随着国民经济的发展，对钢铁需求量的增加和磁铁矿富矿资源的减少，开发利用超贫铁矿资源已受到铁矿企业的普遍重视。为得到较好的经济效益，确定合理的破碎—干式预选流程，强化磨前抛废，已成为超贫铁矿开发利用的关键。当前超贫磁铁矿干式预选工艺中，粗粒干选一般选用磁滚筒，但细粒级别相对含量较大或细粒干选时，抛尾产率低、精矿品位提高幅度有限、磁性铁损失大，粒度越细分选效果越不理想。近年来为解决这一问题，很多新工艺、新设备不断涌现，在细粒物料预选机制上取得了很大进展，例如北京雪域火磁电设备有限公司的CCXGY细粒干选机、马鞍山天工科技有限公司的CTL系列永磁粉矿干式预选机、山东华特磁电的CTGY型永磁旋转磁场干式预选机，已在多家铁选厂获得成功应用，细碎干选抛尾均取得了理想的分选技术指标。
河北省某鞍山式铁矿经详细勘查，已查明铁矿石资源量为7亿多t，达大型铁矿规模，矿区内密布大小矿体数十个，规模较大的矿带有2个，TFe平均品位在15%左右。矿石中有用组分为铁，主要赋存于磁铁矿中，其次在褐铁矿、赤铁矿、黄铁矿及角闪石、黑云母等含铁矿物中。为合理开发利用此超贫磁铁矿石，委托单位要求干选尾矿磁性铁品位≤0.60%，并尽可能提高干选精矿产品TFe、mFe含量，*终铁精矿质量达到工业利用要求，为其合理利用提供技术依据。为此，在工艺矿物学研究的基础上，进行了干式预选条件和磨选流程试验研究，确定了合理的选别流程和工艺参数，*终取得较为理想的技术指标。
1、矿石性质
河北某超贫磁铁矿石致密坚硬，风化较弱，呈灰黑色。矿石结构为自形-他形晶粒状结构、包含结构和填隙结构，构造为条带状构造、片麻状构造和星散浸染构造。金属矿物以磁铁矿为主，其次为黄铁矿，少见黄铜矿和磁黄铁矿。非金属矿物含量较多，以石英、斜长石及角闪石与黑云母组成的暗色矿物为主，少见斜辉石和石榴石。
对矿样进行化学多元素分析及铁物相分析，其结果分别见表1、表2。
由表1、表2可知，矿石中主要有用矿物为磁铁矿，全铁品位不高，磁性铁占有率为48.36%，属超贫磁铁矿石，硫、磷杂质含量低。
矿石中的磁铁矿有磁铁矿石英岩型和片磨岩2种类型。磁铁石英岩型中的磁铁矿含量略高，半自形—他形晶粒状居多，颗粒较大者（0.2~0.3mm）与暗色脉石矿物彼此镶嵌，颗粒较小者（0.02~0.06mm）包于石英颗粒中或镶嵌于石英粒间，整体定向分布呈条带状，条带见弯曲。片磨岩中的磁铁矿呈自形-他形晶粒状，多镶嵌于脉石矿物间，少见包于脉石矿物中，断续定向排列，形成片磨状构造。磁铁矿粒度相对较粗，为0.01~0.8mm，以0.1~0.5mm居多，基本无蚀变，多数磁铁矿嵌布于脉石粒间，和脉石的接触界限平直，因此较易于解离。
2、试验结果与讨论
试验矿石磁铁矿含量低，采用干式预选抛尾来减少入选矿石量，提高入磨品位，降低磨选成本。矿石中有用矿物为磁铁矿且嵌布粒度较粗，选别工艺采用单一磁选流程。
2.1、干式预选试验
2.1.1、干选设备对比试验
按委托方要求，对破碎至-20mm和-12mm粒级矿石进行干式预选，分别采用φ500mm×600mm磁滚筒和CCXGY-610型细粒干选设备对比试验，表面磁场强度均为199.04kA/m，试验流程见图1，试验结果见表3。
由表3可知，采用磁滚筒预选，-20mm粒级和-12mm粒级矿样预选尾矿磁性铁含量分别为1.04%和0.63%，说明破碎粒度越细，磁性铁在尾矿中损失越少，但均未达到委托方要求。采用CCX-GY细粒干选机预选，-20mm和-12mm粒级矿样预选尾矿中磁性铁含量分别为0.29%~0.17%，损失于尾矿中的磁性铁很少，其中-12mm粒度矿样预选精矿产率为28.65%、TFe品位和mFe品位分别达到28.74%和23.87%，相比同粒度下使用磁滚筒预选，不但精矿品位和回收率提高了且产率减少了2.64个百分点。因此，确定矿石细碎到-12mm粒度后，采用CCXGY干选机进行干式预选。
