锰矿广泛应用于国民经济的各个领域，如钢铁冶金、化学工业、建材工业和国防建设等各个方面，在我国国民经济生产中占有十分重要的地位。但是我国锰矿资源贫矿多、杂矿多、矿物嵌布粒度细，难采，难选，严重影响了我国锰业的发展。目前锰矿已经成为我国紧缺资源之一，需大量依靠国外进口。因此，研究如何经济、合理地综合开发我国的锰矿资源，提高锰矿的产量，是缓解我国锰矿资源紧缺现状，促进我国锰矿行业健康发展的关键所在[1-3]。
辽宁地区是我国锰矿储量最为丰富地区之一，当地某矿业公司铜铅锌浮选尾矿中伴有大量锰矿，每天排放尾矿量达千吨，造成了锰矿资源的流失。因此充分回收尾矿中的锰矿，提高矿产资源的综合利用程度，减少尾矿排放量，对于提高该企业的经济效益具有重要的作用。为此，该企业委托北京矿冶研究总院进行了锰矿的强磁分选试验，探索适合于该种铜铅锌尾矿回收锰的最佳分选条件。
1. 矿样
试验样品来自辽宁某铜铅锌浮选尾矿，矿样含水量较高，进行粒度分析可知样品中-200目含量为71.32%，样品粒度较细。对该尾矿进行化学多元素分析，得到Mn品位为8.63%，TFe品位为10.85%，主要元素分析结果见表1。
表1 铜铅锌浮选尾矿主要化学成分(%)
Table1 The chemical constituents results of copper-lead-zinc flotation tailing
该试验样品还具有以下特点：
(1)、锰主要是以碳酸锰形式存在;
(2)、试验样品中含有部分强磁性铁。
2. 试验方法
锰矿为弱磁性矿物，对锰矿进行回收一般采用强磁选，由于本试验样品中含有部分强磁性矿物，必须要先除去样品中的强磁性铁，避免影响下一段强磁机作业。故本试验流程采用弱磁选除铁-强磁回收锰的工艺流程，试验流程见图1。
图1 实验流程
Fig.1 Experiment flow
3. 实验设备
(1)湿式永磁筒式磁选机
弱磁除铁段采用北京矿冶研究总院研制的CTS0405湿式永磁磁选机，磁筒规格为Φ400×450，磁场强度为280mT，磁筒转速变频可调，本次试验选择转速为50rpm，在30%的矿浆浓度下给入磁选机。
(2)电磁强磁选机
强磁回收锰试验采用电磁强磁选机，该机是通过激磁线圈通电在分选空间产生磁场，在分选空间放置介质盒，通过介质的聚磁作用在介质表面形成一个高场强区域，实现对弱磁性矿物的捕收。该机的感应介质可以为棒介质或者是齿板介质，磁场强度的大小可以通过调节电流的大小进行控制，磁场强度与电流的关系经过测量如图2所示。
图2 磁场强度与激磁电流的关系
Fig.2 Relationship between magnetic field intensity and magnetizing current
通过图2的测量曲线值不难发现随着激磁电流的增大，分选空间的背景场强逐渐增强，致使棒介质和齿板介质表面的感应场强也逐渐增大，在相同激磁电流下齿板介质表面的感应磁场强度高于棒介质。
4. 试验结果
影响磁选效果的因素是由工艺条件和设备参数两方面决定的。工艺参数包括给矿速度，给矿浓度等，设备参数包括磁场强度，介质形式等，本实验只对设备参数对于分选效果的影响进行分析。
本实验采用弱磁除铁-强磁回收锰的工艺流程，由于锰矿属于弱磁性矿物，弱磁场对其分选几乎不产生影响，故弱磁除铁段对锰矿的影响不做分析。强磁回收锰阶段主要考察介质形式和激磁电流大小对于分选效果的影响。
4.1. 弱磁选除铁
弱磁除铁的作用是除去矿样中的强磁性铁，以免在进行下一步强磁选时引起介质盒的堵塞。弱磁除铁采用CTS0405湿式永磁筒式磁选机，试验结果见表2。
表2 弱磁选实验结果
Table 2 The result of low intensity magnetic separation
试验结果表明：经过弱磁选后，可以获得产率为30.34%、品位为21.41%的铁精矿，铁回收率为58.22%，在实际生产实践中，可以考虑在尾矿中回收锰的同时，对其中的铁也加以回收，达到资源综合利用的目的。
4.2.强磁回收锰
对弱磁除铁后的尾矿进行不同介质和不同激磁电流条件下组合强磁选实验，试验结果见表3和表4。
表3 棒介质试验结果
Table 3 The result of rod medium
表4 齿板介质实验结果
Table 4 The result of rod medium
实验结果表明：随着激磁电流的增大，两种介质形式下锰矿的回收率有增大趋势，品位有减小趋势;介质形式对于锰精矿的品位和回收率影响较大，在相同的激磁电流下齿板介质对于锰矿的回收率明显高于棒介质，但是精矿品位低于棒介质;齿板介质在激磁电流为6A和8A时，回收率及品位变化幅度不大，综合考虑选取激磁电流为6A、齿板介质形式下的分选结果为本实验的最佳实验结果。
5、结论
(1)该铜铅锌尾矿中含有部分强磁性铁，为了防止强磁性铁堵塞介质盒，采用弱磁除铁-强磁回收锰试验流程，可以有效的去除该尾矿中的强磁性铁，在实际生产中可以综合考虑对该部分铁的回收。
(2)在强磁回收锰时进行了棒介质和齿板介质回收效果的对比试验，试验结果表明随着激磁电流的增大，锰矿的回收率也随之增加，品位随之降低，但是在相同的分选条件下，齿板介质的回收率明显高于棒介质。
(3)齿板介质回收锰矿时，激磁电流在6A和8A时，分选效果差别不大，综合考虑认为激磁电流为6A时，分选效果最佳。
参考文献
[1] 岳铁兵，李迎国，魏德洲，等. 某低品位银锰矿选矿工艺研究[J]. 中国锰业，2004，(3)：4-7.
[2] 张泾生，周光华. 我国锰矿资源及选矿进展评述[J]. 中国锰业，2006，24(1)：1-5.
[3] 潘其经，周永生. 我国锰矿选矿回顾与展望[J]. 中国锰业，2000，18(4)：1-10.
作者简介：魏红港(1984-)，男，河北望都人，硕士，工程师，主要从事磁选设备的研究。
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编辑：北方有色网
来源：北京矿冶研究总院
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