金属矿山增刊恚磷矿石迭矿工芯杨任新（中钢集团马鞍山矿山研究院）究，采用磨矿、弱磁-反浮选工艺流程，可获得产率46.88%、铁精矿品位69. 05%、含磷可降至0.106%、回收率62.49%的优质高品位铁精矿；而对云南东川包子铺高磷赤、褐铁矿采用磨矿、篼梯度强磁选-反浮选工艺流程，可获得产率37.72%、铁精矿品位59.78%、含磷0. 351%、回收率57.82%的指标。建议对篼磷赤铁矿除了进行选矿脱磷研究外，开展还原焙烧-磁选工艺及熔融还原法的研究。

　　关鳙词含磷灰石的高磷磁铁矿高磷赤、褐铁矿强磁选反浮选进人21世纪，我国钢铁工业持续稳定的发展迫切需要稳定、足量、优质的铁矿原料供给。2005年，我国钢产量超过3.4亿t，进口成品矿2.75亿t，对外依存度达54%，进口铁矿石的数量已占我国成品铁矿石需求总量的一半以上，由此造成包括铁矿石价格暴涨、运输系统极度紧张在内的一系列问题。

　　2005年2月28日我国钢铁企业被迫接受供矿国自2005年4月1日起铁矿离岸价上涨71.5%涨价的要求；同样，本年度的铁矿石谈判巴西淡水河谷最先与德国蒂森-克虏伯钢铁公司达成涨价19%的协议，从而奠定本年度的价格标尺，随后迅速突破欧洲、亚洲的小钢厂，2006年6月20日我国不得不同意国外铁矿石供应商涨价19%的要求。对于铁矿石进口依存度的提高，已成为我国钢铁工业经济安全的重大隐患。

　　我国铁矿资源属储备资源不足的矿种，在已探明的铁矿石资源储量中，可开采的、有经济价值的铁矿资源较少，而边际经济、次边际经济的铁矿资源较多，尚有大量难选铁矿石至今尚未开发利用或者被堆置而未利用，尤其是品位低、有害杂质磷含量篼的难选铁矿，这部分铁矿资源品质差和选别成本篼，增加了大量合理开发与有效利用的难度。但随着目前国内铁矿选别工艺和选别设备的进步，使这部分资源有了利用的可能。在此背景下，研究开发利用篼磷铁矿资源，对于提高我国难选铁矿的资源利用率、杨任新（1968-），男，中钢集团马鞍山矿山研究院选矿研究所，篼级工程师，243004安徽省马鞍山市湖北路9号。

　　缓解铁矿石供求矛盾、保障铁矿山和钢铁工业可持续发展及提篼冶金矿山工业的整体技术水平和经济效益等均具有十分重要的意义。

　　1离髹铁矿的特点及炼铁对含磷的要求铁矿石中的磷矿物与铁矿物间的共生关系极为密切复杂，含磷的铁矿石，根据磷和铁的存在形态分为两种。一种是磷以磷灰石的形态存在，铁以磁铁矿或磁铁矿-赤铁矿存在；该类矿石可经选别后可以获得较篼质量的铁精矿如梅山铁矿和马鞍山矿山研究院合作对高磷磁铁矿采用浮选脱硫-磁选-反浮选脱磷工艺处理取得了较好的指标，精矿磷可降低至0.25%以下；二是磷呈胶磷矿形态存在，铁矿石以鲕状构造为主，矿石中的部分磷呈胶状均匀分散在矿石中；部分磷不是以独立矿物的形式存在而呈类质同象存在于褐铁矿中，褐铁矿是磷的主要载体矿物。用一般的机械选矿方法无法达到脱除铁精矿中磷的目的。鄂西地区的颔状赤铁矿、云南会里、东川地区的篼磷赤铁矿铁矿、内蒙温都尔庙赤铁矿均属于该种类型。

　　由于在冶炼过程中磷几乎全部进人生铁以后转人钢中，引起钢的冷脆性，钢铁冶炼过程中对矿石的磷含量比较严格，国外一般要求PO.15%，优质球团原料要求P.10%，我国对直接用于篼炉炼铁用铁矿石含磷要求见表1.表1直接用于离炉炼铁用铁矿石含播要求（适用于各种铁矿石类型块矿）项目名称磷含量酸性转炉炼钢生铁矿石碱性平炉炼钢生铁矿石减性侧吹转炉炼钢生铁矿石托马斯生铁矿石普通铸造生铁矿石高磷铸造生铁矿石由于高磷铁矿石的可选性难度较大，篼磷矿石的脱髹问题一直是选矿界的难题之一，国内外有关选矿研究工作进行了大量工作，本文对有代表性的两种篼磷矿石进行了研究，现介绍如下。

