矿冶工程杂志

铁物相	含量/%	分布率/%
磁铁矿中铁	16.66	58.33
假象赤铁矿中铁	0.92	3.22
赤（褐）铁矿中铁	6.08	21.29
碳酸盐中铁	0.29	1.02
硫化物中铁	0.10	0.35
硅酸盐中铁	4.51	15.79
合计	28.56	100.00

铁物相	含量/%	分布率/%
磁铁矿中铁	16.66	58.33
假象赤铁矿中铁	0.92	3.22
赤（褐）铁矿中铁	6.08	21.29
碳酸盐中铁	0.29	1.02
硫化物中铁	0.10	0.35
硅酸盐中铁	4.51	15.79
合计	28.56	100.00

粒径/mm	产率/%
+0.42	2.74	2.74
-0.42+0.30	5.92	8.66
-0.30+0.21	8.84	17.50
-0.21+0.15	12.44	29.94
-0.15+0.105	15.76	45.70
-0.105+0.074	13.81	59.51
-0.074+0.052	12.69	72.20
-0.052+0.037	10.15	82.35
-0.037+0.026	8.03	90.38
-0.026+0.019	5.79	96.17
-0.019+0.013	2.41	98.58
-0.013+0.010	0.75	99.33
-0.010+0.005	0.47	99.80
-0.005	0.20	100.00

粒径/mm	产率/%
+0.42	2.74	2.74
-0.42+0.30	5.92	8.66
-0.30+0.21	8.84	17.50
-0.21+0.15	12.44	29.94
-0.15+0.105	15.76	45.70
-0.105+0.074	13.81	59.51
-0.074+0.052	12.69	72.20
-0.052+0.037	10.15	82.35
-0.037+0.026	8.03	90.38
-0.026+0.019	5.79	96.17
-0.019+0.013	2.41	98.58
-0.013+0.010	0.75	99.33
-0.010+0.005	0.47	99.80
-0.005	0.20	100.00

NaOH用量/（g·t^-1）	产品名称	作业产率/%	TFe品位/%	作业回收率/%
300	精矿	74.90	65.18	81.96
尾矿	25.10	42.82	18.04
给矿	100.00	59.57	100.00
400	精矿	74.97	66.14	83.60
尾矿	25.03	38.88	16.40
给矿	100.00	59.32	100.00
500	精矿	74.90	66.52	83.64
尾矿	25.10	38.84	16.36
给矿	100.00	59.57	100.00
600	精矿	75.16	66.06	83.00
尾矿	24.84	40.95	17.00
给矿	100.00	59.82	100.00

NaOH用量/（g·t^-1）	产品名称	作业产率/%	TFe品位/%	作业回收率/%
300	精矿	74.90	65.18	81.96
尾矿	25.10	42.82	18.04
给矿	100.00	59.57	100.00
400	精矿	74.97	66.14	83.60
尾矿	25.03	38.88	16.40
给矿	100.00	59.32	100.00
500	精矿	74.90	66.52	83.64
尾矿	25.10	38.84	16.36
给矿	100.00	59.57	100.00
600	精矿	75.16	66.06	83.00
尾矿	24.84	40.95	17.00
给矿	100.00	59.82	100.00

SD用量/（g·t^-1）	产品名称	作业产率/%	TFe品位/%	作业回收率/%
600	精矿	72.71	65.62	79.60
尾矿	27.29	44.82	20.40
给矿	100.00	59.94	100.00
800	精矿	74.90	66.52	83.64
尾矿	25.10	38.84	16.36
给矿	100.00	59.57	100.00
1 000	精矿	76.83	66.02	85.00
尾矿	23.17	38.63	15.00
给矿	100.00	59.67	100.00
1 200	精矿	77.74	65.46	85.60
尾矿	22.26	38.45	14.40
给矿	100.00	59.45	100.00

SD用量/（g·t^-1）	产品名称	作业产率/%	TFe品位/%	作业回收率/%
600	精矿	72.71	65.62	79.60
尾矿	27.29	44.82	20.40
给矿	100.00	59.94	100.00
800	精矿	74.90	66.52	83.64
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给矿	100.00	59.57	100.00
1 000	精矿	76.83	66.02	85.00
尾矿	23.17	38.63	15.00
给矿	100.00	59.67	100.00
1 200	精矿	77.74	65.46	85.60
尾矿	22.26	38.45	14.40
给矿	100.00	59.45	100.00

