冶金行业提高锰回收率的选矿工
艺研究和应用
提高锰回收率的选矿工艺研究和应用
试 验 报 告
中钢集团马鞍山矿山研究院
2007年 7月
提高锰回收率的选矿工艺研究和应用
试 验 报 告
院 长：王运敏
主 管 院 长：项宏海
科技产业部部长：李如忠
选 矿 所 长：孙炳泉
项 目 负 责 人：杨任新 缪建成
项 目 组 成 员：
马 院：李俊宁 袁启东 杨任新
王 炬 李 亮
栖 霞：
报 告 审 批：孙炳泉 常前发
报 告 编 写：李俊宁
中钢集团马鞍山矿山研究院
项目参加人员名单
序号 姓 名 单 位 职 称 主要承担的任务 备 注
1 杨任新 选矿研究所 高 工 课题负责人、方案制定 组长
2 李俊宁 选矿研究所 高 工 课题负责人、方案制定
3 袁启东 选矿研究所 工程师 试验参加人员
4 王 炬 选矿研究所 工程师 试验参加人员
5 李 亮 选矿研究所 工程师 试验参加人员
7 余琍珍 选矿研究所 工程师 化验人员
目 录
1、前言...................................................1
2、试验样品及矿石性质.....................................3
试验样品 ...........................................3
矿石性质 ...........................................4
3、实验室选矿试验.........................................5
1号选硫尾矿样品的选矿试验 ........................6
高梯度磁选机工艺参数试验 ......................6
粗精矿的生产 .................................10
精选磁场强度试验 .............................11
中矿扫选试验 .................................12
锰精矿弱磁除铁试验 ...........................12
全流程试验 ...................................13
试验结果分析 .................................15
2号选硫尾矿样品的选矿试验 .......................15
高梯度磁选机工艺参数试验 .....................15
粗精矿的生产 .................................19
精选磁场强度试验 .............................20
粗选尾矿扫选试验 .............................21
中矿再选试验 .................................21
磨矿—强磁选试验 .............................22
锰精矿弱磁除铁试验 ...........................23
全流程试验 ...................................24
试验结果分析 .................................26
3号选硫尾矿样品的选矿试验 .......................26
粗选磁场强度试验 .............................27
粗精矿的生产 .................................27
精选磁场强度试验 .............................28
粗选尾矿扫选试验 .............................28
精选中矿、扫精再选试验 .......................29
锰精矿弱磁除铁试验 ...........................30
全流程试验 ...................................30
试验结果分析 .................................33
4、选矿产品考查..........................................33
锰精矿多元素分析 ..................................33
锰精矿筛析 ........................................34
5、现场流程考查和生产指标检测............................34
现场流程考查 ......................................34
