湖南花垣锰矿矿石磁性和强磁选特点

D0I:10.13374/j.issn1001-053x.1982.04.001 北京钢铁学院学报 1982年第4期 湖南花垣锰矿矿石磁性和强磁选特点 选矿教研室刘承宪韩有望◆ 摘 要 本文对花坦锰矿矿石特性和物化性质进行分析，指出该矿属于一种低铁高靖贫 锰难选矿石，用浮游选矿法和重力选矿法都难以达到富锰的目的。根据矿石与废石及 脉石磁性差别较大的特点，采用磁选法选别花垣锰矿可以得到较好的选矿指标。介 绍了间接法确定菱锰矿比磁化系数的原理、意义及测定结果，指出花垣锰矿菱锰可矿 不仅磁性较强，而且具有铁磁性的某样特征。对几年来用磁选法选别花垣锰矿所使 用的磁选设备、流程及指标进行了综合分析，提出花垣锰矿强磁选的一些特点和合 理流程。 前 言 湖南花妇锰矿是一大型碳酸锰矿床，含锰矿物以菱锰矿为主，脉石矿物以石英、碳质 及粘土类矿物为主，含磷矿物是磷灰石。各类矿物嵌布粒度都很细，菱锰矿经常出现的粒度 为0,0015-0.02毫米，磷灰石粒度一般在0.004毫米且均匀地分布在矿石中。矿体平均含锰品 位20%左右，含磷较高，约为0.26%，是一种高磷低铁贫锰难选碳酸锰矿石。 经过大量的试验研究工作和多方案选冶试验方案比较，用强磁选和黑锰矿法联合流程处 理花垣锰矿可以达到富锰降磷的目的，获得高质量的锰精矿（一级锰梢矿含锰品位42.97%， 级锰精矿含锰品位36.22%，锰总回收率82.15%，锰精矿中8)，耳 较好的结果。 本文仅就花垣锰矿矿石磁性及强磁选特点进行评述。关于用黑锰矿法降低磁选精矿中有 害元素磷的基本原理和影响因素将在以后论述。 一、矿石特性及选矿方法的确定 花垣锰矿矿石其有一般碳酸锰矿石的典型特点，概括为贫、细、杂。 贫：根据原矿光谱定性分析和化学多元素分析，矿石中主要回收元素是锰，其品位为 17.94%,其它元素（如C0、Ni)含量很低，无回收价值。矿石多元素分析如表1所示， ◆本文试验工作是由采矿系锰矿科研组和选七七、七八花垣锰矿科研结业组共同完成的。 执笔刘承宪

北 京 钢 铁 学 院 学 报 年第 期 ， 门 月 ， ‘ ，， 口州 一 ， 叫门 卜口州曰 ‘ 目‘ 叫 月 勺 湖南花垣锰矿矿石磁性和强磁选特点 选 矿教 研 室 刘承 宪 韩有望 摘 要 本文对 花垣锰 矿 矿石 特性和 物化 性 质进 行分 析 ， 指 出该矿 属于 一 种低铁 高磷贫 锰 难选矿石 ， 用 浮游选矿法和重 力选 矿法 都难 以达到 富锰 的 目的 。 根据 矿石 与废石 及 脉 石 磁 性差别 较大 的特点 ， 采 用 磁 选法选 别花坦锰 矿可 以得到较好 的选矿 指标 。 介 绍 了 间接法 确定菱锰 矿 比磁 化 系数 的原 理 、 意义及 测 定结果 ， 指出花垣锰 矿 菱锰 矿 不 仅磁 性较 强 ， 而且 具 有铁 磁 性的 某样特征 。 对 几 年来用 滋 选法选 别花垣锰 矿所使 用 的磁 选 设 备 、 流程及 指标进行 了综合分 析 ， 提 出花坦 锰 矿 强滋 选 的一 些特点和 合 理 流 程 。 前 吉口 湖 南花 垣锰 矿是一大型 碳酸锰矿床 ， ，兮锰矿物 以菱锰矿为主 ， 脉 石 矿 物 以 石英 、 碳质 及粘土 类矿 物为主 ， 含磷矿 物是磷灰石 。 各类矿 物嵌 布粒 度都很细 ， 菱锰矿 经 常出现的粒 度 为。 一 毫米 ， 磷灰石 粒 度一 般在 毫米且均匀地 分布在矿石 中 。 矿体 平均 含锰 品 位 左右 ， 含磷较高 ， 约为 ， 是一 种高磷低 铁贫锰难选碳酸锰 矿石 。 经过 大量 的试 验 研究工 作和 多方案选冶试 验方案 比较 ， 用强磁选 和黑 锰矿 法联 合 流程 处 理 花垣锰 矿 可 以 达 到 富锰 降磷 的 目的 ， 获得 高质量 的 锰 精矿 一级 锰 精矿 含锰 品位 ， ， ” ‘ ， 一 一 ‘ ， 一 。 ， ， “ ， 一， ，， 、 ‘ ， ， 一 一 一 ， 、 、 一 ， 。 二 级锰 精矿 含锰 品位 “ ， 锰 总回 收率 “ · ‘ ， 锰 精矿 中益万 ” · ” ” ” ， 釜 ” ’ ， 取得 较好 的 结果 。 本文仅就 花垣锰矿矿石磁性 及 强磁选 特点进 行评 述 。 关于用黑 锰矿 法降 低磁选精矿 中有 害元 素磷的 基 本原理和 影响 因 素将 在 以 后 论述 。 矿 石 特性 及 选 矿 方 法 的 确定 花垣锰矿矿石具有 一 般碳 酸锰矿石 的典型 特点 ， 概括 为贫 、 细 、 杂 。 贫 根据 原 矿 光谱 定 性 分析和 化学 多元 素分析 ， 矿石 中主要 回收元 素是锰 ， 其 品位为 ， 其 它元 素 如 。 、 含量 很 低 ， 无 回 收价 值 。 矿石多元 素分 析如 表 所示 本 文试 验工 作 是 由采 矿系锰 矿 科研 组 和选 七 七 、 七 八 花垣 锰 矿 科研 结业 组 共 同完 成 的 。 执 笔刘承 宪 。 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．1982．04．001