CaO用量/（g·t^-1）	产品名称	作业产率/%	TFe品位/%	作业回收率/%
0	精矿	73.79	65.32	80.97
尾矿	26.21	43.22	19.03
给矿	100.00	59.53	100.00
150	精矿	74.52	66.82	83.45
尾矿	25.48	38.74	16.55
给矿	100.00	59.66	100.00
300	精矿	75.78	66.01	84.24
尾矿	24.22	38.63	15.76
给矿	100.00	59.38	100.00
450	精矿	77.74	65.46	85.60
尾矿	22.26	38.45	14.40
给矿	100.00	59.45	100.00

CaO用量/（g·t^-1）	产品名称	作业产率/%	TFe品位/%	作业回收率/%
0	精矿	73.79	65.32	80.97
尾矿	26.21	43.22	19.03
给矿	100.00	59.53	100.00
150	精矿	74.52	66.82	83.45
尾矿	25.48	38.74	16.55
给矿	100.00	59.66	100.00
300	精矿	75.78	66.01	84.24
尾矿	24.22	38.63	15.76
给矿	100.00	59.38	100.00
450	精矿	77.74	65.46	85.60
尾矿	22.26	38.45	14.40
给矿	100.00	59.45	100.00

RA用量/（g·t^-1）	产品名称	作业产率/%	TFe品位/%	作业回收率/%
75	精矿	79.72	64.82	86.96
尾矿	20.28	38.22	13.04
给矿	100.00	59.43	100.00
100	精矿	74.52	66.82	83.45
尾矿	25.48	38.74	16.55
给矿	100.00	59.66	100.00
125	精矿	71.54	66.92	80.16
尾矿	28.46	41.63	19.84
给矿	100.00	59.72	100.00
150	精矿	69.93	66.96	78.30
尾矿	30.07	43.15	21.70
给矿	100.00	59.80	100.00

RA用量/（g·t^-1）	产品名称	作业产率/%	TFe品位/%	作业回收率/%
75	精矿	79.72	64.82	86.96
尾矿	20.28	38.22	13.04
给矿	100.00	59.43	100.00
100	精矿	74.52	66.82	83.45
尾矿	25.48	38.74	16.55
给矿	100.00	59.66	100.00
125	精矿	71.54	66.92	80.16
尾矿	28.46	41.63	19.84
给矿	100.00	59.72	100.00
150	精矿	69.93	66.96	78.30
尾矿	30.07	43.15	21.70
给矿	100.00	59.80	100.00

产品名称	产率/%	TFe品位/%	回收率/%
精矿	84.52	65.66	92.95
尾矿	15.48	27.21	7.05
给矿	100.00	59.71	100.00

产品名称	产率/%	TFe品位/%	回收率/%
精矿	84.52	65.66	92.95
尾矿	15.48	27.21	7.05
给矿	100.00	59.71	100.00

袁家村铁矿难选闪石型原生矿选矿试验研究

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魏宇峰

矿冶工程杂志 | 选矿 2024,44(6): 73-76

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矿冶工程杂志 | 选矿 2024, 44(6): 73-76

袁家村铁矿难选闪石型原生矿选矿试验研究

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魏宇峰

作者信息

太钢集团岚县矿业有限公司，山西　岚县　033500

魏宇峰（1988—），男，内蒙古凉城人，工程师，主要从事微细粒难选矿选矿技术工作。E-mail：tisco724@foxmail.com

Beneficiation of Refractory Amphibolite-Type Primary Ore from Yuanjiacun Iron Mine

Yufeng WEI

Affiliations

LAN County Mining Co, Ltd, of TISCO Group, Lan County 033500, Shanxi, China

出版时间: 2024-12-01 doi: 10.3969/j.issn.0253-6099.2024.06.016

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摘要

收起

针对袁家村铁矿闪石型原生矿存在的磁性铁占比低、嵌布粒度微细、硅酸铁含量高等问题，进行了选矿试验研究。预选采用细碎-磁滑轮干选和辊磨-湿式磁选，预选精矿经三段磨矿、三段弱磁选、反浮选流程，获得了产率21.45%、TFe品位65.66%、回收率49.31%的铁精矿，实现了资源高效利用。

关键词

袁家村铁矿 / 闪石型原生矿 / 磁滑轮干选 / 辊磨 / 湿式磁选 / 磁铁矿 / 磁选 / 反浮选

Abstract

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Aiming at problems including low content of magnetic iron, fine dissemination size and high content of ferrous silicate in processing of the amphibole-type primary ore in Yuanjiacun Iron Mine, an experimental study was carried out by adopting a pre-concentration process consisting of fine crushing plus dry magnetic pulley separation and a roll grinding plus wet magnetic separation. The pre-enriched concentrate was then processed with a flowsheet including a three-stage grinding, a three-stage low-intensity magnetic separation and a reverse flotation, resulting in an iron concentrate grading 65.66% TFe at 49.31% recovery, with the yield of 21.45%. It is shown that iron resource can be utilized efficiently.

