赤鐵礦是我國主要的鐵礦資源，由于普遍存在的細、雜等問題，赤鐵礦一直是我國鐵礦選礦的薄弱環節，為此國家組織了4次科技攻關。赤鐵礦選礦經過攻關后，在工藝流程的改進、選別設備的更新與選礦藥劑的開發等方面取得了長足的進展，技術經濟指標得到明顯改善。
唐山及周邊地區埋藏著大量可開采的赤鐵礦，過去由于技術、設備等因素所限，未將這部分礦石開發，但隨著礦產資源的貧乏和選礦新技術、新設備的發展，若能將其有效回收，必將極大地提高本地區的資源利用事，產生客觀的經濟和環保效益。受企業委托，本研究通過對唐山某地低貧赤鐵礦系統的選礦試驗研究，確定階段磨礦一弱磁選一強磁選一反浮選為選礦原則流程，獲得了較好的分選指標。
1 礦石性質
1.1 礦石主要物質組成
試驗用礦樣總共取約300 kg．礦樣具有較好的代表性。經破碎至-2 mm后混勻縮分作為試驗礦#o試樣的多元素化學分析、鐵物相分析結果分別見表1、表2所示。
從表1可知，礦樣全鐵品位為21.90%，其中有害元素硫、磷含量分別為0.009%和0.024%。
1.2 礦石主要工藝礦物學特征
從表2可知，赤、褐鐵礦中的鐵占到礦樣全鐵含量的68.59%．磁鐵礦中的鐵占18.49%．碳酸鐵、藏化鐵和硅酸鐵在礦樣中也有少量分布。
該鐵礦屬于鞍山式鐵礦，為沉積變質巖，礦石類型主要為赤鐵石英巖和磁鐵石英巖兩類。淺層以赤鐵石英巖為主，深層過渡為磁鐵石英巖．赤鐵礦石比磁鐵礦石品位略高。脈石礦物以石英為主，其次為陽起石、閃石礦物、磷灰石包裹體及少量普通角閃石和輝石等；微量礦物有磷灰石、黃鐵礦、黃銅礦，另外還有后期蝕變的綠泥石、碳酸鹽和黑云母等礦物。
礦石構造以條帶狀為主，伴有揉皺狀構造。石的結構以粒狀變晶結構及交代結構為主，在鐵礦物條帶中磁鐵礦呈半自形—自形變晶結構，顆粒大小不均勻；而在石英中的磁鐵礦包裹體尉呈細小的自晶形結構。磁鐵礦周邊及解理裂隙中發生氯化交代作用，形成邊緣交代、網狀和殘留體結構。
1.3 原礦粒度分析試驗
取-2mm原礦100g用標準套篩進行干式振動篩分，對各粒度級別進行稱重并取樣化驗。結果見表3。
從表3可看出，在各個粒級中鐵的品位變化不大．0.6~2 mm粒級中鐵的分布相對集中。
2 試驗方案
從原礦性質分析可知，礦石中主要有用礦物是赤、褐鐵礦和少量的磁鐵礦，脈石礦物以石英為主，因此該鐵礦的選礦主要是石英和鐵礦物的分離。根據該鐵礦原礦性質，并借鑒國內外先進成熟的選別工藝和設備，擬定了階段磨礦、弱磁選一強磁選-反浮選方案。工藝原則漉程圖見圖1。
3 試驗結果與討論
3.1 一段磨礦、弱磁選一強磁選試驗
3.1.1 一段磨礦細度試驗
對原礦樣進行不同時間磨礦，將磨礦后產品用濕式弱磁選機進行弱磁選試驗。一段磨礦細廑試驗結果見表4。
從表4可見，隨著磨礦細度的增加，精礦品位得到逐步提高，尾礦晶位有所上升。這是因為在磨礦過程中，礦石不斷泥化，細泥品位較高又較難回收，磨礦越細，細泥流失也越多。為減少二段磨礦作業的處理能力，兼顧一段選別指標，選取一段磨礦細度-0.074 mm占67.54%。
3.1.2 弱磁選尾礦強盛選試驗
經弱破選后，可以回收一部分磁鐵礦，可是大量的赤、褐鐵礦損失于尾礦中，必須將弱磁選的尾礦作強破選試驗，磁感應強度0. 85 T，試驗結果見表5。
從表5可知，經過一段磨礦、弱磁選一強磁選試驗，將精礦合并后精礦產串為52.38%．品位為36.33%．回收率為86.89%。
3.2 二段磨礦、強磁選試驗