　　2阿根廷某离磷磁铁矿的选矿试验研究2.1矿石性质阿根廷某铁矿分南北矿区，铁矿物均以磁铁矿为主，但北部矿尚含有一些数量的假象赤铁矿和原生赤铁矿；脉石矿物除绿泥石和磷灰石以外，含量较高的南样为白云母，北样则以黑云母居多。其它尚见长石、石英、绢云母、方解石、白云石、蓝铁矿、黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿、褐铁矿、菱铁矿、锆石、金红石、黝帘石和独居石等。

　　南部矿和北部矿中磁铁矿的产出形式差异较大。南矿体中其形态较为规则、粒度均匀、与脉石矿物的嵌连关系较为简单。北矿体磁铁矿粒度较为细小，除呈粒状出现外，部分为微细的乳滴状、针柱状，集合体可呈边界不平直的球粒状。此外北矿体发生轻微假象赤铁矿化的磁铁矿亦较常见。磷灰石在两样品中均广泛分布。部分呈粒状与绿泥石、云母等其它的脉石矿物混杂交生沿磁铁矿粒间充填，部分呈不规则团块状见于磁铁矿粒间，同时在磷灰石集合体中亦常有细小的磁铁矿呈星散状包裹体分布。

　　相对而言，北矿体中磷灰石与磁铁矿的嵌连关系较为复杂。

　　矿石中磷主要以磷灰石的形式存在，少量则分布在铁矿物中，镜下在北样中发现少量含磷的铁矿物-蓝铁矿呈细脉状或斑点状与磷灰石交生。原矿多元素分析结果如表2所示，原矿铁物相分析结果如表3所示。

　　表2原矿矿石化学成分分析结果样品南部样北部样样品南部样北部样样品南部样北部样表3矿石中铁的化学物相分析结果样品铁物相磁铁矿假象赤（褐）碳黢赤铁矿铁矿盐硫化硅黢物盐合计南部金属量54.00样分布率91.09北部金量4.85样分布率73.20表4矿石中磷的化学物相分析结果样品磷物相磷灰石铁矿物硅酸盐合计南部样金属量分布率北部样金量分布率从表2、表3、表4可知，南部样、北部样铁矿物均以磁铁矿为主，但北部样尚含有一些数量的假象赤铁矿和原生赤铁矿。矿石中磷大部分以磷灰石的形式存在，这部分髹在浮选中属于易浮矿物，但北部样品中，铁矿物中还含有。12%的磷，根据研究这部分磷必须将矿石磨至很细才能脱除至0. 1%以下。

　　2.2选矿工艺研究为解决原矿含磷的问题，该铁矿曾多次进行选矿试验，最终在反浮选脱磷工艺中采用药剂为日本产的一种不饱和脂肪酸，根据该矿生产报表，精矿中磷含量一般为0.14%左右。

　　中钢集团马鞍山矿山研究院对该矿磁选精矿采用该院开发的反浮选药剂MZ-28，对铁精矿降磷后，铁精矿中的磷可降至0.106%.特别是南区样品，铁精矿品位达70%左右时，其杂质磷可降至0.069%，为优质篼品位铁精矿粉。试验流程及试验指标见。

　　弱磁选1 kA/m>磨矿弱磁选2弱进选3反浮选脱磷⑩铁粞矿中矿（再磨再选）尾矿阿根廷某矿综合样磨矿-弱磁-反浮选脱磷数质ft流程2.3试验评价选矿试验在采用浮选脱磷前，也进行了采用单一的磁选方法降磷的研究，包括低场强脉动磁选、磁选柱等，研究结果表明除南矿区的精矿磷能降到。

　　17%外，南北矿区和北矿区铁精矿的磷均大于0.3%，这两矿区的磷难以用磁选方法脱除。用反浮选方法来降低铁精矿中杂质磷含量，降磷效果明显。它可以将南矿区精矿中的磷降至069%，南北矿区精矿中的磷降至。106%.但反浮选过程需要对矿浆加温，应进一步进行常温脱药剂的研究。