Key words

Yuanjiacun Iron Mine / amphibole-type primary ore / dry magnetic pulley separation / roll grinding / wet magnetic separation / magnetite / magnetic separation / reverse flotation

引用本文

魏宇峰. 袁家村铁矿难选闪石型原生矿选矿试验研究. 矿冶工程杂志, 2024 , 44 (6) : 73 -76 . DOI: 10.3969/j.issn.0253-6099.2024.06.016

Yufeng WEI. Beneficiation of Refractory Amphibolite-Type Primary Ore from Yuanjiacun Iron Mine[J]. Mining and Metallurgical Engineering, 2024 , 44 (6) : 73 -76 . DOI: 10.3969/j.issn.0253-6099.2024.06.016

正文

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太钢袁家村铁矿为一大型沉积变质铁矿床，储量约12.62亿吨。该矿矿石性质较为复杂，有用矿物嵌布粒度细，主要矿物为磁铁矿、赤（镜）铁矿和褐铁矿。现有选矿厂是国内一次性建成的、规模最大的铁矿选矿厂，年处理赤、磁铁混合矿石2 200万吨，于2013年3月建成投产。磨选主厂房由三个系列组成，采用大型半自磨+两段球磨的磨矿工艺和弱磁选-强磁选-再磨-阴离子反浮选选别工艺。近年来，随着采矿台阶下降，矿石氧化程度逐渐降低，闪石型原生矿石日渐增多。闪石型原生矿石与目前选矿厂使用的石英型氧化矿石性质差异明显，主要表现为可利用的铁矿物大部分为磁铁矿、有用矿物嵌布粒度比石英型氧化矿更细、矿物中硅酸铁质量分数普遍较高，导致选矿加工选比大、成本高，被列为暂不可利用矿石。本文对该闪石型原生铁矿进行了选矿试验研究，以期实现资源高效利用。

1　原矿性质

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袁家村铁矿原矿化学多元素分析结果见表1，铁化学物相分析结果见表2。由表1～2可以看出：原矿中TFe品位28.56%，TFe/FeO比2.07，碱性系数0.08，矿样为原生酸性铁样品^[1]；为了富集回收铁矿物，需从原矿中排除或降低的脉石矿物分别是SiO₂、Al₂O₃、CaO和MgO；有害杂质P质量分数相对较低，但S质量分数达到了0.12%，需要在选矿过程中密切关注硫的富集趋势；原矿中磁铁矿中铁分布率为58.33%，铁元素主要赋存在磁铁矿中，少量铁元素分布在假象赤铁矿中，两者合计分布率占61.55%；赤（褐）铁矿和硅酸盐矿物中铁元素分布率分别为21.29%和15.79%。综合以上矿石特点可知，该样品属于低磷含硫低品位原生酸性磁铁矿矿石。

原矿肉眼观察显灰色、灰绿色和灰黑色，少量带有红褐色调，矿石较坚硬，为条带浸染状构造，结构较为致密。镜下鉴定、MLA测定和扫描电镜综合分析结果表明，铁矿物类型主要为磁铁矿，其次为赤铁矿，还含有少量褐铁矿和菱铁矿；脉石矿物主要为石英和铁闪石，其次为方解石及白云石、绿泥石、长石，还存在少量云母、辉石、磷灰石和滑石等矿物，金属硫化物多为黄铁矿且含量较低。原矿主要矿物组成及含量列于表3^[2]。

为了制定合理的选矿工艺流程，采用MLA对原矿嵌布粒度进行了测定和统计，结果见表4。由统计结果可知，该矿样+0.074 mm粒级占比59.51%、+0.037 mm粒级占比82.35%，属细粒～微细粒嵌布范畴，且粒度分布不均匀。若要90%左右的磁铁矿获得解离，样品磨矿细度以-0.026 mm为宜，但样品中脉石矿物主要为条带构造以及针柱状，极易在磨矿过程中产生过磨现象，因此在选矿过程中宜适当放粗磨矿细度，有利于减少过磨现象，提高有用矿物回收率。

