选矿常识

先说三个重点

• 高铬铁矿的Cr₂O₃品位通常在百分之四十八以上，铬铁比是决定冶金用途价值的核心指标，重选磁选联合工艺是主流的提纯技术路线

• 高压辊磨机闭路破碎可替代一段球磨，利用铬铁矿性脆易碎的特点在粗粒级实现矿物解离，显著降低磨矿能耗

• 对于细粒级铬铁矿，磁重浮三段联合工艺可将精矿Cr₂O₃品位做到百分之四十二以上，回收率百分之八十至九十，是处理微细粒高铬矿的有效手段

高铬铁矿的定义与品位分级

高铬铁矿根据用途分为三类：冶金用高铬铬铁矿要求Cr₂O₃含量百分之四十八以上、铬铁比大；化工用高铁铬铁矿要求Cr₂O₃含量百分之五十以上、SiO₂和Al₂O₃含量低；耐火材料用高铝铬铁矿要求Cr₂O₃含量百分之三十至三十五、Al₂O₃和MgO含量高。不同用途对选矿工艺的侧重点不同，冶金级最看重铬铁比，需要磁选深度除铁；化工级侧重降低硅铝杂质，对重选精度要求更高。

高铬铁矿通常具有块状、条状和斑状粗粒浸染构造，密度大，四点五至五点一克每立方厘米，与脉石矿物如橄榄石、蛇纹石等，密度三点二至三点六克每立方厘米存在显著密度差，且铬铁矿具有弱磁性。密度和磁性的双重差异，决定了高铬铁矿选矿以重选为主体、磁选辅助提纯的技术路线。

工艺流程设计的主线逻辑

高铬铁矿选矿流程设计的决策逻辑围绕一个核心问题：在保证铬铁比的前提下，用最低成本把Cr₂O₃品位提到百分之四十八以上。品位越高、铬铁比越大，精矿售价越高，但选矿成本和回收率的平衡点需要根据矿石特性精算。

典型的高铬铁矿选矿工艺流程可概括为：破碎、粗粒预选抛尾、磨矿分级、重选粗选、重选精选、磁选提纯、脱水。每一步的目标和手段各不相同，但环环相扣。

破碎与高压辊磨：节能的关键一招

高铬铁矿原矿通常经过两段闭路破碎流程：颚式破碎机粗碎至二百五十毫米以下，圆锥破碎机中细碎至三十毫米以下，振动筛形成闭路循环。

高压辊磨机闭路破碎替代一段球磨是一个重要的技术改进。高压辊磨机利用层压粉碎机理，加上铬铁矿性脆易碎的特点，矿石在超高静压力下沿矿物解离面破裂，辊后产品中零点零七四毫米含量可达百分之十二至十三，二毫米粒级含量达百分之八十以上。高压辊磨后的产品通过二至三毫米湿式筛分闭路循环，筛下产品直接进入重选。

这条路径的优势非常明显：提前在粗粒级实现矿物解离，重选可预先选出合格高品质精矿，大幅减少进入球磨机的矿量，降低生产能耗。

重选：螺旋溜槽是绝对主力

螺旋溜槽是高铬铁矿重选段的核心设备。它的优势在于处理粒度范围宽，有效分选二至零点一毫米，单台处理量大、能耗极低、无运动部件。

津巴布韦大岩墙铬铁矿的生产实践表明，螺旋溜槽一次粗选即可获得Cr₂O₃品位百分之四十五至四十八的粗精矿。通常采用粗选螺旋溜槽加精选螺旋溜槽的两段配置：给矿浓度控制在百分之三十左右粗选，精选浓度控制在百分之二十六左右，可产出Cr₂O₃品位百分之四十八至五十的精矿产品。

对于零点八至二毫米的粗粒级，螺旋溜槽可配合摇床进一步提高精度。某高品位铬铁矿的生产数据表明，零点八至零毫米粒级经螺旋溜槽粗选、螺旋溜槽精选、摇床扫选的联合工艺，Cr₂O₃回收率可达百分之九十点零三。

磁选：提升铬铁比的利器

磁选在高铬铁矿选矿中承担两个任务：弱磁选去除磁铁矿等强磁性矿物，磁场强度零点三至零点六特斯拉，强磁选回收细粒铬铁矿并进一步提升品位。

弱磁选对提升铬铁比的效果非常直接。某工艺数据表明，螺旋重选精矿Cr₂O₃品位百分之四十四点一，经低磁场磁选后非磁性物Cr₂O₃品位升至百分之四十八点五，Fe品位从百分之二十四点七降至百分之二十点零。

对于二十至二毫米的粗粒级物料，可采用粗粒永磁辊式强磁选机进行干式强磁选，辊表面磁场强度一点二至一点四特斯拉，皮带表面一点零至一点二特斯拉，单台处理量四十至五十吨每小时，可分段抛除大量尾矿。

细粒级高铬铁矿的磁重浮联合工艺

对于零点零七四毫米占百分之七十以上的细粒级高铬铁矿，单纯的重选或磁选难以兼顾品位和回收率。磁重浮三段联合工艺是有效手段。

以某南非细粒铬铁矿，原矿Cr₂O₃品位百分之十九点六八、零点零七四毫米占百分之七十二点八五为例：原矿经零点九特斯拉背景磁场强磁选预富集，抛除大量非磁性脉石；强磁选粗精矿经螺旋溜槽一粗一扫，获得Cr₂O₃品位百分之四十二点一一、回收率百分之五十一点八七的重选精矿；重选尾矿经浮选闭路流程，苯甲羟胺酸捕收剂加松醇油起泡剂，一次粗选加三次精选加二次扫选，获得Cr₂O₃品位百分之四十二点九二、回收率百分之三十点四九的浮选精矿。两段精矿合并后总产率百分之三十八点三二、Cr₂O₃品位百分之四十二点三零、回收率百分之八十二点三六。

对于要求更高的冶金级产品，可在磁选和浮选后再增加摇床精选，将品位提升至百分之四十五以上。

分级入选：细化粒级分选的必要性

高铬铁矿的另一个选矿原则是分级入选。粒度越细，需要的重选设备精度越高、槽面刻槽越浅。常采用高频细筛，筛孔零点零七六至零点三毫米，将强磁精矿分为粗细两路，筛上产品和筛下产品分别用不同型号的螺旋溜槽处理，筛下产品的尾矿再经摇床回收。

这种分级处理的效果在于：粗粒级用螺旋溜槽即可获得合格精矿和尾矿，大幅减少占地面积大、处理量低的摇床使用量；细粒级用摇床做进一步回收，保障总回收率。

关键工艺参数的汇总参考

下表汇总了高铬铁矿选矿各段的核心控制参数：

高铬铁矿选矿工艺流程设计的核心思路，是用重选以最低成本快速产出合格精矿，用磁选精准除铁提升铬铁比，对细粒级再用浮选兜底回收。高压辊磨闭路破碎替代一段球磨是节能的关键改进。把矿石的嵌布粒度、伴生矿物类型和最终产品要求搞清楚，在重选、磁选、浮选三段之间找到最经济的组合，是这套工艺的决策主线。