0 前言

我国锰矿资源非常丰富，但百分之九十以上是贫矿石，矿石中铁、磷、硫、硅等有害杂质含量高，矿石结构复杂，矿物嵌布粒度微细。储量较大的大型锰矿床及可供直接利用的富矿较少，这些特点给我国锰矿资源的利用带来很大困难和不足。

60年代开始，一些研究、设计和生产单位先后研制出各种型号的强磁选机分别对25~0mm、7~0mm和4~0mm的锰矿石进行回收均收到良好效果。随着强磁选机的研究和发展，强磁选机在细粒级锰矿石的选矿中也得到了应用。

赣州有色冶金研究所采用SQC型湿式强磁选机对南京铅锌矿浮选尾矿进行回收碳酸锰矿物的试验研究，并取得了满意指标^[1]。

SQC型湿式强磁选机采用环式链状闭合磁路铜管绕制激磁线圈，低电压、大电流激磁和水内冷散热。整机结构紧凑，运行可靠，设计中对分选环防磁隔板厚度、激磁线圈电流密度和铁芯磁轭的磁通密度等的选择比较合理，因而使该磁选机具有较髙的分选效果和较低的有效回收粒度下限。适合于细粒嵌布的浮选尾矿中锰矿物的选别回收^[2]。

1 矿石性质

南京铅锌矿是个多金属矿山，矿石属于海相沉积矿床，原矿含Mn3%~5%左右。目前生产上采用浮选方法回收铅、锌、硫等矿物，浮选尾矿中有含Mn7%~10%的碳酸锰矿物，属于细粒嵌布矿石，尾矿量占原矿的50%, 按目前年处理原矿10万t计，尾矿达5万t, 锰金属量约3500~5000t。

1.1 矿物成分及主要特征

主要含锰矿物为菱锰矿，其次为钙菱锰矿，锰方解石，含锰方解石及少量的水锰矿和锰白云石。脉石矿物为方解石、白云石、铁白云石、碳质物、石英、玉髓以及硫化矿(闪锌矿、黄铁矿）。含锰矿物呈隐晶质-微细嵌布，铁白云石呈浑圆状和半自形粒状紧密与其他矿物相嵌，石英呈碎屑、团块状嵌布于碳酸盐矿物中，自生石英、玉髓呈不规则状嵌布于碳酸盐矿物之间或以胶结物出现。

1.2 化学组成

试料化学多元素分析及光谱分析结果分别见表 1和表 2。

由矿石性质研究表明, 该物料属低镁、低磷、高钙、低锰微细粒嵌布的矿石。

1.3 矿物磁性率

有关矿物磁性率结果见表 3。

由于矿石中各主要含锰矿物的磁性率与脉石有较大的差异，因此采用强磁选工艺回收浮选尾矿中锰矿物是可行的。

2 试验研究 2.1 磁场强度对分选指标的影响

采用SQC型湿式强磁选机进行试验，首先进行了粗选试验，达到富集锰矿物而丢去大部分尾矿的目的.粗选试验改变分选的磁场强度所得的选矿指标变化规律如图 1。其他操作条件为分选环转速3转/min, 给矿浓度25%, 精矿漂洗水5kg/min。

由图 1可见，随着磁场强度增大，精矿回收率逐渐上升，但品位下降，在较髙的场强下，品位下降幅度较大。适宜的磁场强度为76×10⁴A/m。获得精矿含Mn19.99%, 回收率80.32%, 富集比2.51。为了获得较髙品位的锰精矿以满足冶金、化工等方面的要求，进行精选选别试验。精选试验磁场强度对分选指标变化规律见图 2, 其他操作条件同粗选。

由图 2可知，分选磁场强度对选别指标影响较大，综合考虑精矿品位及回收率指标，适宜的磁场强度为48×10⁴A/m, 分选指标为:精矿含Mn25.16%，作业回收率68.71%。

2.2 综合试验

在选择粗选为76×10⁴A/m、精选为48×10⁴A/m较适宜的分选磁场强度的条件下进行一粗一精流程综合试验，试验结果见表 4, 选别原则流程见图 3, 操作条件同前。

由表 4可知，采用SQC型湿式强磁选机磁选流程，从铅锌浮选尾矿中回收碳酸锰是可行的，可获含Mn25.30%, 回收率为55.25%的工业用锰精矿。

3 产品质量分析 3.1 精矿产品质置分析

精矿产品多元素分析结果见表 5。

由表 5可知，精矿含Mn达25.30%, 锰铁比3.79, 磷锰比0.003。经显微镜鉴定和检査，精矿中主要矿物为菱锰矿，其次为钙菱锰矿和少量水锰矿，约占65%~66%;其他为含锰方解石，方解石及少量锰白云石等，约占35%~40%。通过对+0.0385mm精矿作重液分离，得轻产品(密度 < 3.3), 产率占42%左右，其中含Mn为18%左右，并经显微镜检査，多数为呈含锰方解石、锰方解石及方解石或锰白云石等矿物与菱锰矿的连生体，少数较细粒级的含锰方解石或锰方解石等矿物则呈单体存在。而重产品（密度 > 3.3), 产率占58%左右，含Mn为30.38%左右，经镜下检査结果，大多数为菱锰矿的单体，部分为连生体。对精矿的考査表明，精矿通过重液分离同样可以得到含Mn大于30%以上的品级产品，但回收率损失18%左右，因此，对精矿而言，在达到锰精矿品级质量要求的情况下，尽量保证锰的回收率。

3.2 中矿产品质置分析

经显微镜检査可知，中矿主要矿物有方解石、含锰方解石、锰方解石，少量白云石和锰白云石等，约占70%~75%;菱锰矿为主，少量钙菱锰矿和水锰矿，约占10%~15%黄铁矿为主，少量闪锌矿，约占3%~5%;石英占10%.对中矿+0.0385mm粒级进行重液分离，密度>3.3部分经磁选分离，精矿产品中锰的矿物主要为菱锰矿和水锰矿，菱锰矿的单体约占80%~85%, 由此可见，在中矿中仍有1.8%~25%产率的菱锰矿可供回收，含Mn可达25%~28%, 这部分中矿有待于进行试验并予以回收。

4 经济效益分析

按目前年处理量10万t计算，浮选尾矿达5万t, 采用SQC湿式强磁选机组成一粗一精开路流程每年可从丢弃的尾矿中回收含Mn25%以上、Mn/Fe>3, P/Mn < 0.006的碳酸锰精矿8680t, 按价格120元/t计算，年产值可达104.16万元，获利税85万元。现场生产综合指标见表 6。

5 结语

南京铅锌矿浮选尾矿采用SQC湿式强磁选机组成一粗一精全磁工艺流程回收低品位碳酸锰，由于无需再磨矿，流程简单，对含Mn仅7.95%的浮选尾矿，经SQC湿式强磁选一粗一精选别，可获碳酸锰精矿含Mn25.30%, 回收率55.25%的良好指标.现场已获得应用，经过几年的生产考核，指标稳定，并为该矿创造了近百万元的经济效益，同时，还减少了环境污染。