2　试验方法

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2.1　原则流程

试样中的铁主要赋存在磁铁矿中，部分磁铁矿与脉石形成富连生体，磨矿后可采用弱磁选作业进行预富集。为得到合格铁精矿，对弱磁选精矿进行反浮选试验研究。根据反浮选效果，拟采用粗粒干选和细粒湿式预选、三段磨矿-三段弱磁选、反浮选流程^[3]，试验原则流程如图1所示。

2.2　粗粒干选和细粒湿式预选、三段磨矿-三段弱磁选试验

对细碎后（-30 mm）产品进行磁场强度0.3 T的磁滑轮粗粒干式抛尾；将干式抛尾得到的粗精矿细碎并辊磨至-3 mm，在磁场强度0.2 T下进行湿式预选抛尾；湿式抛尾粗精矿进行三段磨矿-三段弱磁选，三段磨矿的磨矿细度分别为-0.075 mm粒级占75%、-0.045 mm粒级占80%、-0.045 mm粒级占92%，三段弱磁选的磁场强度均为0.2 T，可获得产率25.49%、TFe品位59.56%、回收率53.16%的铁精矿。试验流程如图2所示。

2.3　弱磁选精矿反浮选提铁降杂试验

原矿经过三段磨矿和弱磁选选别后，不能得到TFe品位高于65%的合格精矿。考虑生产成本和反浮选对脱硅选择性较强、可以适当放粗磨矿细度的原因，采用反浮选工艺对弱磁选精矿进行进一步提铁降杂^[4-5]试验。

反浮选主要进行了药剂用量优化试验，包括粗选NaOH、淀粉（SD）、CaO和捕收剂RA用量试验。条件试验在0.5 L挂槽式浮选机中进行，浮选温度为常温（30 ℃），浮选矿浆质量分数约32%；CaO以粉末方式添加，其他药剂以溶液形式添加。反浮选试验原则流程见图3。

2.3.1　NaOH用量试验

在SD用量800 g/t、CaO用量200 g/t、RA用量100 g/t条件下，开展了NaOH用量条件试验，结果见表5。由表5可以看出，NaOH用量300～600 g/t范围内都可以实现正常反浮选，NaOH用量达到500 g/t以后精矿品位和回收率出现下降。适宜的NaOH用量为500 g/t。

2.3.2　SD用量试验

NaOH用量500 g/t、CaO用量200 g/t、RA用量100 g/t条件下，开展了SD用量条件试验，结果见表6。由表6可以看出，随着SD用量增加，精矿品位出现先增加后下降的趋势，精矿作业回收率逐渐升高，说明增加SD用量可以获得较高的作业回收率，但增加了浮选药剂成本和精矿过滤难度。综合考虑，适宜的SD用量为800 g/t。

2.3.3　CaO用量试验

NaOH用量500 g/t、SD用量800 g/t、RA用量100 g/t条件下，开展了CaO用量条件试验，结果见表7。由表7可以看出，随着CaO用量增加，尾矿品位变化不大，精矿TFe品位先增加，在CaO用量150 g/t时达到峰值66.82%，CaO用量超过150 g/t后，精矿品位开始下降。综合考虑，适宜的CaO用量为150 g/t。

2.3.4　RA用量试验

NaOH用量500 g/t、SD用量800 g/t、CaO用量150 g/t条件下，开展了RA用量条件试验，结果见表8。由表8可以看出，随着RA用量增加，精矿TFe品位和尾矿品位逐步提高，精矿作业回收率逐步降低，RA用量100 g/t时，精矿TFe品位66.82%，作业回收率83.45%。适宜的粗选RA用量为100 g/t。

2.3.5　反浮选闭路试验

在开路试验基础上进行了一粗一精三扫、中矿顺序返回的反浮选闭路试验，粗选NaOH用量500 g/t、SD用量800 g/t、CaO用量150 g/t、RA用量100 g/t，精选RA用量25 g/t，扫选不加药，浮选时间粗选4 min、精选2 min、扫选1～3浮选时间分别为4 min、3 min、3 min，结果见表9。

