印度尼西亚HARITA铁矿石选矿试验

张宏斌 赵 华 潘敬松 杨任新

(1.新兴铸管集团资源投资发展有限公司，北京 100070;2.中钢集团马鞍山研究院有限责任公司，安徽 马鞍山 243000；3.金属矿产资源高效循环利用国家工程研究中心，安徽 马鞍山 243000)

·矿物工程·

印度尼西亚HARITA铁矿石选矿试验

张宏斌1赵 华1潘敬松1杨任新2，3

(1.新兴铸管集团资源投资发展有限公司，北京 100070;2.中钢集团马鞍山研究院有限责任公司，安徽 马鞍山 243000；3.金属矿产资源高效循环利用国家工程研究中心，安徽 马鞍山 243000)

印度尼西亚HARITA铁矿石属于难选氧化铁矿石，矿石中铁矿物以褐铁矿和假象赤铁矿为主，且矿石含泥较多。根据矿石性质对其进行选矿试验，首先将原矿洗去矿泥后筛分成40～6 mm块矿和-6 mm粉矿，然后对块矿进行干式强磁选，再将干式强磁选尾矿和粉矿合并磨至-0.076 mm占55%后进行弱磁选—高梯度强磁选，并对洗出的矿泥进行单独弱磁选，最终获得了铁品位为59.14%、铁回收率为57.92%的块精矿和铁品位为61.41%、铁回收率为21.61%的粉精矿，两种精矿总的铁回收率达到79.53%。试验结果不仅为HARITA铁矿石的利用提供了依据，也为东南亚同类型铁矿资源的开发提供了参考。

褐铁矿 洗矿 磁选 块精矿 粉精矿

印尼HARITA铁矿位于西加里曼丹岛坤甸省吉打邦地区西南，是近期开发铝土矿时发现的铁矿山。该矿床属于火山沉积型矿床，经过日晒雨淋，风化崩解水力冲积作用，形成厚薄不一的矿层，地表覆盖层较浅，可直接挖采。矿石中铁矿物主要为褐铁矿和假象赤铁矿，属于氧化矿石。本研究对该矿矿石进行选矿试验，目标是获得铁品位大于55%的高炉块精矿和铁品位大于60%的铁精粉，从而为该资源的开发利用提供依据。

1 原矿性质

1.1 原矿化学组成

原矿主要化学成分和铁物相分析结果分别列于表1、表2。

表1表明，矿石磁性率=7.18%<29%，四元碱度=0.027<0.5，属酸性氧化铁矿石，并且有害杂质硫、磷的含量均较低。

表1 原矿主要化学成分分析结果

Table 1 Main chemical composition analysis of run-of-mine ore %

表2 原矿铁物相分析结果

Table 2 Iron phase analysis of run-of-mine ore %

表2表明，铁主要赋存于褐铁矿和假象赤铁矿中，其次赋存于磁铁矿和赤铁矿中，赋存于碳酸盐、硅酸盐和黄铁矿中的铁较少。

1.2 原矿矿物组成

通过X射线衍射分析、扫描电镜分析、光学显微镜分析等手段，查明原矿中褐铁矿(针铁矿)、假象赤铁矿、磁铁矿、赤铁矿的含量分别为25.41%、22.50%、11.58%、10.13%；主要脉石矿物为黏土(包括高岭石、伊利水云母和隐晶质、非晶质泥质物等)和石英，其含量分别为17.95%和3.44%；其他矿物含量较少。矿物组成见表3。

表3 原矿矿物组成

Table 3 Mineral composition of run-of-mine ore %

1.3 原矿粒度组成

对原矿进行粒度组成分析，结果见表4。

表4表明，原矿中粗粒级铁品位较高，而细粒级铁品位相对较低，其中-0.030 mm粒级产率达11.81%，但铁品位和铁分布率分别仅为18.94%和4.38%。

2 试验方案

原矿中含有较多的黏土类矿物，受氧化和风化作用形成矿泥，现场生产中容易对破碎、筛分设备造成堵塞，同时较多的矿泥对选别也会造成较大影响，因此首先应对原矿进行洗矿脱泥，并对洗出的矿泥进行单独处理以尽可能地减少铁的损失。