2.1.2、磁场强度预选试验
使用CCXGY-610型细粒干选机对-12mm粒级的矿样按图1流程进行磁场强度预选试验，转速为42r/min，试验结果见表4。
由表4可知，磁场强度从199.04kA/m增加到318.47kA/m，预选精矿产率和回收率增加，但磁性铁回收率则变化不大，说明单纯的增加磁场强度，对提高磁性铁回收率帮助不大，反而增加了干精产品的产率，加大了选矿厂磨矿处理量。
2.1.3、转速预选试验
对-12mm粒级矿样按图1流程进行不同转速预选试验，试验设备为CCXGY-610型细粒干选机，磁场强度为199.04kA/m，试验结果见表5。
由表5可知，随着转速升高，预选精矿产率增加，品位和回收率先升后高又降低，因此选择干选机转速为42r/min。
2.2、预选粗精矿磨选试验
将表5在转速为42r/min条件下得到的预选精矿破碎至-2mm进行湿式磨选试验。磨矿采用XMQ型φ240mm×90mm锥型球磨机，弱磁选采用φ350mm和×400mm湿式鼓式磁选机，在详细的磨矿细度和磁场强度等条件试验的基础上，进行粗磨磁选-精矿再磨磁选（流程1）和1段磨矿-2次磁选（流程2）工艺流程对比试验，试验流程分别见图2、图3、试验结果见表6。
由表6可知，预选精矿在粗磨条件下，2种工艺流程铁精矿的品位都达到了工业要求，属于易选矿石。流程2得到的铁精矿虽然品位较低，但在产率和回收率上都比流程1要高，并且在实际生产中生产成本低、生产环节简单、操作方便。因此，确定采用1段磨矿-2次磁选（流程2）的工艺流程方案。
2.3、工艺流程试验
通过干式预选和预选精矿湿式磨选试验研究，按图4工艺流程和条件进行工艺流程试验，试验结果见表7。
由表7可知，矿石细碎后经过CCXGY干式预选机预选，可抛除产率71%以上的尾矿，且预选尾矿中磁性铁品位只有0.20%，磁性铁损失率只有2.06%，说明细碎预选抛尾工艺很适宜此矿石。 预选精矿在-0.074mm 48%的磨矿细度下，经1次粗选1次精选，得到了品位为66.28%、回收率为46.93%的铁精矿，其中磁性铁回收率达到97.01%。
3、结语
（1）某鞍山式超贫磁铁矿石中全铁品位为14.52%，磁性铁含量为6.94%，磁铁矿嵌布粒度较粗，相对易选。原矿破碎到-12mm粒级后，经CCXGY-610型干式预选机预选，抛尾率达到71.37%。预选粗精矿磨至-0.074mm 48%时，经2次弱磁选得到合格铁精矿。*终流程获得的全铁品位为66.28%、回收率为46.93%，磁性铁品位为65.49%、回收率为97.01%。
（2）超贫磁铁矿破碎粒度越细，矿物单体解离度越高，预选后可大幅度提高粗精矿磁性铁品位和回收率，且抛尾率高，是超贫磁铁矿山节能降耗、降低选矿成本的有效途径。试验在细碎条件下干式预选抛尾，抛弃了71%以上的废石，大大减少了磨矿作业负荷，降低了球磨机入磨粒度，提高了入选品位。
（3）预选设备磁场强度的选择与矿石性质、磁铁矿嵌布特征及破碎粒度有直接关系，从试验结果可知，增加磁场强度，对提高磁性铁回收率帮助不大，反而增加了预选精矿产率。
（4）预选是处理超贫铁矿不可缺少的环节，选矿厂建设前应通过试验确定合理的破碎-预选流程，以达到降低磨选成本的目的，预选精矿产率和磁性铁回收率是评价超贫磁铁矿预选效果好坏的2个重要指标。