现场生产指标检测 ..................................36
6、磁介质除钙试验........................................36
7、推荐流程..............................................40
8、结语..................................................40
1、前言
南京栖霞山锌阳矿业有限公司选矿厂目前已形成规模为年处理
35 万吨铅锌硫银锰矿石的选矿厂，年产精矿量 17 万吨/年左右，尾
矿产量为 10～15万吨/年，伴生锰矿物存在于选硫尾矿中。
目前生产上采用高梯度一粗一精、中矿返回～锰精矿弱磁除铁工
艺回收选硫尾矿中的锰矿物，投产后生产工艺较为稳定，但锰精矿收
率偏低，磁介质板结钙，对企业的经济效益有一定的影响。特别是近
两年随着采掘深度的不断延伸、选矿厂选别工艺不断完善，选硫尾矿
中锰品位波动较大，高时为 10～14%，低时也达 6～8%。针对选硫尾
矿回收锰生产过程中回收率还比较低、入选锰品位波动较大等问题，
南京栖霞山锌阳矿业有限公司委托中钢集团马鞍山矿山研究院对选
硫尾矿中锰的综合回收进行进一步研究，在保证目前磁选设备基本不
变、锰精矿质量满足用户需要的基础上，大幅度提高锰收率，提高锰
的最终产出率。合同要求：在锰品位≥24%基础上将锰收率提高到≥
55%，更高目标是在锰品位≥23%基础上实现锰收率≥65%，并提出优
化工艺、流程和技术保证的措施。
本次试验矿样由南京栖霞山锌阳有限责任公司负责采取，分别采
取了三种不同锰品位的选硫尾矿样品，对尾矿样品晒干、混匀、取样
化验，选硫尾矿中的锰含量分别为：%、%和 %。根据
试验要求，本次试验对三种样品分别进行了高梯度一次粗选～锰精矿
弱磁除铁、高梯度一粗一精～锰精矿弱磁除铁、高梯度一粗一精一扫～
锰精矿弱磁除铁和高梯度一粗一精一扫、中矿再选～锰精矿弱磁除铁
的试验研究；同时还进行了现场流程考查和现场生产指标检测。试验
结果见表 1和表 2。
实验室试验结果（%） 表 1
试验
样品
试验流程
产品
名称
产率 锰品位 铁品位 锰收率
精矿
尾矿
强磁—锰精矿弱磁除铁
（图 1）
给矿
精矿
尾矿
强磁（一粗一精）—锰
精矿弱磁除铁
（图 2） 给矿
精矿
尾矿
1号
样品
强磁（一粗一精一扫）
—锰精矿弱磁除铁
（图 3） 给矿
精矿
尾矿
强磁—锰精矿弱磁除铁
（图 4）
给矿
精矿
尾矿
强磁（一粗一精）—锰
精矿弱磁除铁
（图 5） 给矿
精矿
2号
样品
强磁（一粗一精一扫）
—锰精矿弱磁除铁 尾矿
（图 6） 给矿
精矿
尾矿
强磁（一粗一精一扫）
—中矿再选—锰精矿弱
磁除铁（图 7） 给矿
精矿
尾矿
强磁—锰精矿弱磁除铁
（图 8）
给矿
精矿
尾矿
强磁（一粗一精）—锰
精矿弱磁除铁
（图 9） 给矿
精矿
尾矿
强磁（一粗一精一扫）
—锰精矿弱磁除铁
（图 10） 给矿
精矿
尾矿
3号
样品
强磁（一粗一精一扫）
—中矿再选—锰精矿弱
磁除铁（图 11） 给矿
工业生产指标考查结果（%） 表 2
工艺流程
产品
名称
产率 锰品位 铁品位 硫品位 锰收率
精矿
尾矿
现场流程考查（图 12）
园筒筛隔粗—强磁（一粗
一精）—中矿返回—锰 给矿
精矿弱磁除铁
精矿
尾矿 白班
给矿
精矿
尾矿
小夜
班
给矿
精矿
尾矿
现场实际生产
指标检测
（5月 29日至
6月 24日）
大夜
班
给矿
结果表明：当给矿锰品位为 ～%时，可获锰品位 23%
以上的锰精矿。增加中矿再选和扫选作业，有利于提高锰精矿的回收
率。由于生产中锰给矿品位波动较小，生产流程较为简单，生产上易
于操作管理，生产指标较为稳定。
2、试验样品及矿石性质
试验样品
南京栖霞山锌阳有限责任公司分两次将三种不同锰品位的选硫
尾矿样品送至我院，我院对来样进行晒干、混匀、缩分、取样化验，
三种选硫尾矿样品的锰品位化验结果见表 3，粒级分析结果见表 4。
经与甲方协商后，甲方建议用该样品进行小型选矿试验研究。
三种选硫尾矿样品的化验结果（%） 表 3
样品名称 1号样品 2号样品 3号样品
锰品位
三种选硫尾矿样品粒度筛析结果（％） 表 4
样品名称 粒级（mm） 产率 锰品位 锰分布率
＋
－
－
－
1号样品
合 计
＋
－
－
－
2号样品
合 计
＋
－
－
－
3号样品
合 计
从粒度组成中可知：三种样品中锰品位较高的粒级集中在
～（1号）、～和－（2号）、
～（3号），＋粒级锰品位相对较低。三种不
同锰品位的选硫尾矿中，－粒级占有量相对较多，用高梯度
磁选机回收时，对锰精矿收率有一定的影响。
矿石性质
矿石中主要有用矿物为菱锰矿，其次为钙菱锰矿、水锰矿、锰方
解石和少量的锰白云石，脉石矿物为石英、方解石、白云石、石榴子
石、硫化矿（闪锌矿、黄铁矿）及少量石膏和萤石，三种不同锰品位
