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1、预先除铁对菱镁矿浮选降硅除杂的影响摘要：本文研究了预先除铁对海城镁矿的入浮原矿降硅除杂的影响。式验结果表明：SCG-150 型永磁高梯度磁选机的背景磁场强度达1.25T,磁场梯度最高可达80mT/mm。对菱镁矿原 矿进行一粗一精两段除铁试验，不仅可以降低菱镁矿中Fe杂质的含量，还能够提高浮选给 矿中的MgO含量，减少入浮矿量。对除铁后的菱镁矿粗精矿进行浮选降硅试验，反浮选降 硅-正浮选提镁流程较单一反浮选降硅流程指标更优，能够获得作业产率为75.82%、MgO (IL=0)含量为98.35%、SiO2含量0.16%的菱镁矿精矿，Fe2O3含量降低至0.30%。关键词：菱镁矿；永磁高梯度磁选机；
2、除铁；浮选；降硅Effect ofRemovalofFein Advance onReducing theSiand otherImpurity of MagnesiteAbstract:Experimental study on effect ofremoving Fe in advance on reducing the Si and other impurity of the feeding for flotation in Haicheng Magnesium Mine was conducted in this paper. The results show that the mag
3、netic induction on the surface of the magnetic system of high-gradient permanent magnetic separator of SCG-150 can reach 1.25T and the average magnetic field gradient can reach 80mT/mm.The Fe impuritycontent of the feeding of flotation can be reduced and the MgO content increased as well as the quan
4、tity of feeding decreased by one roughing and one cleaning of the low grade magnesite with SCG-150. Effect of silicon reduction test of magnesite after reducing Fe by reverse-flotation and direct flotation is better than the single reverse flotation, and the productivity is 75.82%, content of MgO(IL
5、=0) is 98.35%, content of SiO2 is 0.16% and the content of Fe 2O3is 0.30% in the former process.Keywords: Magnesite, High-gradient permanent magnetic separation, Reducing Fe, Flotation, Silicon reduction菱镁矿矿石在制备成各种碱性镁质耐火材料的过程中， Si、 Al、 Fe、 Ca 等杂质能与 MgO 形成各种结晶质的玻璃质物质,其中含Fe杂质的存在会和含Ca矿物反应生成低熔点物质， 使菱镁矿制
6、成的耐火材料中形成熔洞，从而影响耐火材料的耐火度、烧结性能、荷重软化温 度、耐压强度尊14。目前一般采用浮选法脱除菱镁矿矿石中的Si、Ca、Al等杂质，而对 含 Fe 杂质的脱除尚未引起足够的重视。以辽宁海城地区的菱镁矿矿石为例吐习，含Fe杂质主要以菱镁矿晶形中的类质同象体和 独立铁矿物的形式存在。其中类质同象体形式在菱镁矿中含量为0.27%-0.34%，独立铁矿物 则包括磁铁矿、赤铁矿以及由黄铁矿风化而成的褐铁矿、黄铁矿和磁黄铁矿等，后者是选矿 过程中降铁的主要研究对象。 1磁选法脱除菱镁矿中的含Fe杂质具有工艺简单、绿色无污染等特点。已有的报道中6 7多采用电磁立环脉动高梯度磁选机对菱镁矿
7、浮选的最终精矿进行除铁，存在MgO回收率 低、设备结构复杂、生产成本高等问题。本文以海城镁矿的菱镁矿原矿8为研究对象，采用 湿式永磁高梯度磁选机对入浮原矿进行除铁试验，并对除铁后的菱镁矿进行了降硅除杂试验 为菱镁矿矿石的高效利用提供了新的研究方法。1 试验部分1.1 试验原料选取辽宁省海城市镁质耐火材料总厂的入浮原矿作为试验原料，细度为-0.074mm粒级 含量占72.4%，化学分析和X射线衍射分析结果分别如表1和图1所示。表 1 菱镁矿原矿化学多元素分析结果成分MgOS1O2CaOAl2O3MgO(IL=0)含量/%45.901.390.680.550.2294.59图 1 菱镁矿矿石 XR
8、D 分析图谱分析结果表明，该菱镁矿中MgO的含量为45.90%，主要杂质SiO2和Fe2O3的含量分别为1.39%和0.68%。矿物组成比较简单，主要为菱镁矿，其次为白云石、滑石、石英，并有微 量的磁铁矿、赤铁矿及褐铁矿（如图2所示）。图2 主要含铁矿物镜下观察结果1.2 试验方法首先采用一粗一精两段选别工艺（如图3 所示）对菱镁矿原矿进行预先除铁，对除铁后 的菱镁矿粗精矿再进行“单一反浮选降硅”和“反浮选降硅-正浮选提镁”两种试验，考察 预先除铁对菱镁矿降硅除杂的影响。原矿强磁粗选强磁精选菱镁矿粗精矿1尾矿图 3 菱镁矿预先除铁工艺流程预先除铁使用辽宁科技大学自行改进的SCG-150型湿式永
