处理褐铁矿一般为破碎筛分、洗矿、重选或磁选，获得的铁精矿品位不高，有的甚至不经过选矿则根本不能获得高品位铁精矿。铁坑矿石属于难选褐铁矿类型，无论从试验研究和生产实践方面都颇具代表性。笔者试图通过对铁坑褐铁矿选矿工艺试验研究和生产实践分析，来阐明褐铁矿选矿工艺流程的发展。

1 矿石性质

铁坑褐铁矿是矽卡岩含铁硫化物和硅化灰岩含铁硫化物经后期氧化作用和其他因素叠加而形成的矿床。地质平均品位(TFe)38.7%, 金属矿物除褐铁矿外，还有少量的赤铁矿、磁铁矿等，非金属矿物主要为石英，其次还有高岭土，绢云母等粘土类矿物。

矿石最大特点是含泥，含结晶水高，嵌布粒度细，易于泥化，且细粒级品位比粗粒级品位高，矿石多元素分析结果见表 1, 原矿粒度组成见表 2。

2 试验研究 2.1 浮选药剂的研究

多年来，铁坑矿对正浮选、反浮选药剂进行了研究。

2.1.1 RA-315作铁矿石捕收剂(正浮选)

RA-315是化工厂副产品，来用RA-315新药剂进行试验研究，试验给矿取自于铁坑选厂强磁-正浮选流程的磁选尾矿。在相同的正浮选(一粗一精一扫)流程时，或在正浮选流程与浮-磁流程时，分别采用RA-315 0.6kg/t(粗选)，0.2kg/t(扫选)与粗皂0.6 kg/t(粗选)，0.4kg/t(扫选)比较。试验时NaOH 3.5kg/t, 作矿浆pH值调整剂，用RA-315作铁矿物捕收剂。在其他条件相同的情况下，正浮选流程用RA-315比用粗皂作捕收剂时的回收率高20%, 而浮-磁流程中用RA-315比用粗皂作捕收剂时铁精矿品位高3.57%, 试验流程详见图 1、图 2, 试验结果见表 3。

2.1.2 腐植酸钠为铁矿物抑制剂(反浮选)

用NaOH作矿浆pH值调整剂，石灰为石英活化剂，腐植酸钠为铁矿物抑制剂，粗皂为捕收剂，试验取得较好指标。该方案主要缺点是由于精矿浆pH值高，致使精矿浓缩脱水困难。该方案的优点是对粗粒石英及硅酸盐矿(如石榴子石等)浮选效果较好，试验研究结果见表 4。

2.1.3 十二胺为石英捕收剂(反浮选)

用NaOH将矿浆pH值调至8.5左右，采用十二胺作石英捕收剂。试验取得较好指标。十二胺反浮选易操作，精矿控制以添加十二胺用量来实现，缺点是对粗颗粒石英浮选效果不好，试验结果见表 5。

2.2 新设备的试验研究

采用赣州有色冶金研究所设计、制造和推荐的立环脉动高梯度磁选机进行试验，该机是一种利用磁力、重力和脉动流体力等综合力场的新型高效选矿设备，其特点是可以回收较细颗粒的弱磁性矿物。铁坑矿生产中使用的磁选机分选介质为齿板，有效回收粒级大于0.05mm, 铁坑选厂强磁选尾矿的金属损失主要是在-0.03mm粒级，为了有效回收这部分细粒级褐铁矿，采用立环脉动高梯度磁选机进行试验。试验给矿分别为强磁选尾矿(简称不分级)和磁选尾矿脱除粗粒级后的细粒部分(简称分级)，以达到利用高梯度磁选代替生产上正浮选作业。试验研究结果见表 6。

表 6说明:序号1和3比较:前者指标显著优于后者, 从精矿品位来看, 分级高梯度磁选最佳, 技术经济指标估算表明:按年处理30万t原矿计算, 不分级高梯度磁选比浮选年增效益100万元以上。分级高梯度磁选虽然回收率较低, 但精矿质量显著优于浮选, 而且高梯度磁选比浮选具有易操作、指标稳定、不用浮选药剂、减少污染、有利环境保护等特点, 而且工艺中使用的高梯度磁选机, 占厂房面积小, 是一种新型的高效的选矿设备。

2.3 选矿工艺的研究 2.3.1 强磁-正浮选工艺研究

强磁选尾矿中的粗粒级品位低, 可以预先抛尾, 以提高下一作业入选品位和减少入选量, 为此进行了强磁-正浮选流程, 原矿分级磁-浮流程、磁尾分级-正浮流程等3种流程试验研究。试验结果证明:3种流程试验指标接近, 原因是使用的分级设备难以解决-0.074~+0.050mm粒级分级问题, 现有工艺对于微细颗粒铁矿物的回收仍存在较大困难。但从技术和管理等方面考虑强磁-正浮(或高梯度磁选)流程是合理的。

