选矿常识

先说三个重点

• 原生铬铁矿的选矿设计必须从矿石的嵌布特征和品位分级出发。高品位块矿Cr₂O₃≥百分之三十二或中等品位矿石，主流路线以重选为核心，粗粒级用螺旋溜槽，细粒级用摇床。对于超低品位矿石Cr₂O₃百分之二点四至三，则需引入磁重浮联合工艺，才能实现有效富集

• XRT智能预选抛废技术的引入是近年的重要进步。通过在粗碎后提前剔除围岩废石，可有效提高入选品位，降低后续磨选负荷。特别是针对粒度宽的低品位矿，其分选精度高，可直接产出块精矿或粉精矿

• 设计原则必须遵循能抛早抛、能收早收。原生矿不含泥、粒度相对均匀，不需要洗矿脱泥环节，可以将资源直接切入重选或磁选，流程相对紧凑，但磨矿细度和分级粒度是第一道技术命门

原生铬铁矿的矿物特征与选矿前提

原生铬铁矿，指产于基性超基性岩体中的层状或豆荚状铬铁矿床。与红土型铬矿或海滨砂矿不同，原生铬铁矿的显著特点是：矿石呈块状、浸染状或条带状构造，铬铁矿与脉石如橄榄石、蛇纹石、辉石等紧密共生，需要破碎磨矿才能实现单体解离。

从工艺矿物学角度看，铬铁矿的密度为四点一至四点七克每立方厘米，与脉石的密度差，脉石通常二点七至三点二克每立方厘米，是重选分选的基础。铬铁矿具弱磁性，可在强磁选场中被回收。其莫氏硬度五点五至六点五，属于中等硬度、性脆易碎的矿物。

原生铬铁矿的品位跨度极大。富矿Cr₂O₃边界品位可达百分之二十五，工业品位百分之三十二以上；贫矿品位可低至百分之五至八，超低品位矿石甚至只有百分之二点四至三。品位的差异直接决定了选矿工艺的走向。

破碎与预选抛尾：从源头减负

原生铬铁矿通常采用两段一闭路破碎流程。颚式破碎机将原矿碎至六十毫米以下，再经圆锥破碎机与振动筛构成闭路循环，控制最终产品粒度在十毫米以下。

低品位铬铁矿的预选抛尾是提高入选品位的核心手段。XRT智能选矿机基于双能X射线透射分选技术的应用是一大突破。根据高、低双能X射线与矿物相互作用的差异，XRT可准确识别六十毫米至十毫米粒级中的铬铁矿与废石。通过气排枪精确击打分离，可预先抛弃大量围岩废石，获取高品位块精矿或粉精矿，后续处理矿量大幅减少，磨选成本显著降低。

磨矿与分级：细度决定分选效果

破碎产品进入磨矿段。这一环节的目标是在保证铬铁矿充分单体解离的前提下，防止过磨泥化。

铬铁矿性脆，传统球磨机易造成过粉碎。高压辊磨机闭路破碎技术的引入有效缓解了这一问题。高压辊磨机利用层压粉碎原理，在超高静压力下使矿石沿矿物界面解离，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，且过磨现象显著减少。

分级设备通常采用螺旋分级机或水力旋流器，控制磨矿细度。对于需要重选的物料，磨矿细度一般控制在零点零七四毫米占百分之六十至六十五左右。对于超低品位细粒嵌布的矿石，磨矿细度甚至要求零点零七五毫米占百分之六十以上。

重选主体工艺：螺旋溜槽与摇床的协同

重选是原生铬铁矿选矿的主体，核心设备是螺旋溜槽和摇床。

螺旋溜槽是粗选和扫选的主力。它处理量大，直径一千五百毫米规格单台处理量可达六至八吨每小时，能耗极低、无运动部件。印度某品位百分之二十五点六七的铬铁矿，经螺旋溜槽抛尾、螺旋溜槽精选、中矿再磨分级摇床选别的流程，获得了产率百分之四十三点一七、品位百分之四十五点九七、回收率百分之八十一点八三的铬精矿。

摇床则负责精选环节，利用更精确的床面运动实现细粒级的高精度分选。对于原生铬矿，典型的粗粒级组合是：螺旋溜槽做粗选、扫选，快速抛除大量脉石；摇床做精选，将品位从百分之三十五至四十提升至百分之四十五至四十八以上。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百分之四十五至四十八的粗精矿，再经摇床精选和磁选后，精矿品位可达百分之五十二以上。

磁重浮联合工艺：细粒低品位矿石的解题思路

当铬铁矿嵌布粒度极细，零点零七四毫米占百分之七十以上，或原矿品位极低，Cr₂O₃低于百分之十时，单一重选难以兼顾品位和回收率。此时磁重浮联合工艺是有效的技术路线。

第一阶段是强磁选预富集。采用高梯度湿式强磁选机，背景磁场强度零点八至一点零特斯拉，将弱磁性的铬铁矿富集，抛弃大量非磁性脉石。南非某细粒铬铁矿，原矿Cr₂O₃百分之十九点六八、零点零七四毫米占百分之七十二点八五，经强磁选预富集后，为后续作业创造了良好条件。

第二阶段是重选再富集。强磁选粗精矿经螺旋溜槽重选，回收零点零四三毫米以上粗粒铬铁矿，得到品位百分之四十二以上的重选精矿。

第三阶段是浮选回收细粒。重选尾矿进入浮选作业。采用水杨羟胺酸、苯甲羟胺酸等捕收剂，用量二百至一千克每吨，无需添加水玻璃等抑制剂，经一次粗选、三次精选、二次扫选的闭路流程，可从重选尾矿中回收细粒铬铁矿。综合精矿品位可达百分之四十二以上，回收率百分之八十至九十。

对于超低品位，Cr₂O₃百分之二点四至三且铬铁共生关系紧密的矿石，上述磁重浮流程仍存在局限。此时可考虑重选富集铬加尾矿还原焙烧弱磁选回收铁的分步工艺。先通过重选获得Cr₂O₃品位百分之二十至二十五的铬精矿，再将重选尾矿与分级尾矿混合，在一千二百摄氏度下进行还原焙烧，使弱磁性的铁矿物转化为强磁性的磁铁矿，再通过弱磁选，一千五百至三千高斯，分离出TFe品位百分之五十九至六十五的铁精矿。

设备配置清单

下表汇总了一条日处理五百至一千吨原生铬铁矿，中等品位的典型设备配置：

原生铬铁矿选矿生产线的设计核心，是根据矿石品位和嵌布粒度选择技术路线。中等品位以上矿石走重选为主路线，粗粒螺旋溜槽加细粒摇床是经典配置。超低品位或细粒嵌布矿石引入磁重浮联合工艺。XRT预选抛尾是降低能耗、提高入选品位的有效手段，适合低品位矿石的前端处理。把矿石的品位、嵌布粒度和伴生矿物搞清楚，在重选、磁选、浮选三段之间找到最经济的组合，是这条生产线的设计主线。