9、磁高梯度磁选机（如图4所示）, 该设备采用钕铁硼N40和电工纯铁DT5分别作为永磁材料和聚磁材料，能够使该磁选机的 背景磁场强度达1.25T，在永磁辊表面设置了由导磁不锈钢材料构成的锯齿状高梯度分选环， 使磁场梯度最高可达 80mT/mm。q ：匚 14图4 湿式永磁高梯度磁选机主要结构示意图1-永磁磁系；2-高梯度分选环；3-主轴；4-磁系驱动装置；5-卸矿辊刷驱动装置；6-分选槽体；7-卸矿辊刷；8-冲洗水管；9-排矿水管；10-机架；11-给矿口；12-分选腔；13-菱镁矿精矿口；14-杂质尾矿口。2 结果与讨论2.1 永磁高梯度除铁试验在矿浆质量分数 30%、磁辊转速 18r/min
10、的条件下，对入浮原矿进行除铁试验，结果如表 2 所示。表2永磁高梯度磁选机除铁试验结果产品产率/%品位/%回收率/%MgOSiO2FeQMgOSiO2FeQ粗精矿89.3795.141.150.4189.8973.9453.73尾矿10.6389.933.412.9610.1126.0646.27给矿100.0094.591.390.68100.00100.00100.00由表2可知，经过一粗一精两段除铁后，原矿中的含Fe杂质有46.27%被脱除，Fe2O3 含量较原矿降低了 0.27个百分点，而菱镁矿粗精矿中的SiO2含量较原矿降低了 0.24个百分 点，MgO含量较原矿却提高了 0.55个
11、百分点。显微镜观察结果表明，除铁尾矿主要为磁铁 矿、赤铁矿、褐铁矿以及少量尚未完全单体解离的连生体。利用永磁高梯度磁选机对菱镁矿原矿进行除铁，不仅可以降低Fe杂质的含量，还能够 提高浮选给矿中MgO含量0.55个百分点左右，减少约10%的入浮矿量，有效地降低了药剂 消耗和浮选成本。另外，该永磁高梯度除铁工艺具有设备简单，生产成本和维护费用低等显 著特点。2.2 反浮选降硅试验 为了进一步研究永磁高梯度除铁对菱镁矿浮选降硅的影响，利用辽宁科技大学自行研制 的菱镁矿浮选捕收剂KD对除铁后的菱镁矿粗精矿进行浮选试验。2.2.1 单一反浮选降硅试验 首先使用单一反浮选流程对除铁后的菱镁矿粗精矿进行浮选
12、，一粗一精两段选别，试验 采用的流程及药剂制度如图5所示，试验结果如表3所示。图5 单一反浮选降硅试验流程表 3 单一反浮选降硅试验结果产品作业产率/%CaOFe O2 3品位/%MgO(IL=0)Al O2 3SiO2精矿81.440.510.350.040.2097.52尾矿18.560.990.671.065.3284.70原矿100.000.600.410.231.1595.14由表 3 可以看出，对永磁高梯度磁选机除铁后的菱镁矿进行一粗一精反浮选降硅，可获 得作业产率为81.44%、MgO (IL=0)含量为97.52%、SiO2含量0.20%的菱镁矿精矿，但其 中的Fe2O3含量为
13、0.35%, 定程度上仍然会影响制备耐火材料的基本性能。 2.2.2反浮选降硅-正浮选提镁试验为了进一步考察该菱镁矿矿石的降硅除杂效果，在单一反浮选降硅的基础上，对反浮选 精矿增加一次正浮选，试验采用的流程及药剂制度如图6所示，试验结果如表4所示。图6 反浮选降硅-正浮选提镁试验流程表4 反浮选降硅-正浮选提镁试验结果品位/% 产品作业产率/% CaOFe O2 3Al O2 3SiO2MgO(IL=0)精矿75.820.440.300.020.1698.35尾矿24.181.100.750.894.2585.07原矿100.000.600.410.231.1595.14由表4可以看出，由于K
14、D捕收剂的良好选择性，在增加一次正浮选之后，可获得作业 产率为75.82%、MgO (IL=0)含量为98.35%、SiO2含量0.16%的菱镁矿精矿，Fe2O3含量 降低至 0.30%，满足了作为高纯镁砂的基本要求。3 结论(1) SCG-150型湿式永磁高梯度磁选机的背景磁场强度达1.25T，磁场梯度最高可达 80mT/mm，具有结构简单、生产成本和维护费用低等特点。对低品位菱镁矿进行除铁试验， 不仅可以降低Fe杂质的含量，还能够提高浮选给矿中的MgO含量，减少入浮矿量，降低 了药剂消耗和浮选成本。(2) 对除铁后的菱镁矿粗精矿的浮选试验结果表明，反浮选降硅-正浮选菱镁矿流程能 够获得作业
15、产率为75.82%、MgO (IL=0)含量为98.35%、SiO2含量0.16%的菱镁矿精矿, Fe2O3含量降低至0.30%。(3) 湿式永磁高梯度磁选机除铁-反浮选降硅-正浮选菱镁矿工艺能够对低品位菱镁矿 进行有效除杂提纯，为低品位菱镁矿的综合利用提供了新的技术途径。参考文献：1顾立德.特种耐火材料M,北京：冶金工业出版社，2006, 37-38.2曹胜利.耐火材料基础知识M,北京：冶金工业出版社，2009，50-53.张盈森.耐火材料M,北京：冶金工业出版社，1993, 45-46.4蓝海洋.辽南地区菱镁矿资源潜力评价及开发利用现状J，矿产保护与利用，2016(1)： 24-29.5王倩倩，李晓安，魏德洲，等对菱镁矿浮选精矿磁选除铁的试验研究J，非金属矿，2012,35(6)： 29-31.6王鹏，廖新勤.低品位高铁菱镁矿选矿实践C,中国采选技术十年回