表4 原矿粒度组成Table 4 Particle size analysis of run-mine-ore

鉴于原矿铁品位较高且有部分富集合体存在，因此应将洗矿沉砂分成块矿和粉矿两级后，先通过干式强磁选从块矿获得块精矿，再将干式强磁选尾矿与粉矿合并，经磨矿—弱磁选—强磁选获得粉精矿。

综上所述，决定按洗矿—洗矿沉砂分级—块矿干式强磁选—干选尾矿与粉矿合并后磨矿、磁选—矿泥单独处理的原则流程开展试验。

3 试验结果

3.1 洗矿试验

原矿中-0.030 mm粒级占11.81%，但铁品位和铁分布率分别只有18.94%和4.38%，将这部分细粒级矿泥脱除后，可避免其对后续作业的干扰。

在矿浆浓度为30%、冲洗水流量为250 m3/h条件下，用φ240 mm单螺旋洗矿机对原矿进行洗矿脱泥，试验结果如表5所示。

表5 洗矿试验结果

Table 5 Result of washing for run-of-mine ore %

由表5可见，洗矿后可脱出产率达14.09%的矿泥，沉砂的铁品位比原矿提高了4.25个百分点，表明脱泥效果明显。

3.2 洗矿沉砂分级试验

根据高炉炼铁对块精矿规格的要求，采用筛网孔径为6 mm的1 000 mm×600 mm中心振动筛对洗矿沉砂进行分级，试验结果见表6。

表6 洗矿沉砂分级结果

Table 6 Classification result of riffing from ore washing %

3.3 块矿干选试验

采用筒体表面磁场强度为795.77 kA/m的φ350 mm×600 mm干式永磁强磁选机对40～6 mm块矿进行干式强磁选，在分矿挡板与筒体表面水平距离为35 cm、筒体表面线速度为1.65 m/s的合适条件下，获得的块精矿铁品位和作业铁回收率分别达到59.14%和83.41%(见表7)。

表7 干式强磁选试验结果

3.4 干选尾矿和粉矿磨选试验

3.4.1 磨矿细度试验

将干选尾矿与粉矿合并，在SMQ-φ240 mm×90 mm锥形球磨机中分别磨至-0.076 mm占 45%、55%、65%、75%、85%和95%，采用φ400 mm×300 mm湿式弱磁选机(磁场强度159.15 kA/m)和SLon-750立环脉动高梯度强磁选机(φ2 mm棒介质、冲次80次/min、冲程40 mm、磁场强度477.46 kA/m)进行1次弱磁选和1次高梯度强磁选，试验结果见表8。

表8表明，随着磨矿细度的提高，所得综合粉精矿的铁品位逐渐上升但升幅有限，而综合粉精矿的铁回收率不断降低。综合考虑试验指标及磨矿成本，选取磨矿细度为-0.076 mm占55%。

3.4.2 强磁选磁场强度试验

由表8可知，在-0.076 mm占55%磨矿细度下，磁场强度为159.15 kA/m时所得弱磁选粉精矿的铁品位已达65.06%，导致综合粉精矿的铁品位达不到60%的原因是强磁选粉精矿的铁品位过低。为此，将干选尾矿和粉矿磨至-0.076 mm占55%，固定弱磁选磁场强度为159.15 kA/m，着重考察了高梯度强磁选磁场强度对综合粉精矿铁品位的影响。试验结果见表9。

表8 磨矿细度试验结果

Table 8 Test result at different grinding fineness %

表9表明：随着高梯度强磁选磁场强度的降低，综合粉精矿的铁品位逐渐升高。当高梯度强磁选磁场强度为159.15 kA/m时，综合粉精矿的铁品位达到61.29%，超过预期目标。因此，确定高梯度强磁选的磁场强度为159.15 kA/m。

