朱海龙 张铃 伍红强

（1.海南矿业股份有限公司，2.中钢集团马鞍山矿山研究总院股份有限公司）

钢铁行业是我国国民经济的重要基础产业，但我国铁矿资源短缺，多依赖进口［1］。国内的赤铁矿石是铁矿石的主要来源之一，多采用弱磁—强磁—反浮选联合分选工艺，使用常规浮选机处理该类微细粒难选矿物存在分选效果不佳、分选效率低等问题［2-3］。浮选柱作为一种新型的高效分选设备在微细粒铁矿选矿方面取得了较好的进展和应用成果［4-9］。本研究针对海南某赤铁矿选厂的磁选精矿进行旋流-静态微泡浮选柱的反浮选试验，并取得了较好的试验指标。

1 矿石性质

原矿化学多元素分析结果见表1，铁物相分析结果见表2。

由表1 可知，矿石全铁品位为39.16%，主要杂质成分SiO2含量为30.53%，有害杂质硫含量为0.117%，磷含量较低，为酸性铁矿石。

由表2 可知，矿石中主要有用矿物为赤褐铁矿，含量为32.22%，铁分布率为82.28%，其次为磁铁矿，含量为5.18%，铁分布率为13.23%。碳酸铁、硅酸铁和黄铁矿含量较低。

试验所用矿样取自生产现场的磁选精矿（强磁精和弱磁精的混合精矿），铁品位为49.44%，细度-0.074 mm92%，SiO2含量为17%～18%。

2 选矿试验及结果

2.1 浮选柱条件试验

采用ϕ50 mm×2 000 mm 旋流-静态微泡浮选柱作选别设备，ϕ300 mm×450 mm 搅拌桶作调浆设备进行反浮选试验，试验用捕收剂为生产现场的捕收剂，抑制剂为配制好的玉米淀粉、pH 值调整剂为NaOH。试验流程见图1。

2.1.1 给矿速度试验

浮选柱处理量即给料速度在一定程度上决定了矿浆浮选时间，对浮选指标具有重要影响。在捕收剂用量1 600 g/t、矿浆浓度40%、浮选柱循环泵工作压力0.15 MPa、浮选柱吸气量1.0 m3/h条件下，进行浮选柱给矿速度试验，确定粗选浮选时间的影响。试验流程及药剂制度见图1，试验结果见表3。

由表3 可知，随着给矿速度加快，铁精矿品位降低，回收率增加；综合考虑品位及回收率，选择给料速度230 mL/min进行后续试验研究。

2.1.2 捕收剂用量试验

为考察捕收剂用量对阴离子反浮选指标的影响，在给料速度230 mL/min、矿浆浓度40%、浮选柱循环泵工作压力0.15 MPa、浮选柱吸气量1.0 m3/h 的条件下，对脱硫铁精矿进行浮选柱捕收剂用量试验。试验流程及药剂制度见图1，试验结果见表4。

由表4 可知，随着捕收剂用量增加，铁精矿品位增加，回收率下降；当捕收剂用量达到1 800 g/t以后，精矿铁品位增幅变缓；因此，选择捕收剂用量1 800 g/t进行后续试验。

2.1.3 循环压力试验

循环泵是浮选柱的唯一能量来源，基本决定了浮选柱的能量状态。在给料速度230 mL/min、矿浆浓度40%、捕收剂用量1 800 g/t、浮选柱吸气量1.0 m3/h的条件下，通过改变循环蠕动泵的转速对脱硫铁精矿进行反浮选粗选循环压力试验。试验流程及药剂制度见图1，试验结果见表5。

由表5 可知，随着循环泵压力的增加，粗精矿品位上升；当循环压力大于0.14 MPa 时，回收率大幅下降；综合考虑，选择粗选循环泵压力为0.14 Mpa，综合指标理想。

2.1.4 浮选浓度试验

在给料速度230 mL/min、捕收剂用量1 800 g/t、浮选柱循环泵工作压力0.14 MPa、浮选柱吸气量1.0 m3/h的条件下，对脱硫铁精矿进行浮选浓度试验。试验流程及药剂制度见图1，试验结果见表6。

由表6 可知，随着浮选浓度的升高，精矿铁品位增加，回收率急剧下降；过高的矿浆浓度会使矿粒碰撞加剧，影响分选指标；因此，选择浮选浓度为38%进行后续试验。

2.1.5 吸气量试验

吸气量是达到浮选柱最佳分选状态最灵活、最敏感的参数之一，吸气量的大小直接关系着泡沫层的状况。因此，在给料速度230 mL/min、捕收剂用量1 800 g/t、浮选柱循环泵工作压力0.14 MPa、浮选浓度38%的条件下，通过调整进气阀门进行吸气量试验。试验流程及药剂制度见图1，试验结果见表7。

由表7 可知，随着进气阀门开度增大，精矿铁品位无明显提升，回收率大幅下降；因此确定粗选进气阀门开度为1/4；经测定，此时粗选浮选柱吸气量为1.0 m3/h。

2.2 试验室浮选柱连续浮选试验

在条件试验的基础上，利用3台浮选柱组成的连选系统进行了脱硫+1粗1扫反浮选流程连续试验，试验设备联系见图2，浮选药剂制度及流程见图3，试验结果见表8。

由表8 可知，通过浮选柱脱硫+1 粗1 扫连续浮选试验，可获得作业产率、全铁品位和作业回收率分别为57.37%、62.62%和72.66%的铁精矿，此时反浮选尾矿全铁品位为29.31%。

3 结论

海南某赤铁矿通过试验结果表明，在给矿品位49.44%的条件下，采用脱硫+1 粗1 扫反浮选流程，可获得精矿产率57.37%、铁精矿品位62.62%、铁回收率72.66%的较好指标。与浮选机相比，在给矿品位基本相同的条件下，旋流-静态微泡浮选柱反浮选采用1 次粗选即可取得较好的试验结果，初步体现了浮选柱在赤铁矿浮选试验中分选流程短和分选效率高的优势。