表1 花垣原矿多项分析 元素 Mn Fe P Co Ni Zn SiO: 含 量 17.94 3.47 0.24 0.0044 0.011 29.06 元 素 A1203 CaO MgO s K:O Na2O 灼 含 量 6.75 4.46 2.60 1.80 1.72 0.70 23.28 细：矿石中各种矿物嵌布粒度都很细，菱锰矿晶粒大小为0.0015~0.020毫米，磷灰石 晶粒大小为0.004~0.020毫米，碳质晶粒大小为极微粒，石英晶粒为0.001~2.00毫米，粘 土类矿物也是极微粒。而且各类矿物嵌布关系密切，磷灰石均匀分布在矿石中【】。 杂：矿石中含磷高达0.24%，以磷灰石矿物产出，多数分布在菱锰矿颗粒之间，其粒度 一般在0.004毫米左右，造成菱锰矿和磷灰石分离的极大困难。同时，菱锰矿中铁以类质同 象存在，铁锰难以分离。【】 经查有关资料1】【)和实际测定，各矿物的主要物理性质如表2所示。 表2 矿物的主要物理性质 矿物名称 菱锰矿 磷灰石 石 英 碳 质 粘土 物整性质 比磁化系数(10·cm)g 147.5◆ 500～250 9.39-18.00 0.2-10 <10 <10 比 重 3.28 很小 3.33.6 3.2 2.65 很小 硬度（莫氏） 3.5～4.5 5 7 ◆花垣锰矿菱锰矿磁性和此重的实测数据() 矿物的物理性质是确定选矿方法的主要依据。从表(2)中可以明显看到，菱锰矿的比 重仅为3.28，和磷灰石（比重为3.2）以及石英（比重2.65）的比重相差不大，用跳汰，摇 床等重选方法难以使它们分离。如采用浮游选矿法，在浮选前必须脱去大量的矿泥，金属流 失严重，而且矿石经细磨否，菱锰矿和碳质极易泥化，严重影响浮选效果。但菱锰矿是弱磁 性矿物，其比磁化系数为(50~250)×10cm°/g,脉石和废石属于非磁性矿物，其比磁 化系效小于15×10~cm3/g,两者磁性差异明显，故采用强磁选法选别花垣锰矿是可行的。 由于目前尚未成熟的微细粒强磁选设备，因而细磨强磁深选只能作为科研课题进行探讨。但 菱锰矿，矿物巢合体较大（一般为0.55毫米×0.25毫米~0.10毫米×0.5毫米之间)，其磁 2

表 花垣原矿多项分析 。 。 。 ’ 。 、 ’ 一 飞 一 。 量 “ · ’ ‘ · “ · ‘ ” · ” ” “ ” · ” “ 一 ， · 。 元 素 】一 一 … 。 … 一 …一 灼 含 ， … 一 … 一 丁不祠 一 … 一 … 。一 一 ’ 细 矿石 中各种矿物嵌布粒度 都很细 ， 菱锰 矿晶 粒大小为 毫米， 磷灰石 晶粒大 小为。 。 毫米， 碳质 晶粒大 小为极微粒 ， 石英 晶粒 为 毫米 ， 粘 土 类矿物也是 极微粒 。 而且 各类矿物嵌布关系密切 ， 磷灰石均 匀分布在矿石 中 ‘ 。 杂 矿石 中含磷 高达 ， 以磷灰石矿物产 出 ， 多数分布在菱锰矿颗粒之 间 ， 其粒 度 一般在 毫米左右 ， 造成 菱锰 矿 和 磷 灰石分 离的极大 困难 。 同时 ， 菱锰 矿 中铁 以 类质 同 象存在 ， 铁锰 难 以 分 离 。 川 经 查有关 资料 〔 ’ ’ 和实际 测定 ， 各矿物 的主 要物理性质如表 所示 。 表 矿物的主 要物理 性质 矿物 名称 菱锰 矿 …石 英 碳 质 粘 土 一 口一叹一 、﹄一斤 物 整性质 比磁化系数 一 。 。 一 比 重 … 磷灰· ” · ”一‘ …色 。 很小 很 小 硬 度 莫 氏 花垣锰 矿菱锰 矿磁 性和 比重 的实 测 数据 ‘ 矿物 的 物理 性质是 确定选矿方 法 的主 要 依据 。 从 表 中可 以 明显看到 ， 菱锰矿的 比 重 仅为 ， 和磷 灰 石 比重为 以 及石英 比 重 的 比重相 差不大 ， 用跳 汰 ， 摇 床 等重选 方法难 以使 它 们 分 离 。 如采 用 浮游选矿法 ， 在 浮选前必须脱去大量 的矿泥 ， 金属 流 失严 重 ， 而且矿石经 细磨 否 ， 菱锰 矿和碳 质极易泥 化 ， 严 重 影响 浮选 效果 。 但菱锰 矿是弱磁 性矿物 ， 其 比磁化系数为 一 “ ， 脉石 和 废石 属于非磁性矿物 ， 其 比磁 化系效 小于 一 。 。 ， 两者磁性 差异 明显 ， 故采 用 强磁选法选 别花垣锰 矿是可 行 的 。 由于 目前尚未成熟的微 细粒 强磁选 设备 ， 因而细磨 强磁深选只能 作为科研课 题进 行探讨 。 但 菱锰矿 ， 矿 物 集 合体 较大 一般为 毫米 毫 米 毫米 毫米之 间 ， 其磁

