袁启东 黄武胜

（1.中钢集团马鞍山矿山研究总院股份有限公司；2.华唯金属矿产资源高效循环利用国家工程研究中心；3.国家金属矿山固体废物处理与处置工程技术研究中心；4.中钢设备有限公司）

铬是全球性的稀缺战略物资，铬矿石广泛应用于冶金、耐火材料和化学工业，含铬产品还广泛用于国防和民用工业［1-4］。铬矿石作为一种不可再生的自然资源，随着开采量的增加，高品位富矿石日益减少，越来越多低品位铬矿石的入选迫在眉睫［5-8］。为此，对印尼某低品位铬铁矿石进行了选矿试验研究，确定了磨矿—重选工艺流程回收该铬铁矿石，并获得了较好的技术指标。

1 矿石性质

1.1 矿样多元素分析

矿样化学多元素分析结果见表1。

由表1 可知，矿样中Cr2O3含量13.28%，铬品位较低，FeO 含量较高，ω（Cr2O3）/ω（FeO）=9.76；SiO2含量30.90%，MgO 含量30.12%，矿样中硅和镁含量较高，在选别过程中需考虑硅和镁对精矿的影响程度；有害元素硫、磷含量较低，对产品质量影响较小。

表1 矿样化学多元素分析结果 %

1.2 粒度组成分析

对矿样进行粒度组成分析，结果见表2。

由表2 可知，矿样中细粒级Cr2O3品位较高，3～0mm 粒级产率占27.78%，Cr2O3品位16.60%，其他粒级Cr2O3品位接近。

表2 矿样粒度组成分析结果

2 选矿试验

国内外对铬铁矿的选矿主要采用重选、磁选或磁重联合工艺流程。根据国内外处理铬铁矿的成功经验及该试验样品的矿石特点，该研究进行矿样—分级—干式强磁选、矿样—磨矿—强磁选—弱磁选除铁、矿样—磨矿—重选3 个工艺流程的选矿试验。试验所用的主要设备为φ300 mm×260 mm 干式高场强永磁磁选机（表面磁感应强度为1.2 T）、Slon-750立环脉动高梯度强磁选机、φ400 mm×300 mm 湿式圆筒弱磁选机和φ600 mm螺旋溜槽。

2.1 矿样—分级—干式强磁选试验

将矿样破碎后分成20～3 mm、3～1 mm、1～0 mm 3个粒级，分别检测各粒级铬品位与产率，并为分粒级干式强磁选别试验提供样品。根据条件试验确定的参数，矿样20～3 mm 粒级选择干式强磁选机圆筒表面线速度为1.5 m/s，矿样3～1 mm粒级选择干式强磁选机圆筒表面线速度为2 m/s。矿样—分级—干式强磁选数质量流程试验结果见图1。采用分级、干式强磁选工艺对Cr2O3品位为13.24%的矿样进行选别，可获得Cr2O3品位22.36%、Cr2O3回收率26.74%的铬精矿。

2.2 矿样—磨矿—强磁选—弱磁选除铁试验

2.2.1 不同磨矿细度试验

将矿样在锥形球磨机中磨至不同细度，对磨矿产品用立环脉动高梯度强磁选机进行磨矿细度试验，强磁选机充填介质采用4 mm 粗棒介，冲程25 mm，冲次200 次/min，转环转速2 r/min，磁场强度477.46 kA/m。磨矿细度试验结果见表3。

表3 磨矿细度试验结果%

由表3可知，磨矿细度的变化对铬精矿品位及回收率影响较大；当磨矿细度从-0.076 mm 含量45%增加到95%时，铬精矿品位从20.39%上升到25.24%，铬回收率从84.06%下降到51.13%；综合考虑，选取磨矿细度-0.076 mm85%为宜。

2.2.2 磁场强度试验

将矿样磨至-0.076 mm85%，对磨矿产品进行强磁选磁场强度试验，结果见表4。

表4 磁场强度试验结果

由表4可知，磁场强度的变化对铬精矿品位和回收率影响较大，且磁场强度太低，不利于铬矿物的分选；当磁场强度为79.58 kA/m 时，只能获得Cr2O3品位19.72%的铬精矿；当磁场强度从238.73 kA/m 增加到636.62 kA/m时，铬精矿中的Cr2O3品位从25.83%降低到24.01%，降低了1.82个百分点，Cr2O3回收率增加了22.46个百分点；综合考虑，选取磁场强度477.46 kA/m为宜。

2.2.3 强磁精矿—弱磁除铁试验

对表4 中不同磨矿细度的强磁精矿采用磁场强度79.58 kA/m的弱磁选机进行除铁试验，试验结果见表5。

表5 强磁精矿—弱磁除铁试验结果%

由表5可知，对不同磨矿细度的强磁选精矿用弱磁选方法进行除铁，铬精矿中的Cr2O3品位提幅有限，除铁效果不明显。

2.2.4 矿样—磨矿—强磁选—弱磁选除铁流程试验

根据上述条件试验确定的工艺参数，矿样—磨矿—强磁选—弱磁选除铁数质量流程试验结果见图2。采用磨矿、强磁选、弱磁选除铁工艺对Cr2O3品位为13.22% 的矿样进行选别，可获得Cr2O3品位25.40%、Cr2O3回收率60.29%的铬精矿。

2.3 矿样—磨矿—重选试验

将矿样磨至-0.076 mm65%，对磨矿产品进行螺旋溜槽重选试验，试验流程为1 粗1 精，矿样—磨矿—重选数质量流程试验结果见图3。

3 铬精矿主要化学成分分析

对图3 流程所获得的铬精矿进行主要化学成分分析，分析结果见表6。

表6 铬精矿主要化学成分分析结 果%

4 结 语

（1）印尼某铬铁矿矿样铬品位较低，Cr2O3品位13.28%，铬铁比9.77，有害元素S、P 含量较低，SiO2、MgO含量较高。

（2）矿样经分级、干式强磁工艺流程选别，可获得Cr2O3品位22.36%、Cr2O3回收率26.74%的铬精矿；矿样经磨矿、强磁选、弱磁选除铁工艺流程选别，可获得Cr2O3品位25.40%、Cr2O3回收率60.29%的铬精矿；矿样经磨矿、螺旋溜槽1 粗1 精工艺流程选别，可获得Cr2O3品位44.66%、Cr2O3回收率40.31%的铬精矿。

（3）研究结果表明，对该低品位铬铁矿石采用磨矿、螺旋溜槽工艺选别较为合理，可取得良好的选别指标且工艺流程简单。