弱磁选精矿反浮选闭路试验获得了精矿TFe品位65.66%、作业回收率92.95%的指标，但尾矿TFe品位达27.21%，损失铁回收率7.05%。

2.4　全流程试验

在条件试验基础上，选择优化条件组合，进行了全流程试验，全流程试验数质量流程见图4。预选采用细碎-磁滑轮干选和辊磨-湿式磁选，预选精矿经三段磨矿-三段弱磁选、反浮选流程，取得了精矿产率21.45%、TFe品位65.66%、回收率49.31%的试验指标。

3　结论

收起

1）太钢袁家村铁矿TFe品位28.56%，磁性铁中铁分布率58.33%，硅酸铁中铁分布率15.79%；矿样中磁性铁嵌布粒度细，磨矿细度达到-0.026 mm粒级占95%以上时铁矿物才能基本解离。

2）预选采用细碎-磁滑轮干选和辊磨-湿式磁选，预选精矿经三段磨矿-三段弱磁选、反浮选流程，获得了产率21.45%、TFe品位65.66%、回收率49.31%的铁精矿。

参考文献

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文献

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参考文献引证文献

排序方式：

[1]

王斌. 根据矿石性质研究确立选别流程[C]//2012年鲁冀晋琼粤川辽七省金属(冶金)学会第十九届矿山学术交流会论文集. 2012: 520-523.

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2024年第44卷第6期

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doi: 10.3969/j.issn.0253-6099.2024.06.016

接收时间：2024-05-30
首发时间：2026-03-19
出版时间：2024-12-01

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收稿日期：2024-05-30

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太钢集团岚县矿业有限公司，山西　岚县　033500

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2种不同金属材料的力学参数

科 Family	属数 Number of genus	种数 Number of species	占总种数比例 Percentage of total species (%)	属 Genus	种数 Number of species	占总种数比例 Percentage of total species (%)
鹅膏菌科Amanitaceae	2	11	5.26	鹅膏菌属 Amanita	10	4.78
小菇科 Mycenaceae	2	12	5.74	丝盖伞属 Inocybe	5	2.39
多孔菌科 Polyporaceae	8	14	6.70	蜡蘑属 Laccaria	5	2.39
红菇科 Russulaceae	3	23	11.00	小皮伞属 Marasmius	6	2.87
				小菇属 Mycena	11	5.26
				光柄菇属 Pluteus	5	2.39
				红菇属 Russula	17	8.13
				栓菌属 Trametes	5	2.39

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TFe	FeO	Fe₂O₃	TiO₂	SiO₂	Al₂O₃	CaO	MgO
28.56	13.81	25.46	0.09	49.65	1.25	1.99	2.21
MnO	K₂O	Na₂O	P	S	C	烧失
0.11	0.19	0.1	0.05	0.12	0.67	1.87

TFe	FeO	Fe₂O₃	TiO₂	SiO₂	Al₂O₃	CaO	MgO
28.56	13.81	25.46	0.09	49.65	1.25	1.99	2.21
MnO	K₂O	Na₂O	P	S	C	烧失
0.11	0.19	0.1	0.05	0.12	0.67	1.87

TFe	FeO	Fe₂O₃	TiO₂	SiO₂	Al₂O₃	CaO	MgO
28.56	13.81	25.46	0.09	49.65	1.25	1.99	2.21
MnO	K₂O	Na₂O	P	S	C	烧失
0.11	0.19	0.1	0.05	0.12	0.67	1.87

磁铁矿	赤（褐）铁矿	菱铁矿	黄铁矿	石英	长石	云母
23.57	9.85	0.34	0.22	43.54	0.57	0.41
铁闪石	方解石及白云石	绿泥石	辉石	磷灰石	滑石	其他
17.42	2.08	2.01	0.35	0.11	0.13	0.2

粒径/mm	产率/%
粒径/mm	粒级	正累计
+0.42	2.74	2.74
-0.42+0.30	5.92	8.66
-0.30+0.21	8.84	17.50
-0.21+0.15	12.44	29.94
-0.15+0.105	15.76	45.70
-0.105+0.074	13.81	59.51
-0.074+0.052	12.69	72.20
-0.052+0.037	10.15	82.35
-0.037+0.026	8.03	90.38
-0.026+0.019	5.79	96.17
-0.019+0.013	2.41	98.58
-0.013+0.010	0.75	99.33
-0.010+0.005	0.47	99.80
-0.005	0.20	100.00