性与废石和脉石存在明显差异，因此可采用粗、中、细粒强磁选将它们分离，以达到富锰的 目的。 二、矿石和矿物的磁性 众所周知，磁选法是利用磁性矿粒和非磁性矿粒在磁选机分选空间受到不同的力、产生 不同的运动轨迹而达到分离的目的。 磁性矿粒在选磁机分选空间所受的比磁力与磁场强度H、磁场梯度以及磁性矿粒的 ·比磁化系数X成正比。可以以下式表示 F做=XHdH dx (1) 当磁场特性（即H和畏）一定时，磁性矿粒所受的比磁力取决于比磁化系数的大小。 菱锰矿的比磁化系数一般在(50~250)×10cm3/g之间。可见各种菱锰矿的比磁化系数 也不尽相同。为掌握花垣锰矿菱锰矿的磁性规律，指导磁选工作，·我们对花垣锰矿菱锰矿的 磁性进行了初步的研究。 由于矿石中菱锰矿颗粒细小且与其它矿物紧密共生，嵌布关系密切，单矿物提纯极为困 难，无法直接测定菱锰矿的比磁化系数。但菱锰矿是矿石中的唯一含锰矿物，矿石中含锰品 位的变化就能说明菱锰矿旷含量的变化，因而采用含锰品位不同的矿石和废石做为综合样品进 行比磁化系数的测定工作。综合样品的比磁化系数K可以由下式表示【」。 c∞ K=KX1+ (2) n=2 式中，K!一一菱锰矿的比磁化系数 X1—菱锰矿的重量百分比含量 K一矿石中其它矿物的比磁化系数 X一矿石中其它矿物的重量百分比含量 花垣锰矿矿石中除菱锰矿属于弱磁性矿物外，其它主要脉石矿物（石英、碳质、粘土 等)都属非磁性矿，其比磁化系数都在15×10一8cm3/g以下，因此可以认为除菱锰矿外的其 00 它矿物的综合比磁化系数 ∑KXn变化不大，也可认为是个常数，所以可以根据综合样 n=2 的比磁化系数K与菱锰重量百分含量X:成直线关系，作图求出菱锰矿的比磁化系数【】。 更有实际意义的是，所测得的不同品位矿石和废石样品的比磁化系数给以选别菱锰矿矿物集 合体（即含锰品位不同的矿石）的强磁选提供了基础资料，对磁选的试验研究有一定的指导 作用。 测定采用WCF-2型多用磁力分析仪。 各种不同品位的矿石和废石不比磁化系数测定结果如图1。 结果表明：磁性矿万的比磁化系数随着电流（即磁场强度）的增加而变小，舍锰品位 3

性 与废石 和脉石存在 明显差异 ， 因此可 采用 粗 、 中 、 细粒强磁选将它们分 离 ， 以达到富锰 的 目的 。 二 、 犷 石 和矿 物的磁 性 众所周 知 ， 磁选 法是利用 磁性矿粒和 非磁性 矿粒 在磁选机分选空 间受 到不 同的力 、 产生 不 同的运 动轨迹 而达 到分 离的 目的 。 磁性矿粒在选磁机分选空 间所受 的 比磁力 与磁 场强度 、 比磁 化系数 成正 比 。 可 以 以 下式 表示 ， ， 、 ， ， ， ‘ 一 ， ， 似功份厌 才 亏 、 尸 以 戊姗仕 钾 权 田 磁 。 ， ，， ，’ ， ，， ， 、 、 。 ， 、 、 。 ， ， ， ， 、 ， 二 ‘ ， ， ， ， ， 臼 姗劝 符任 、 即 刊石不奋一 少 一正 盯 ， 恤任 钊 权肛 笑 的 比姗刀 取厌 士 比姗 七 示取的 入小 。 、 菱锰 矿 的 比磁 化系数一 般在 一 。 “ 之 间 。 可见 各种 菱锰 矿 的 比磁 化系数 也 不 尽相 同 。 为掌握 花垣锰 矿 菱锰矿 的磁性 规律 ， 指导磁选工 作 ， · 我们对花垣锰矿 菱锰矿 的 磁性进 行 了初 步 的 研究 。 由于矿石 中菱锰 矿 颗粒 细 小且与 其 它矿物 紧密共生 ， 嵌布关系密切 ， 单矿物提纯极为困 难 ， 无 法直 接 测 定菱锰矿 的 比磁 化系数 。 但 菱锰 矿是矿石 中的 唯 一含锰矿物 ， 矿石 中含锰 品 位的 变化就 能 说 明菱锰矿 含量 的 变化 ， 因 而采 用 含锰 品位 不 同的矿石和 废石做为综 合样品进 行 比磁 化系数的 测定工作 。 综 合样品 的 比磁 化系数 可 以 由下式表示 【 ‘ 。 ， 一 刀 · 式 中 一一 菱锰矿 的 比磁 化系数 － 菱锰 矿 的 重 量 百分 比含量 一矿石 中其 它矿物 的 比磁 化系数 － 矿石 中其 它矿物 的 重 量 百分 比 含量 花垣锰 矿矿石 中除 菱锰 矿 属 于弱磁性 矿物外 ， 其 它主 要脉石矿物 石英 、 碳质 、 粘土 等 都属非磁性 矿 ， 其 比磁 化系数都在 一 以下 ， 因此可 以认为除菱锰矿外 的 其 它矿物的综 合 比磁 化 系数 刀 变 化不大 ， 也可 认为是个常数 ， 所 以可 以 根据综合样 的 比磁 化系 数 与 菱锰 重 量 百 分 含量 ，成 直 线关系 ， 作图求 出菱锰矿 的 比磁 化系数 【 ‘ 。 更有实 际意义 的 是 ， 所 侧得 的 不 同 品位 矿石和 废石样 品 的 比磁 化系数给 以选 别菱锰矿矿物集 合体 即 含锰 品位 不 同的矿石 的 强磁选提 供 了基础 资料 ， 对磁选 的试 验研究有一定 的指导 作 用 。 测定 采 用 一型 多用磁力 分 析仪 。 各种 不 同品位 的 矿石 和 废石不 比磁 化系数 测定 结果如 图 。 结果 表 明 磁 性 矿 石 的 比 磁 化系可数 随 着 电流 即磁 场强度 的 增加 而 变小 ， 含锰 品位