3.5 矿泥处理

改变磁场强度对矿泥进行1次弱磁选，试验结果如表10所示。可见，磁场强度的变化对精矿铁品位和铁回收率影响较小。因此，取矿泥弱磁选的磁场强度为159.15 kA/m，此时从矿泥获得的粉精矿的铁品位为65.58%、作业铁回收率为10.21%。此外，还对矿泥弱磁选的尾矿进行了强磁选探索试验，但精矿铁品位过低，因此决定将矿泥弱磁选尾矿丢弃。

表9 强磁选磁场强度试验结果Table 9 High intensity magnetic separation results at different field intensity

表10 矿泥弱磁选磁场强度试验结果Table 10 Low intensity magnetic separation results at different field intensity for slime

3.6 全流程试验结果

通过前述试验，得到的洗矿—洗矿沉砂分级—块矿干式强磁选—干选尾矿与粉矿合并后磨矿、磁选—矿泥单独处理全流程数质量结果如图1所示。

图1 试验数质量流程Fig.1 Quantity-quality experiment flowsheet

试验结果表明：原矿经洗矿—洗矿沉砂分级—块矿干式强磁选，可获得产率为50.11%、铁品位为59.14%、铁回收率为57.92%的块精矿；干选尾矿和粉矿磨至-0.076 mm占55%后经弱磁选—高梯度强磁选，加上矿泥弱磁选，可获得产率为18.01%、铁品位为61.41%、铁回收率为21.61%的粉精矿；两种精矿的综合铁回收率达到79.53%。

4 结 论

(1)矿石含泥较多，对原矿进行洗矿脱泥有利于主要分选过程的顺行。

(2)采用洗矿—洗矿沉砂分级—块矿干式强磁选—干选尾矿与粉矿合并后磨矿、磁选—矿泥单独处理流程对该矿石进行选别，可获得铁品位为59.14%、铁回收率为57.92%的块精矿和铁品位为61.41%、铁回收率为21.61%的粉精矿，两种精矿总的铁回收率达到79.53%。

(3)该类矿石在东南亚具有普遍性，本试验成果为该类矿石的处理提供了借鉴。

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(责任编辑 孙 放)

Experiment on Beneficiation of HARITA Iron Ore in Indonesia

Zhang Hongbin1Zhao Hua1Pan Jingsong1Yang Renxin2,3

(1.XinxingCathayResourcesDevelopmentCo.，Ltd.，Beijing100070，China；2.SinosteelMaanshanInstituteofMiningResearchCo.，Ltd.，Maanshan243000，China；3.NationalEngineeringResearchCenterofHighEfficiencyCyclicUtilizationofMetalMineralResources，Maanshan243000，China)

Iron minerals in HARITA iron ore of Indonesia mainly exist in form of limonite and martite，with high content of slime，which belongs to refractory iron oxide ore.Beneficiation experiment is carried out based on its properties.Firstly，the slime is removed from raw ores by washing and then rough concentrate are screened into 40～6 mm blocks and -6 mm powders.Secondly，blocks are treated through dry high intensity magnetic separation，and its tailings mixing with powers are ground to be 55% -0.076 mm and separated by low intensity magnetic separation-high gradient magnetic separation.Low intensity magnetic separation is carried out on the washing slime.Block concentrate with iron grade of 59.14% and recovery of 57.92%，also powder concentrate with iron grade of 61.41% and recovery of 21.61% are

separately，with total Fe recovery of 79.53%.The results provide a basis for utilization of the HARITA iron ore，but also can be as reference for development of iron resources in the same type.

Limonite，Washing，Magnetic separation，Concentrate block，Concentrate powder

2014-08-18

“十二五”国家科技支撑计划项目(编号：2011BAB07B03)。

张宏斌(1965—)，男，总经理，高级工程师。

TD951.1

A

1001-1250(2014)-10-046-05