將弱磁選粗精礦和強磁選精礦進行二段磨礦細度試驗．磁感應強度0.85T．結果見表6。
從表6可見，隨著磨礦細度的增加，鐵精礦品位稍有上升，回收率稍有下降。考慮到后續浮選的指標要求，應盡量使赤鐵礦有較高的單體解理度。因此確定二段磨礦細度為97. 70qo．此時鐵精礦品位為56.02%．回收率為73.93%．產率為47.75%。
3.3 反浮選試驗
參考國內外赤鐵礦選礦資料，結合以往試驗經驗，選用氫氯化鈉為pH值調整捌，淀粉為抑制劑，活性氯化鈣為活化劑，RA-715為捕收荊對品位為56.02%的二段強磁選精礦進行反浮選試驗。對上述4種藥劑分別進行藥劑用量試驗，試驗流程如圖2所示。
3.3.1 調整劑用量試驗在淀粉用量為1200 g/t．氧化鈣用量為l 000晷／t時，捕收荊RA -715用量為1500g／t的條件下，改變NaOH的用量分別為900g/t、1250 l/t、1600 l/t、1950 g／t進行pH調整劑用量試驗，結果見表7。
從表7可見．NaOH用量為1600 l/t時，反浮選精礦品位達多最大值，為65.19%．因此選擇NaOH用量為1600g/t。
3.3.2 抑制劑用量試驗
調整劑采用淀粉，用量分別為800g/t、1 000 l/L、l 200 g/t、l 400 g/t，固定磨礦細度- 200目占97.70%．其它藥劑用量見表備注所示。
抑制劑淀粉用量對鐵精礦產率和鐵品位影響較大。隨著淀粉用量從800g／l增加到l000g／1．精礦鐵回收率由83.19%降到82.24%．精礦鐵品位上升到64.27%。當淀粉用量為1200 l/t時，精礦鐵品位65.34%．鐵回收率82.28%。因此，綜合指標選擇抑制劑淀粉用量1200 g/t較為合適。
3.3.3 活化劑用量試驗
活化劑采用氯化鈣，用量分別為800 g/t、1000 l/t、1200g/t、l400們周定磨礦細度-200目97.7%。
3.3.4 捕收劑用量試驗
捕收劑采用RA -715．用量分別為900g/t、1200g／l、1500g/t、1800 g/t．固定磨礦細度-200目97.7%。
從表9可看出，隨著捕收荊用量的增加，精礦的鐵品位呈上升趨勢，鐵精礦產率下降。當捕收劑用量為1500g/t時，反浮選選別指標較好，繼續加大捕收劑用量，鐵精礦品味下降。因為捕收劑RA-715中含有起泡刑，當用量較大時礦漿泡沫較多，使部分鐵夾雜在泡沫中被浮選出來，造成鐵精礦品味下降。綜合考慮鐵品位和鐵產率的關系，當捕收劑用量1500 g／t時為最佳條件。
3.4 開路流程試驗
條件試驗結果表明．對于精礦采用一次桓選只能獲得含鐵65%的鐵輔礦，為提高精礦的鐵品位，因此擬定的開路流程為一次粗選、二次精選流程。
4 全流程試驗
在上述條件試驗的基礎上，經過多次試驗，最終確定采用二段磨礦、多次破選，一次粗浮選、二次精浮選的選別流程，數質量流程如圖4所示。
5 結論
(1)該鐵礦屬于鞍山式鐵礦，為沉積變質巖，礦石類型主要為赤鐵石英巖和磁鐵石英巖兩類。脈石礦物以石英為主，其次為陽起石、閃石礦物、磺灰石包裹體及少量普通角閃石和輝石等；
(2)本研究通過對該赤鐵礦系統的選礦試驗研究，確定階段騫礦、弱磁選一強磁選一反浮選為選礦原則流程。試驗結果表明，在原礦全鐵品位21.90%．一段磨礦細度-200目67.54%，二段磨礦細度-200目97.7%．量佳磁選和反浮選條件下．可以獲得鐵精礦產率22.97%、品位65.80%、回收率69.01%的良好分選指標。