X(10'cm's) 1,25 100 75 50 25 1(A) 0.5 ,1 1.5 2 2.5 3 1.矿样锰品位1.24%2.矿样锰品位17.42%3.矿样锰品位20.24% 4.矿样锰品位25.99%5.矿样锰品位28.91% 图】各种不同品位矿石和废石的比磁化系数 240X (1cm/) 20 2-2 120 100 20 I(A) 0. 1 1.5 2 2.5 1-1,2-1,分别为第一次测量，1-2,2-2分别为第二次浏量。 图2磁选后的样品和未经磁选样的比磁化系数曲线 4

、 爪 入‘ 一止 一一 一 · 些 ’ 矿样锰 品 位 矿样锰 品 位 矿样锰 品位 矿 样锰 品 位 矿样锰 品 位 图 各种不 同 品 位 矿石 和废 石 的 比磁 化 系数 入 甘八臼 ‘，‘卜，八通，‘ 二 卜马八﹄‘ 八﹄ 吕 人 一 ， 一 ， 分 别为第一 次测量 ， 一 ， 一 分 别为第二 次测量 。 图 磁 选后 的样 品 和未经 磁 选样 的 比磁 化 系数 曲线

1.24%的页岩（废石)比磁化系数基本保持不变。同时，可以明显看出，矿石的比磁化系数 随着矿石中含锰品位的增高而变大。当矿石中含锰品位为28.81%时，最大比磁化系数达 101.4×10~‘cm3/g,含锰品位为1.24%页岩比磁化系数最大在10×10-8cm3/g左右，而且 比磁化系数的大小随着含锰品位成直线关系变化，通过作图和其它数学方法处理后，可以求 得花垣锰矿矿石中菱锰矿矿物的比磁化系数为147.5×10cm8/g（在0.5A电流时)，可见 花垣锰矿的菱锰矿的磁性较强，为强磁选法分选提供了依据，根据不同品位矿石和废石比磁 化系数相差较大这一特点，用强磁选法丢弃磁性很低的废石和含锰品位在10%以下的菱锰矿 矿物集合体是完全可能的。试验结果完全证实了这一论断。 同时还发现，磁选后的矿石样品综合比磁化系数有一定程度的提高（图2），说明菱盆 矿矿物在外磁场去掉后有一定的剩磁，因此在磁选前进行予磁将会带来益处。 三、花垣锰矿强磁选特点 为选择合适的磁选机，寻求磁选最佳条件]合理流程，以得到优异的指标，儿年米，曾 采用多种磁选机和不同流程进行选别试验，其结果如裴3所示。 表3 磁选设备及指标 序 设备名称 入选粒度 MM 选别流程产品名称 产率 品位，：收率 r%0 B% e% XCQS-50×70 粗 精矿1 22.24 25.98 32.55 湿式强磁选机 精矿2 31.27 24.22 42.62 0.4-9 一扫 尾 的 46.49 9.48 24.83 原 矿 100.00 9.48 100.0. 中270×80湿式辊式 精 矿 54.96 25.62 77.07 2 强磁选机 6-0 一次 粗选 尾 矿 45.04 9.30 22.93 原 矿 100.00 18.27 100.00 中270×80湿式辊式 原矿分级 一粗一精综合精矿1 9.51 29.30 15.40 强磁机 6~0粒级 一扫 综合精矿2 47.38 25.48 66.73 XCQS-50×70湿式 次粗选 强磁机 1一0粒级 综合尾矿 43.11 7.49 17.87 原矿 100.00 18.09 100.00 中380×400干式辊 原矿分级 粗 综合精矿1 16.62 28.61 25.13 式强磁机 1E-6MM粒级 一 综合精矿2 48.71 25.17 64.86 中270×80湿式辊式 中380×400辊 粗一精 强磁机 式强磁机精矿 一 综合尾矿 34.67 5.45 10.01 中矿碎主6一0 MM分别再选 原矿 100.00:18.90 100.00 原矿分级 综合精矿111.69 27.59 16.85 6~0MM粒级 综合精矿246.43 25.59 66.24 同3设备 同(3) 流程 综合尾矿 41.88 7.32 16.91 原矿 100.00 18.16 100.00 5