　　3云南东川包子铺高赤铁矿选矿试验研究3.1矿石性质包子铺铁矿为一多期、多因、多类型迭加的具有复合特征的铁矿床，铁矿物分为赤铁矿型和褐铁矿型两大类。赤铁矿型矿石呈致密块状，铁矿物以赤铁矿、镜铁矿为主。赤铁矿粒度一般为0.016~0.25mm，最小为0.002mm，在石英、方解石块中也有呈细脉状的赤铁矿嵌布，大部分赤铁矿中有粗细不均匀的石英嵌布。脉石矿物主要为石英，其次为胶磷矿，石英嵌布粒度粗细不均，与赤铁矿紧密共生，多沿赤铁矿颗粒间呈细粒，个别为极细粒嵌布在赤铁矿中，石英产出粒度为0.0065矿呈不规则粒状嵌布在赤铁矿中，在部分胶磷矿矿粒中有石英碎屑，此外尚有部分呈极细的胶磷矿与赤铁矿紧密共生或充填在赤铁矿颗粒的间隙中，胶磷矿的产出粒度为0.0050.065mm.磷与铁不呈类质同象，磷在赤铁矿中主要为独立矿物，部分为离子吸咐。

　　褐铁矿型矿石常呈块状、蜂窝状。主要铁矿物为褐铁矿，其次为赤铁矿。由于风化作用，褐铁矿常呈不规则粒状、网状、胶状嵌布在石英中，有的与赤铁矿构成连晶。在砾岩中，褐铁矿呈粗细不等的不规则状被铁质粘土所胶结，一般为0.20.08mm.脉石矿物主要为石英，大部分石英成块状与褐铁矿、绢云母连生，粒度一般为0.4~0.05mm.矿石中含磷较高，但不是以独立矿物的形式存在，褐铁矿是磷的主要载体矿物。磷主要呈类质同象存在于褐铁矿中，占磷含量的90%以上，用一般的机械选矿方法无法达到脱除铁精矿中磷的目的。

　　原矿化学多元素分析结果见表5，原矿铁物相分析结果见表6.表S原矿化学多元素分析结果元素含元素烧损含置3.2选矿试验研究由于包子铺铁矿矿石性质较复杂，有害杂质磷和硅含量较篼，属篼磷难选赤褐铁矿石。杂质磷以难浮的胶磷矿等形式嬴存在赤铁矿和褐铁矿之中，嵌布粒度较细，而褐铁矿含磷相对较篼且呈类质同象存在，这部分磷难以用选矿方法脱除。由于杂质磷对铁精矿质量的影响，用浮选方法脱时，铁精矿收率将受到影响。此外，赤铁矿、褐铁矿嵌布粒度粗细不均，磨矿过程易泥化，对提篼铁精矿品位和铁收率有较大的影响。针对该矿矿石性质，拟定的选矿研究原则流程：①原矿-阶段磨矿-高梯度磁选-浮选联合流程，简称流程1；②原矿-阶段磨矿-粗细分选-重选-篼梯度磁选-浮选联合流程，简称流程2；③原矿-阶段磨矿-篼梯度磁选的单一磁选流程，简称流程3.表6铁物相分析结果铁物相磁铁矿赤铁矿褐铁矿假象赤铁矿含铁1铁分布率铁物相黄铁矿碳酸铁硅酸铁合计含铁童铁分布率流程1是目前国内处理赤铁矿、褐铁矿普遍采用的工艺，其特点是原矿粗磨后，经强磁机选别后可抛去部分已解离的低品位脉石矿物，减少二段磨选作业的人磨量，强磁粗精矿细磨后，提高了铁矿物和脉石矿物单体解离度，最终由强磁-浮选或浮选作业除杂、达到提高铁精矿品位目的；流程2的特点是考虑到铁矿物嵌布粒度粗细不均，粗磨时粗细分级、用重选可预先回收嵌布粒度粗、已解离的铁矿物，减少细磨时铁矿物泥化和磨矿量；流程3的特点是基于浮选作业药剂和加温作业成本较篼，对员工的技术水平、生产管理水平要求较高，而且浮选尾矿水排放对周边环境的影响等因素，研究采用单一强磁工艺回收铁矿物。

　　本次试验研究的难度在于如何用浮选方法分离铁矿物与辨矿物。由于铁矿物和磷矿物在浮选过程中相互影响，选磷矿物时，需抑制铁矿物，但抑制铁矿物的同时硅酸盐矿物也得到抑制，而选铁过程需活化硅酸盐矿物以提高铁精矿品位，因此浮选过程对药剂的种类和药剂用量都较敏感，给试验研究工作和将来生产都带来了一定的困难，试验推荐的数质流程见。

