈動流體力和重力的（de）綜合力場連續分選細粒弱磁性礦物的工業設備，它具有富集（jí）比大，選礦效率高，磁介質（zhì）不易堵塞，設備工作穩（wěn）定等優點（diǎn）。所以（yǐ）本次試驗采（cǎi）用該（gāi）公司的Slon-100型（xíng）小實驗機進行（háng）探索性實驗。
(1)、激磁電流的探索性試驗（yàn）研究
合適的（de）場強是提高產品質量（liàng）的前提。根據現場及實際經（jīng）驗，在變換不同激磁電流的時候，首先固定其衝（chōng）程為14mm，衝次為（wéi）180r/min。
從表3結果可見，激磁電流從500A增加（jiā）到900A時，精礦鐵（tiě）品位和回收率都隨之增加，硫的品位降低。但當激磁電流（liú）達到900A以後，繼續增大激磁電流。鐵精礦回收（shōu）率增加，但品位卻（què）隨之下降，而且鐵精礦中硫的品位大於0.3%，所以（yǐ）綜合考慮，選礦試驗采用900A比較合（hé）適。
表3 激磁電流試驗結果
(2)脈（mò）動衝程比較（jiào）試驗
高梯度磁選機的特（tè）性之一，就是輔以脈動運動進行（háng）分選，故（gù）脈動衝程的合適選擇，對分選效果影響較大。衝程試（shì）驗中固定衝次為（wéi）270r/min，轉環（huán）轉速為3.6r/min，變更（gèng）不同（tóng）的衝程，試驗結果見（jiàn）表4。
表4 衝程比較試驗（yàn）
從表4可以看出（chū），衝程在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，在這種磁場作用下，精礦的產率達（dá）到58.03%，回收率（lǜ）達到了82.89%，*終硫在精礦裏麵的品位隻（zhī）有0.1%左右，達到了國（guó）標要求。
由於采用該（gāi）工藝需（xū）要購買（mǎi）價格較高的磁選機設備，而（ér）且經過磁選的鐵精礦品位不是很高，其褐鐵礦售（shòu）價也不是高，產品隻能出售給小型（xíng）鋼（gāng）鐵企業。為了提高產品質量，在經（jīng）過強磁選的基礎上還進（jìn）行（háng）了磁化焙燒試驗。
三、磁化（huà）焙燒-磁選試驗
該鐵礦是以褐鐵礦為主要礦石，但是（shì）褐（hè）鐵礦並（bìng）不是具（jù）有固定化學成分的純礦物，而是若幹種礦物的混合（hé）物（wù），因此（cǐ），褐鐵礦的含鐵量（liàng）並不穩定。其次，褐鐵礦容（róng）易過粉碎，而產生大量難以回收的高品（pǐn）位礦泥，不僅降低了回收率，而且在選礦過（guò）程中是幹（gàn）擾因素。尤其（qí）是該礦石所含各礦物的嵌布粒度均較細，這就要求磨礦要細，也給選別作業造成諸（zhū）多不利因素。
磁化焙燒-磁選是處理弱磁性低品位鐵礦（kuàng）石的一種成熟工藝。該工藝一方麵在焙燒過程中能脫除（chú）一部分雜質；另一（yī）方麵通過磁選或磨礦磁選能獲得（dé）高品位的鐵精礦。
1、試驗流程及設備（見圖2）
圖2 磁（cí）化（huà）焙燒（shāo）-磁選（xuǎn）試驗流程（chéng）
試驗用馬沸（fèi）爐型號為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（fǎ）和結果
取原礦與無煙煤混合（煤粉的比例為20%），在馬（mǎ）費爐中進行還原磁化焙燒，改變磁化焙燒溫度（850，900，950，1000℃）和時間（jiān）（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（qiáng）度為（wéi）120kA/m）。同（tóng）時，還（hái）進行了無（wú）煙煤和褐煤的對比試驗，結果表明，在相同條件下，褐煤效果（guǒ）明顯優於（yú）無煙煤；對同一種煤，隨著煤（méi）粉用量（liàng）的降低，鐵精礦全鐵含量降低；另（lìng）外，采用無煙煤，磁化焙燒的全鐵含量和原礦沒有差別，而采用褐煤時，磁化焙燒（shāo）礦的全鐵含量比原礦提高了近10個（gè）百分點，磁（cí）化焙燒後的礦樣的重量也減少了（le）20%左右。綜合（hé）考慮成本與（yǔ）指標，選用褐煤，煤粉用量為原礦的15%~20%為宜。比較所得精礦品位和回收（shōu）率可知，以（yǐ）條件950℃、2h為*佳。試驗結果見圖5。
表5 磁化焙燒-磁選試驗結果
4、結論
綜上所述，為了得（dé）到更優（yōu）質的鐵（tiě）礦石，試驗采用先強磁（cí）選，在電流（liú）為900A，衝程為14mm的時候，可（kě）以得到品位為53.18%，回（huí）收率為82.89%的鐵精礦。而且鐵（tiě）精礦中硫的品位也從1.09%降到了0.27%以下。針對磁選後的產品，還進行了焙燒-弱磁選研究。在煤粉用量為原故的15%~20%，溫度控（kòng）製在950℃，焙燒2h後，經過球磨和（hé）弱磁選別，可以得到品位（wèi）為65.21%的鐵精礦，而且產（chǎn）品中的硫含量也降到了0.11%。
該（gāi）地區的部分礦石由於含硫比較高（gāo），而且沒有采取科學的選礦試驗和選礦方法，所以（yǐ）一直沒有（yǒu）得到利用。通過上麵的試驗可（kě）知，當采取強磁（cí）選時，可以脫除較大（dà）部分的（de）硫，這樣的產品可以銷售到該縣和周邊（biān）縣市的小型鋼廠。但是隨著國家對環境汙染的嚴格控製，在不久的（de）將來（lái），小型鋼廠可能倒閉或者重組，強（qiáng）磁選的產品（pǐn）還可能再次麵臨滯銷問題。“焙燒-弱磁選”苣為該（gāi）地區的褐（hè）鐵礦找到了一個新的（de）解決方法。
相關工藝：金礦選礦設（shè）備、銅礦選礦設（shè）備、鉛（qiān）鋅（xīn）礦選礦設備（bèi）、鉀長石選礦設備。