的页岩 废石 比磁化系数基本保持不变 。 同时 ， 可 以 明显看 出 ， 矿石 的 比磁 化系数 随着矿石 中含 锰 品 位 的 增 高 而变大 。 当矿石 中含锰 品位 为 时 ， 最 大比磁 化系数达 一 一 。 “ ， 含锰 品 位为 页 岩 比磁 化系数最 大在 一 昌 左右 ， 而且 比磁 化系数的大 小随 着 含锰 品位成直 线关 系变 化 ， 通过 作图和 其 它数学 方 法 处理后 ， 可 以求 得花垣锰 矿矿石 中菱锰 矿矿 物的 比磁 化系数 为 一 “ 。 在 电流时 ， 可见 花垣锰 矿 的菱锰 矿 的磁性较 强 ， 为 强磁选 法分选提供 了依 据 根据不 同品位 矿石和 废石比磁 化系数相 差较大这一特点 ， 用 强磁选 法 丢弃磁 性很 低 的废石 和 含锰 品位 在 以 下 的菱锰 矿 矿物集合体 是完全可 能 的 。 试 验结果完全证 实 了这一论断 。 同时还发现 ， 磁选后 的 矿石样品综 合 比磁 化系数有一定 程度的提 高 图 ， 说 明菱锰 矿矿物在外磁 场去掉后有一定 的剩磁 ， 因此 在磁选前进 行予磁将会带来益 处 。 三 、 花垣锰 矿 强 磁 选特 点 为选择 合适 的磁选机 ， 寻求磁选最佳 条件和 合理 流程 ， 以得 到优异 的 指标 ， 儿 年来 采用 多种磁选机和 不 同流程进 行选 别试 验 ， 其 结果 如 表 所示 。 表 磁选设备 及指 标 蔺一万 左 。 一 ’ 入选粒 度 主之‘ 几又 作甘 了劝 矛冈 、 飞万 孔汀 勺 …选别 流程 产 率 品位 日 收率 一 湿 式 强磁选机 一 粗 一 扫 精矿 精矿 一 。 城︸一 月 ，任月 尾原 矿 门川 一 小 湿 式辊式 精尾原 矿 强磁选机 一 一次 粗选 ， 小 湿 式 辊式 强磁机 一 湿式 强磁机 原 矿 分 级 粒 级 一 粒 级 一 粗一 精 综 合精矿 一 扫 一次 粗选 综合精矿 综 合尾矿 原 矿 小 。 、 。 。 干 式 辊 ， 尸 乓蓉岔望， 一 想 综 合精矿 一 少 脱 徽 缸， 阵。 一 。 牡 且 ‘ 、 秘 取 一 恨 “ ， ‘ 一 八 ‘ 。 。 ，曰 喂 。 ， 八 ‘ 。 八 品 ‘ ， 综 合精矿 目 书 资唯， 」‘ 甲 入 任 于比 － 花 － 甲月 甲 ‘ 入 记亚 工、 干比 工、 卜 。 ，，‘ 十” 止主 丫沪‘ 小， 从， 、 ‘ 二 丫户巨 。 」 。 ， ， ， ， 。 。 ， 混琳和 毕 砰鲜卫‘ 们 侧 一们 邹 甩， 。 气 。 ‘ 。 · 钓 几 犷 “ 甲 矿择 王 一 二 一 ， 。 八 八 。 」 ， 。 。 。 ， 。 。 。 。 】 、 才 、 万 又口比 留 、 冷 」 厉飞 切 。 ， 石 廿 口望竺生互卫丝生砰 匕 原 矿 分 级 同 设备 粒 级 同 流程 综 合精矿 · 综 合精矿 综 合尾矿 原 矿

结合矿石性质综合分析上述指标及流程，可以看到用强磁选法选别花垣锰矿的一些基本 特点。 1.可能达到的最高精矿品位以及品位、回收率再提高的可能性 纯菱锰矿(MnCO,)含锰量的理论值是47.79%，花垣锰矿矿石中菱锰矿除含锰外，还 有Ca、Fe等元素以类质同象存在。经电子探针查明：花垣锰矿的菱锰矿含锰37.1%，含 钙6.5%，含铁2%（皆为平均值）。矿石物质组成研究表明，菱锰矿矿物巢合体中菱锰矿矿 物占80%以上的富集合体仅是一少部份。这部份菱锰矿富集合体的含锰品位大体可按αMn= 37.1%×80%=29.68%,矿石中大部份菱锰矿集合体含锰品位都在27%以下。根据比磁化 系数测定，含锰品位30%左右的富集合体（即矿石)磁性较强，为把它回收作为精矿（含锰 品位在28%以上，焙烧浸出后锰精矿中含锰品位在40%以上，达到一级精矿)可以用较低的 磁场强度。中270×80湿式辊式强磁选机的选别实践已证实这一点。当磁场强度6000奥斯特 左右时，磁选精矿锰品位为28.13%，回收率34.59%精矿再选时，由于有剩磁，仅用4600奥 斯特即可把锰品位30%左右矿石回收，磁选精矿含锰品位达29.30%，回收率15.40%。如 保持总回收率在80%以上，磁选精矿石的含锰品位（含锰品位25.48%）再提高难以达到。 但回收率提高是可能的，表3（3)流程中的1一0MM级别经XCQS-50×70湿式强磁选机 选别的中矿旷进行再选，可得到β=22.38%，E=2.64%的精矿，将这部份精矿和29.30%的精 矿合并可得到锰品位28.03%的精矿，总回收率由82.13%提高到84.77%。但考虑磁选精矿 焙烧浸出后最终锰精矿含锰品位在42%以上的一级锰精矿)，仍将中矿合并于尾矿中。显 然，表3中（3)流程和(4)(5)分级磁选流程所得指标已达到较好的水平，再提高是 困难的。 2,分级入选的必要性 根据目前试验室和工业生产所使用的强磁选机特性，为保证得到较高品位的磁选精矿， 矿石必须分级入选。例如用中270×80湿式辊式强磁选机对花垣锰矿矿石进行分选，在最佳 条件下，磁选精矿含锰品位也只能达到26.56%，很难达到28%以上，得不到高质量的精矿。 为查明其原因进行了精、尾矿筛析、结果如表4。 表4 精、尾产品筛析结果 产品名称 粒级MM 池 率 精矿品位 金属分布率 粒级回收率 r% B% % % -6+1 29.17 27.18 43.82 64.78 精 -1+0.074 10.07 25.82 14.37 55.10 4 矿 -0.074 1.04 16.45 0.95 15.10 小 计 40.28 26.56 59.14 一 -6+1 34.02 12.67 23.82 35.22 尾 -1+0.074 17.53 12.08 11.71 44.90 入 -0.074 8.17 11.85 5.33 84.87 小 计 59.72 12.38 40.86 一 结果说明精矿品位之所以不高，主要是含锰较低的1一OMM粒级精矿混入造成的。同时 尾矿中一200目粒级回收率占84.87%，说明中270×80辊式强磁选机对细粒级回收不佳。 6