2.3.2 强磁-正浮-强磁选工艺研究

强磁-正浮选流程的浮选精矿品位含TFe < 48%, 为了提高浮选精矿品位，采用正浮选精矿的再选工艺为正浮选-强磁选流程，见图 3, 试验结果见表 7。

由表 7试验结果可见，磁尾采用正浮选-磁选比单一正浮选流程能获得较高质量的铁精矿。该流程的特点：先用全浮选保证回收率，再用磁选提高铁精矿品位。

2.3.3 强磁-反浮选工艺研究

要求褐铁矿精矿品位含TFe>54%, 含SiO₂<8%。该流程的特点：用强磁选法丢尾脱泥提高回收率，胺反浮选石英提高品位。试验磨矿分级-0.074mm占70%, 磁精再磨分级-0.05mm占85%。试验原则流程见图 4, 试验结果见表 8。

2.3.4 焙烧-磁选工艺探索试验

焙烧-磁选探索试验流程见图 5, 试验焙烧温度为650~700℃, 焙烧时间为90min, 磨矿细度-0.074mm占70%~75%。试验结果：当原矿含TFe 33.45%时，获得铁精矿含TFe 58.48%, 尾矿含TFe 17.18%, 回收率为68.87%, 取得了较好指标。

3 生产实践 3.1 正浮选工艺流程

铁坑褐铁矿的选矿工艺经历了几个沿革阶段，建矿初期，原矿品位较高，采用破碎筛分(或手选)，生产部分块矿，随着矿石开采的变化，铁品位越来越低。块矿含铁品位只有TFe 40%左右，含SiO₂达30%以上，为了提高铁精矿品位采用单一正浮选工艺，近10年生产实践，累计生产指标为:原矿含TFe 36.01%时，铁精矿含TFe 49.7%, 尾矿含TFe 26.08%, 回收率为58.24%, 采用的调整剂NaOH, 用量25kg/t, 矿浆pH值为8~9, 捕收剂以松木为原料的碱化造纸废液为粗硫酸盐皂，用量1.2~1.5kg/t。单一正浮选工艺流程为一粗一精一扫，流程结构简单，使用药剂种类少，价格便宜。由于入选矿石粒度细，捕收剂粘性大，精矿浓缩脱水困难，精矿水份高，浓缩机溢流跑浑，金属流失大。

3.2 强磁-正浮选流程

为了改善精矿浓缩脱水效果，采用强磁-正浮选工艺流程。其流程见图 6。生产近10年累计指标:原矿含TFe 37.94%, 铁精矿含TFe 50.66%, 回收率70.30%, 大幅度提高了回收率，改善了精矿脱水效果，显著地降低了精矿水分。

3.3 强磁-强磁-正浮选流程

为了进一步提高磁选精矿品位，采用强磁-强磁-正浮选流程。该流程是在强磁-正浮选流程的基础上，增加一次强磁精选作业，磁选精矿品位由51.17%, 提高到52.70%以上，其流程见图 7。通过对一次强磁粗选精矿粒度分析得知，影响精矿质量的主要原因：精矿中夹带了单体石英和连生体，因此，采用强磁选进行精选，以抛弃单体石英及连生体，达到提高精矿品位的目的。该工艺从1986年7月生产至今，精矿质量稳定、可靠，满足了钢厂的质量要求。

3.4 强磁-正浮-强磁选流程

为了提高正浮选精矿品位，在稳定提高磁选精矿品位的基础上，将强磁选尾矿用RA-315新药剂进行全正浮选，得粗精矿和尾矿，粗精矿再用强磁选(一精一扫)提高品位。获得浮、磁精矿品位TFe 50%~51%, 流程见图 8, 该工艺于1993年7~8月进行了工业试生产, 累计指标:原矿含TFe 37.91%时, 获得磁精矿含TFe 53.81%, 浮、磁精矿含TFe 51.41%, 解决了多年来浮精品位低的问题, 既使浮精产品质量稳定, 又提高了回收率。

3.5 强磁-反浮选流程

为了满足炼铁厂高铁低硅的质量要求，又采用了强磁(一粗一扫)丢尾提高回收率，胺反浮选石英提高品位，流程见图 9。该工艺于1994年5~6月进行了工业生产试验，累计指标：原矿含TFe 37.74%时，精矿含TFe 54.41%、SiO₂<8%, 达到了小试指标。

4 几点看法

a.铁坑褐铁矿矿石性质复杂，矿石含泥高，含结晶水高，属红矿难选矿石，研究使用高效的选矿设备、高效的选矿药剂和新的选矿工艺流程十分必要。

b.从铁坑褐铁矿试验研究与生产实践分析来看，大多数成果已在工业试生产上推广使用过，并取得可喜指标，如赣州有色冶金研究所设计、制造的高梯度磁选机等新设备、新工艺应进一步研究，表 9为小型选矿试验对比指标。

c.根据铁坑矿褐铁矿特性，铁坑难选褐铁矿的工艺发展方向是除目前生产中采用的强磁-正浮选流程及试生产的强磁-正浮-强磁(或高梯度磁选机)及磁-反浮选流程外，今后应着重研究和完善焙烧-磁选工艺和铁精矿及铁矿石直接还原海绵铁新工艺，以及现今改进了的新型高效的SLON-1500等立环脉动高梯度磁选机等工艺。完善褐铁矿选别工艺，使铁坑铁矿选矿技术经济指标提高到新水平。