　　3.3试验评价通过对3个工艺流程的小型试验结果表明：采用单一的磨矿、篼梯度强磁选流程，最终~42.72%、杂质磷0.486%~0.470%的铁精矿。而用磨矿、篼梯度强磁选、浮选脱磷、反浮选选铁工艺，最终磨至-0.07611111185%~-0.043 82%、杂质磷0.368%-0.351%的铁精矿。在磁选-浮选联合工艺流程中增加重选作业，最终磨至-0.043mm占83%时，可获含铁59.51%、铁收率54.13%、杂质磷0.373%的铁精矿，由于铁精矿中含有较多的褐铁矿，烧损达5. 49%，烧后铁精矿中全铁含童为62.13%0强磁选或用磁选-浮选联合工艺流程来选别，两工艺所获的铁精矿品位接近，但后者的铁收率比前者篼11.85个百分点，铁精矿中的杂质磷低0.118%，说明用磁选-浮选联合工艺不仅能提高铁收率，还能降低杂质磷的含量，更适合该矿石选别。

　　磁选-浮选或重选-磁选-浮选联合工艺所获精矿铁收率普通偏低，其主要原因是浮选脱磷作业铁收率损失较多，由于部分磷矿物粒度较细，与铁矿物共生紧密，浮选脱去铁矿物中的磷矿物时，少量的铁矿物被一同浮起，造成磷泡沫中的铁高达49.原矿采用重选-磁选-浮选联合工艺来选别，磨至-0.076mm占65%时，用水力旋流器分级，沉砂用螺旋溜槽选别，预先可拿出产率5.68%、铁品位62.07%的合格精矿，可减少二段磨选作业的入磨童。由于该流程旋流器分级的溢流粒度为-0.043mm占83%，螺旋溜槽尾矿磨至该细度用强磁选选别后，所丢弃的尾矿铁品位较高，为21.24%，铁回收率损失22.08%.说明磨至该细度下，有部分微细粒已解离的铁矿物和相嵌在脉石中微细粒铁矿物流入尾矿中，造成总精矿收率偏低。

　　将一段磨矿、强磁作业所获含铁50. 40%的高梯度粗精矿磨至-0.043mm85%，直接浮选或用强磁-浮选工艺来选别，前者的铁品位和铁收率比后者分别高。74个百分点和3.74个百分点，且可省去两段强磁和一道浓缩作业，但浮选作业药剂成本略为高些。重选-磁选-浮选联合工艺虽可以预先拿出部分合格精矿，而且由于入浮前采用了强磁作业可以预先抛去大部分矿泥，有利于下一段浮选作业，但采用旋流器和螺旋溜槽，工艺较复杂。综合考虑认为，原矿一段磨矿、强磁，粗精矿二段再细磨、直接浮选工艺更适合于处理该矿石。

　　浮选脱髹作业可脱去含磷2%左右的磷矿物，使入浮铁矿物中的磷降到0.3%左右。由于选铁过程中磷矿物又得以富集，使最终铁精矿中杂质磷含量在0.4%以下。

　　4结论对含磷灰石的高磷磁铁矿而言，由于磷灰石的可浮性较好，采用细磨、磁选-反浮选脱磷一般可达到冶炼要求，但应进一步研究常温的脱辨药剂。

　　对于高磷赤、褐铁矿，由于大部分矿石中磷的赋存状态较复杂，而且有难选的胶磷矿存在、磷与褐铁矿共生紧密，脱磷难度较大，应针对矿石性质特点，研究更有效的浮选药剂，尤其是能同时脱磷、脱硅的混浮药剂，结合浮选药剂进行高磷赤铁矿的强磁选、浮选研究，包括选择性聚团-反浮选工艺研究等。

　　对高磷赤铁矿的利用除了进行选矿脱辨研究外，还应结合冶炼技术进行包括还原焙烧磁选工艺研究以及熔融还原法利用高磷赤铁矿的研究。

　　（上接第363页）（2）钢铁行业迅猛发展，对铁矿资源需求巨大，对矿山企业来说是一个绝好的发展机遇。在新材料和自动控制相关技术的推动下，新设备、新工艺层出不穷。矿山企业应该抓住这个难得的发展机遇，采用新设备、新工艺和自动控制技术改善矿山企业落后的生产条件。酒钢选矿厂采用了先进技术使得技术经济指标取得长足的进步，管理水平更上一个台阶，大大降低了铁精矿粉的生产成本，提高了酒泉钢铁（集团）公司产品的竞争力。