结合矿石性质综 合分析上述指标及流程 ， 、 可 以看 到用 强磁选法选别 花垣锰矿的一些 基本 特点 。 可 能达 到 的 窗精矿 品位 以及 品位 、 回收率再提离的可 能 性 纯菱锰矿 含锰 量 的理论值是 ， 花垣锰矿矿石 中菱锰矿除含锰外 ， 还 有 、 等元 素 以类质同象存在 。 经 电 子 探针 查 明 花垣锰 矿 的菱锰矿含锰 ， 含 钙 ， 含铁 皆为平均值 。 矿石物质组成研究 表 明 ， 菱锰 矿 矿 物集合体 中菱锰 矿 矿 物 占 以 上的富集合体仅是一少部份 。 这部份菱锰 矿富集合体的 含锰 品位大体可按 。 ， 矿石 中大部份菱锰 矿 集合体 含 锰 品位都在 以下 。 根据比 磁 化 系数测定 ， 含锰 品位 左右 的富集合体 即矿石 磁性较强 ， 为把它 回收作为精矿 含锰 品位在 以 上 ， 焙 烧浸 出后 锰精矿 中含锰 品位在 以 上 ， 达到一 级精矿 可 以用较低的 磁 场强度 。 小 湿 式 辊式 强磁 选机的 选别实践 巳证实这一点 。 当磁场强度 。 。 奥斯特 左右 时 ， 磁选精矿锰 品位 为 ， 回收率 精矿再选时 ， 由于有剩磁 ， 仅用 奥 斯特即可 把锰 品位 左右矿石 回收 ， 磁 选 精 矿 含 锰 品位 达 ， 回收率 。 如 保持总回 收率在 以 上 ， 磁选 精矿 石 的 含锰 品位 含锰 品位 再提 高难 以达到 。 但 回 收率 提高 是可 能的 ， 表 流程 中的 一 级别 经 一 湿 式 强磁选机 选别的 中矿进 行再选 ， 可得 到 日 ， 。 的精矿 ， 将这 部份 精矿和 的精 矿合并可得到锰 品位 的精矿 ， 总回 收率 由 提 高到 。 但考虑 磁选 精矿 焙烧浸 出后最 终 锰 精 矿 含 锰 品 位 在 以 上的一级锰 精矿 ， 仍将 中矿合 并于尾矿 中 。 显 然 ， 表 中 流程和 分级 磁选 流程所得 指标 已达到较好 的水平 ， 再提 高是 困难 的 。 分级 入 选的必典 性 根据 目前试 验 室和工业 生产所使用 的 强磁选机特性 ， 为保证得到较 高品位的磁选精矿 ， 矿石必 须 分级 入选 。 例如 用 小 湿 式 辊式 强磁选机对花垣锰矿 矿石进 行分选 ， 在最佳 条件下 ， 磁选 精矿 含锰 品位 也只 能达到 ， 很 难达到 以 上 ， 得 不 到 高质量 的精矿 。 为查明其原 因进行 了精 、 尾矿筛析 、 结 果如 表 。 表 精 、 尾产 品筛析结果 少妙 呷一 · 二 ‘ 件” · 广‘ … ” 一 ’ · 。 “ ‘ · 。 ‘ 矿 一 。 ‘ 、 ’ · ‘ 」，、 甘 · “ 季 救徽 精矿 品位 日 金属分布率 粒 级 回 收率 … 一 … 一 吕勺性︸，月 曰只︸，仗内 … 白白，自占峨 七勺八 ︸ 城﹄月一︶户了 曰任，，上﹄月 八 行共︺八了‘，土几 … 上，﹃上 曰目，自，， 结 果说 明精矿品位 之所 以不 高 ， 主 要是 含锰 较低 的 一 粒级精矿混入造成 的 。 同时 尾矿 中 一 目粒级 回 收率 占 ， 说 明小 辊式 强磁选机对细粒级 回收 不佳

