我国经济发展快速，导致对钢铁产品的需求巨大。铁矿石作为炼铁的原料，其分选技术的发展直接关系到铁矿石原料的利用水平。随着容易选的矿石一天天减少，对于小储量难选的矿石的开发利用显得日益重要。
某铁矿石的品位为46.16％，主要含铁矿物为磁铁矿和赤褐铁矿，有害元素硫含量比较高，采用单一的磁选方法处理，其中弱磁性的赤褐铁矿无法有效的利用。本研究针对该矿的性质，采用磨矿-弱磁选-强磁粗选，粗精矿细磨精选-摇床扫选的工艺流程处理，可以获得铁矿品位和铁回收率分别为：64.73％和16.51％的磁铁矿精矿、及铁品位和铁回收率分别为56.51％和46.58％的赤褐铁精矿，两种铁精矿硫含量均不超标。
一．矿石的性质
原矿化学多元素分析和铁物相分析结果分别见下表1和表2。由表1和表2可得知，原矿中铁主要是以磁铁矿和赤褐铁矿（多为赤褐铁矿）形式存在，其余为少量碳酸铁和黄铁矿。
根据表1，原矿有害元素磷和砷含量不高，均低于0.10％，但硫偏高为0.36％；根据表2数据，原矿硫化铁的铁品位很低为0.045％，故原矿中硫不是来源于硫化铁。原矿光谱分析结果表明，原矿的钡含量较高为0.40％；因此，原矿中的大部分硫可能来自脉石矿物重晶石（BaSO4）。显然，该种硫可以通过物理选矿方法去除。
二．试验研究及结果
1、原矿磨矿细度试验
原矿碎至2mm以下，选择磁选管磁感应强度0.15T，进行磨矿细度试验，结果见下图1。
由图1可知，随磨矿细度提高，弱磁选铁精矿的铁品位坩加，而铁回收率减小；这是由于原矿磨矿粒度越细，铁矿物解离越充分。考虑到生产实际的可行性，磨矿细度为-0.074mm占90％，对应弱磁铁精矿的铁品位达到65.71％ 。
2、原矿弱磁选试验
磨矿细度为-0.074mm占90％，铁精矿指标随弱磁选的磁感应强度变化见图2。可见，随磁感应强度提高，铁精矿品位下降，铁精矿收率上升。主要考虑铁精矿的铁品位指标，原矿弱磁选的磁感应强度选择0.15T为宜。
3、原矿弱磁选尾矿强磁选试验
由表2铁物相分析结果，原矿中赤褐铁矿的铁分布率占总铁的75.65％；因此，对该类铁矿物的有效分选是实现原矿有效分选的关键因素。对该类型铁矿物，应用SLon-100周期式脉动髙梯度永磁筒式磁选机，固定脉动冲程6mm和冲次200r/min，选择2 mm棒磁介质，改变背景磁感应强度，进行脉动高梯度磁选试验，结果见图3。
可见，随感应场强度提高，铁精矿的铁品位下降，超过0.8T，铁品位下降明显，而铁回收率趋于稳定值；显然，原矿高梯度磁选的磁感应强度，宜选择0.8T。此时，获得铁精矿的铁品位为49.87％，铁回收率60.90％。因此，原矿经弱磁选除去强磁性的磁铁矿后，离梯度磁选仅能得到铁品位约50％的铁精矿；对该铁精矿的显微镜现察发现，其铁品位不高的主要原因，是由于存在大量连生体。同时，这一试验结果表明原矿中的磁铁矿和赤褐铁矿具有不同的单体解离度。
4、高梯度强磁粗精矿细磨精选试验
为了获得更高铁品位的赤褐铁精矿，对前面高梯度磁选的粗铁精矿（细度为-0.074mm占91.37％）进行细磨精选试验研究，结果见下图4所显示。
本试验的操作条件选择脉动冲程6mm，脉动冲次200r/min，2mm棒介质及磁感应强度0.8t。
跟上图4，随磨矿细度提高，铁精矿品位和铁回收率上升的幅度明显变缓，而铁回收率明显下降。因此粗精矿细磨粒度宜控制在-0.074mm占97％左右适宜。此时铁精矿的铁品位由49.87％提高至55.86％，铁回收率为39.95％。对铁精选的铁精矿，显微镜观察发现铁矿物已基本实现单体解离。
因此，对髙梯度磁选粗选得到的粗精矿，进行细磨精选，可以明显地提高铁精矿的指标。为了进一步提升髙梯度磁选的精选指标，探索出最佳操作条件，对粗稍矿細磨精选作业进行条件优化试验，结果见下表3。
由表3结果可以得出如下两点结论：一是为确保精选作业铁回收率，精选的磁感应强度不能太低；而是2mm棒介质的作业回收率高于3 mm棒介质，尽管后者的铁精矿品位略高。精选作业的操作条件宜选择磁感应强度0.8T和2mm棒介质。
由上表3可见，高梯度精选作业的尾矿铁品位扔然比较高，直接作为尾矿丢弃将严重影响总铁回收率；因此，为探索进一歩提高总铁回收率的可能性，对最佳高梯度精选操作条件得到的铁尾矿进行摇床扫选试验。试验结果表明，对高梯度精选的铁尾矿扫选；可获得扫选铁精矿的铁品位和铁冋收率分别为52.76％和3.58％的技术指标，效果较明显。
三．推荐工艺流程与连选试验结果
1、工艺流程
为验证以上试验在生产实际中的可行性，采用上述各条件试验确定的最佳操作参数，对原矿进行连选试验，试验流程见图5。试验结果见表4。连选试验中，高梯度磁选粗选和精选验均采用2mm棒介质。
由表4可知，原矿经过图5工艺流程处理，获得了铁品位和铁回收率分别为64.73％和16.51％的磁铁矿精矿、及铁品位和铁回收率分别为56.51％和46.58％的赤褐铁精矿。两种铁精矿的分析结果表明，原矿经过上述流程处理后，铁精矿硫、磷和砷含量分别为0.18％、0.1％和0.006％，赤褐铁精矿硫、磷和砷含量分别为0.20％、0.04％、和0.006％，而一级铁精矿中硫、磷和砷的含量要求低于0.6％、0.05％和0.05％，因此该铁精矿有害元素均不超标；这一结果一方面证实了前面分析的正确性，另一方面说明了该工艺流程的实际可行性。该工艺流程为同类型铁矿石的分选提供了一种可行途径。