从表5原矿筛析结果也可以看出分级入选是必要的。 表5 6一0MM原矿筛析结果 粒度MM 产率r% 锰品位β% 锰金属分布率% -6+3 44.34 19.27 47.18 -3+1 23.58 18.80 23.46 -1+0.15 12.88 17.88 12.83 -0.15+0.074 11.93 16.15 13.15 -0.0744 7.27 12.40 7.66 合 计 100.00 18.11 100.00 根据原矿筛选析及中270×80湿式辊式磁选机及XCQS-50×70湿式强磁机入选粒度的限 制，将原矿分为6一1,1一0MM两种粒级，选别结果比较理想。磁选精矿（一）含锰品位 29.30%,磁选精矿（二）含锰品位25.48%，总回收率82.13%达了到预期的目的。 3.合适的入选粒度上限 如前所述，强磁选机只能选出含锰较高的菱锰矿集合体，因而适合粗粒入选。各种磁选 机的入选粒度上限也不相同。对中270×80湿式辊式强磁选而言，最大入选粒度为6MM, 但最合适的入选粒度上限需通过试验确定。根据花垣锰矿锰石的特点，在一定粒度范围内， 粒度愈大回收率愈高（在精矿品位相近的条件下）。例如用中270×80MM强磁选机选别不 同粒度(6一0MM,2一0MM,1一0MM)的矿石，在精矿品位保持在25.50%左右，其回收 脚分别为77.07%，61.26%，58.26%差异明显。但中380×400干式辊式强磁选机选别粒度和 品位、回收案的关系就有所不同。当给矿粒度分别为20一6MM,15一6MM,10一6MM入选 时，精矿品也在25.50%左右，精矿中相应的锰回收率为72.83%，74.69%，71.74%，相差 不大，而且还有产率20%左右，含锰品位16%左右的中矿。由此可见，花垣锰矿强磁选合适 的最大入选粒度以6MM左右为宜，如入选粒度太小，矿石中细级别含量增加，上述两种磁 选机都不能有效的回收，大部份进入尾矿，使回收率下降。例如入选粒度6~0MM的强选 尾矿中-200目级别含量占13.25%，含锰品位11.42%，尾矿品位9.02%，入选粒度1一0MM 的强磁选尾矿中，-200目级别占21.94%，含锰品位13.72%，尾矿含锰品位12.38%。如入 选粒度大于6MM后，由于矿粒太大，有部份矿粒中脉石所占比例增加，含锰品位下降，磁 性降低，无法回收。所以最佳入选粒度为6MM左右。 4.合理的磁选设备和磷选流程 综上所述，采用粗、中、细粒强磁选机联合磁选流程是比较合理的。试验所用设备：粗 颗粒强磁机为中380×400MM干式辊式强磁选机，中颗粒强磁选机为中270×80MM湿式辊式 强磁选机，细颗粒强磁机为XCQS-50×70湿式强磁选机，这三种强磁选机都适应矿石性质， 选别指标较好而且指标稳定。和这几种磁选机相类似的工业型强磁选机已在有关厂矿进行 试生产，因而可采用工业型强磁选机进行花垣锰矿矿石强磁选的扩大试验，其合理流程为： ,15一6MM的原矿首先用CGD380型粗粒干式辊式强磁选机抛尾，恢复地质品位获得粗精 7

从表 原矿筛析结果也可 以 看出分级入选是 必要的 。 表 一 。 原矿筛析结果 粒 度 产率 锰 品位 日 锰金 属分布率 一 ‘ 一 一 一 一 王 合 计 根 据原 矿筛选 析 及 中 湿式 辊式磁选机 及 一 湿式 强磁机入选粒度的限 制 ， 将原矿 分为 一 ， 一 两种 粒级 ， 选 别 结果 比 较理想 。 磁选精矿 一 含锰 品位 ， 磁选 精矿 二 含锰 品 位 ， 总 回收率 达 了到预 期 的 目的 。 二 ， 合适 的入 选粒 度上限 如前所 述 ， 强滋选机 只能选 出含锰 较高的菱锰矿集合体 ， 因而适 合粗粒入选 。 各种磁选 机的入选粒 度 上限也 不相 同 。 对 小 湿 式 辊式 强磁选而言 ， 最 大入选粒 度为 ， 但最 合适 的入选粒 度上限需通 过试 验 确定 。 根据花垣锰矿锰石的 特点 ， 在一定粒度 范围 内 ， 粒度愈大 回 收率 愈 高 在 精矿 品 位 相近 的 条件下 。 例如用 今 强磁选机选别 不 同粒度 一 ， 一 ， 一 的矿石 ， 在精矿 品位保持在 左右 ， 其 回 收 讲 分 别为 ， ， 差 异 明显 。 但 小 干式 辊式强磁选机选别粒度和 品位 、 回 收率 的关 系就有所 不 同 。 当给矿粒度分 别为 一 ， 一 ， 一 入选 时 ， 精矿 品 也 在 左右 ， 精矿 中相 应 的锰 回 收率为 ， ， ， 相差 不大 ， 而且还有产 率 左右 ， 含锰 品 位 左右 的 中矿 。 由此可见 ， 花 垣锰 矿强磁选 合适 的最 大入选粒 度 以 左右为宜 ， 如入选粒度太 小 ， 矿石 中细级别 含量 增 加 ， 上述 两种磁 选机都不 能有效的 回 收 ， 大 部份进入 尾矿 ， 使 回收率下降 。 例如入选粒度 。 的 强磁选 尾矿 中 一 目级别 含量 占 ， 含锰 品位 ， 尾矿 品位 ， 入选粒度 一。 的 强磁选尾 矿 中 ， 一 目级 别 占 ， 含锰 品位 ， 尾矿 含锰 品位 。 如入 选粒度大于 后 ， 由于矿 粒太大 ， 有部份 矿粒 中脉石所 占比例增 加 ， 含锰 品位下降 ， 磁 性降低 ， 无 法 回 收 。 所 以最 佳入选粒度为 左右 。 合理 的磁 选设备和磁 选流程 综 上所 述 ， 采 用 粗 、 中 、 细粒 强磁选机联 合磁选 流程 是 比 较合理 的 。 试 验所 用 设备 粗 颗粒 强磁机为 小 干 式辊式 强磁选机 ， 中颗粒 强磁选机为小 湿 式辊式 强磁选机 ， 细 颗粒强磁 机为 一 湿 式 强磁选机 ， 这三 种 强磁选机都适应矿石性质 ， · 选别 指 标较 好 而且指 标稳 定 。 和这几 种磁选机相 类似 的工业型强磁选机 巳在有关厂 矿进行 试生产 ， 因 而可 采 用工业 型 强磁 选机进 行花 垣锰矿 矿石强磁选的扩大试验 ， 其 合理 流程为 一 的原 矿 首先 用 型 粗 粒 干 式 辊式 强磁选机抛 尾 ， 恢复地质 品位 获得 粗精

旷，然后将粗梢矿破碎到6一0MM,筛分分级为两个级别(6一0.5MM,0.5~0MM),分别 采用CGDE210型湿式强磁选和中1000MM湿式平环强磁选机（仿琼式强磁选机）进行选 别，可以得到较好的指标。】 花垣锰矿菱锰矿矿石经过予磁后磁性有一定的提高。外磁场去掉后仍有剩磁和顽磁力存 在，根据这一特点可以考虑新型磁选机的研制。如美国矿山局实验室根据赤铁矿有剩磁和顽 磁力的特点，设计了复合磁场的强磁选机，首先使矿粒经均匀磁场进行磁化，而后进入分选 场分选，磁化场应为均匀场才能达到最佳磁化，这是因为在均匀场中不受矿粒在磁场中转动 的影响，同时矿粒在均匀场应有一定的磁化时间，尽管所需的磁化时间要短。这种复合磁场 的干选机的分选效果比一般强磁机要好，尤其对于细粒的入选效果更为明显。【]捷克斯洛 伐克矿山研究院也研制了试验用的类似磁选机，其选别结果优于米哈诺布尔强磁选机，且其 分选空间的磁场远低于米哈诺布斯强磁选机（米哈诺布尔的为115.9×千安2/米，复合的为 56.4×10千安2/米2)【1。 四、结 语 1.州强选机选法选别花垣锰矿是可行的，采粗、中、细粒强磁选机单一磁选流程 可以得到较好的指标。无论降磷采用哪种方法，先用强磁选法富锰是必不可少的： 2.花垣锰矿菱锰矿磁性较高，且具有铁磁性的某些特征，其磁性特点对磁选工艺和设 备的选择都具有一定的意义；但磁性研究仅仅开始探索，应该进行深入的研究。 3.对矿石和矿物性质的研究以及产品检查工作还应加强。如通过试验，花垣锰矿矿石 以6MM左右为最佳入选粒度可以选出较好的指标，它和矿石的结构构造、粒度组成以及 菱锰矿矿物集合体的赋存状态等方面的内在联系应当进行进一步的探讨。 参考文献 〔1〕湖南花垣锰矿一石的物质组成及嵌布特性北京钢铁学院采矿系地质教研室 1981.年 〔2)矿石可选性研究中南矿冶学院选矿教研室1981年 〔3)单矿物分选中国科学院地球化学研究所1980年 〔4〕间接确定菱锰矿的磁性和比重北京钢铁学院锰矿研究组张伟晒李前懋 1981年 〔5〕赤铁矿的磁性对磁选的启示鞍山黑色冶金矿山设计院王化仁1980年 〔6)湖南花垣锰矿选冶试验新进展北京钢铁学院锰矿科研1刘承光韩有望 1982年 8

矿 ， 然后将粗精矿破碎到 一 ， 筛分分级为两个级 别 一。 ， 。 ， 分别 采 用 型 湿 式 强 磁选 和 小 湿 式 平环 强磁 选 机 仿琼 式强磁选机 进 行选 别 ， 可 以得到较好 的 指标 。 花垣锰矿菱锰 矿矿石经过予磁后磁 性有一定 的提 高 。 外磁场去掉后 仍有剩磁 和顽磁力存 在 ， 根 据这一 待点可 以考虑 新 型 滋选机的 研 制 。 如 美国矿 山局实验 室根据赤铁矿有剩磁 和顽 磁力 的特点 ， 设计 了复合磁场 的 强磁选机 ， 首先使矿粒经均匀磁场 进 行磁 化 ， 而后进入分选 场 分选 ， 磁化场应为均匀场才能达到最佳磁化 ， 这是 因为在 均匀场 中不受矿粒在磁场 中转动 的 影响 ， 同时矿粒在均匀场 应有 一定 的磁 化时 间 ， 尽管所 需 的磁化时 间要短 。 这种复合磁 场 的 干选 机的分选效 果 比一般强磁机要好 ， 尤其对于 细粒 的入选效果 更为 明显 。 〔 捷克斯洛 伐 克矿 山研究院也研制 了试 验用 的 类似磁选机 ， 其选别 结果 优于米哈诺布尔强磁选机 ， 且其 分选空 间的磁场 远低 于米哈诺布斯 强磁选机 米哈诺布尔的为 千安 么 米 乞 ， 复合的为 。 千安 名 米 ’ 汇。 。 四 、 结 语 用 强磁选机选 法选别 花垣锰矿是 可行的 ， 采用 粗 、 中 、 细 粒强磁选机单一磁选 流程 可 以得 到较好 的指 标 。 无 论降磷 采用哪 种 方 法 ， 先 用强磁选 法富锰是 必 不可 少的 花垣锰 矿 菱锰 矿磁 性较 高 ， 且具有 铁磁性 的 某些 特征 ， 其磁 性特点对磁选 工 艺和 设 备的选择都具有一定 的意义 ， 但磁性 研究 仅仅开始探索 ， 应该进 行 深入 的研究 。 对矿石 和矿物性质 的研究以 及产 品检 查工作还 应加 强 。 如 通 过试 验 ， 花 垣锰矿矿石 以 左右为最佳 入选粒度 可 以选 出较好 的指 标 ， 它和矿石 的结构构造 、 粒 度组成 以 及 菱锰矿矿物集合体 的斌存状态 等方面 的 内在联系应 当进 行进一 步的探讨 。 参 考 文 献 〔 〕 〔 〕 〔 〕 〕 〔 〕 〔 〕 湖 南花垣锰 矿－ 矿石 的物质组成 及嵌布特性 北 京钢 铁学 院采矿 系地质教研室 年 矿石可选性 研究 中南矿 冶学院选矿 教研室 年 单矿 物分选 中国科学院地球 化学研究所 年 间接 确 定 菱锰 矿 的 磁性 和 比 重 北 京钢 铁学院 锰矿 研究 组 张 伟晒 李前憋 年 赤铁矿 的磁性对磁选的启示 鞍 山黑 色冶金 矿 山设 计院 王 化仁 年 湖 南花垣 锰矿选 冶试 验新进 展 北 京 钢 铁 学 院 锰 矿 科 研 组 刘承宪 伟有望 年