的选硫尾矿多元素分析和锰物相分析结果见表 5、6。
选硫尾矿多元素分析结果（%） 表 5
元素
样品名称
Mn Fe P Pb Zn S
1号样品
2号样品
3号样品
选硫尾矿锰物相分析结果（％） 表 6
1号样品 2号样品 3号样品样 品 名 称
相名
锰含量 分布率 锰含量 分布率 锰含量 分布率
碳酸锰
硅酸锰
高价锰
合计
结果表明：三种尾矿中的磷含量较低，硫、铁含量较高，硫主要
以黄铁矿的形式存在，用强磁选选别时，自然进入尾矿中，对锰精矿
产品质量没有影响。但铁与锰共生，因此在选锰的过程中需对锰精矿
除铁。3号选硫尾矿中碳酸锰含量较高，为 %，1号和 2号选硫
尾矿中的碳酸锰仅占 %和 %，碳酸锰含量较低，将影响锰
精矿收率。
3、实验室选矿试验
从选硫尾矿的矿石性质中可知：可回收的矿物为碳酸锰矿物，该
矿物的比磁化率为一常数，无磁饱和磁滞现象。一般情况下，碳酸锰
矿石的比磁化率随着锰品位的提高而增加，故选择立环脉动高梯度强
磁选设备对选硫尾矿进行锰矿物回收。考虑到尾矿中微量的铁矿物伴
随着锰矿物被一同回收，影响锰精矿的产品质量，故本次试验拟定选
硫尾矿强磁选－锰精矿弱磁除铁工艺进行选矿试验研究。
立环脉动高梯度磁选机是目前国内较先进的强磁选设备，它分选
精度和背景场强高，对细粒级回收效果明显优于其它强磁设备。它具
有富集比大、分选效率高、不易堵塞，对给矿粒度、浓度和品位的波
动适应性强、工作可靠、操作维护方面等优点。该设备的影响因素主
要有磁场强度、冲程、冲次、充填介质和精矿漂洗水量的大小，本次
试验将对以上参数进行研究。试验设备为 Slon—750、500 立环脉动
高梯度磁选机和φ400mm弱磁筒式磁选机。
本次试验以 1、2 号选硫尾矿样品为主，3 号样品仅进行工艺参
数调整和套用流程试验。
1号选硫尾矿样品的选矿试验
高梯度磁选机工艺参数试验
在粗选作业，对高梯度磁选机进行了磁场强度、充填介质直径、
冲次、冲程、精矿漂洗水量等工艺参数试验，结果见表 6、7、8、9。
10、
1号样品磁场强度（φ4mm棒介）试验结果（%） 表 6
磁场强度（kA/m） 产品名称 产率 锰品位 锰收率 试验条件
精矿
尾矿
给矿
精矿
尾矿
给矿
冲次:200次/分
冲程: 20mm
立环转速:2 转/
分精矿漂洗水量:
75ml/s
精矿
尾矿
给矿
精矿
尾矿
给矿
精矿
尾矿
给矿
1号样品磁场强度（φ2mm棒介）试验结果（%） 表 7
磁场强度（kA/m） 产品名称 产率 锰品位 锰收率 试验条件
精矿
尾矿
给矿
精矿
尾矿
给矿
精矿
尾矿
给矿
精矿
尾矿
冲次:200次/分
冲程: 20mm
立环转速:2 转/
分
精矿漂洗水量:
75ml/s
给矿
1号样品冲次试验结果（%） 表 8
冲次（次/分） 产品名称 产率 锰品位 锰收率 试验条件
精矿
尾矿
给矿
精矿
尾矿
给矿
精矿
尾矿
给矿
精矿
尾矿
给矿
磁场强度:
kA/m
立环转速 :2 转 /
分
冲程: 20mm
精矿漂洗水量:
75ml/s
φ4mm棒介
1号样品冲程试验结果（%） 表 9
冲程（㎜） 产品名称 产率 锰品位 锰收率 试验条件
精矿
尾矿
给矿
30 精矿
磁场强度:
kA/m
冲次:200次/分
立环转速:2 转/
尾矿
给矿
精矿
尾矿
给矿
分
精矿漂洗水量:
75ml/s
φ4mm棒介
1号样品精矿漂洗水量试验结果（%） 表 10
漂洗水（ml/s） 产品名称 产率 锰品位 锰收率 试验条件
精矿
尾矿 不加
给矿
精矿
尾矿
给矿
精矿
尾矿
给矿
磁场强度:
kA/m
冲次:200次/分
立环转速 :2 转 /
分
冲程: 20mm
φ4mm棒介
结果表明：（1）磁场强度的变化对精矿品位和收率影响较大。
用φ4mm棒介作充填介质，当磁场强度从
%下降到 %，而锰收率从
%上升到 %。磁场强度进一步提高到
矿品位和收率变化较小。而用φ2mm棒介作充填介质，当磁场强度从
%下降到
%，而锰收率从 %上升到 %。综合考虑：选取粗选磁场
强度为 kA/m。
（2）用φ4mm和φ2mm棒介作充填介质时，在其它工艺参数相同
的情况下，φ4mm棒介有利于提高锰精矿品位，但对锰精矿收率有一
定的影响。
（3）冲次在一定的范围内对锰精矿品位和收率均有影响。当冲
次较小时，锰精矿品位和收率均较低，分选效果较差。随着冲次从 200
次/分增加到 300次/分时，锰精矿品位上升，而锰精矿收率下降，综
合考虑，选取冲次 200次/分。
（3）冲程在一定的范围内对锰精矿品位和收率均有影响。随着
冲程从 20mm增加到 40mm时，锰精矿品位上升，而锰精矿收率下降，
综合考虑，选取冲程 20mm。
（4）精矿漂洗水量对锰精矿品位和收率略有影响，本次试验选
择精矿漂洗水量 75ml/s。
综上所述：用高梯度磁选机回收 1号选硫尾矿时，粗选作业适宜
的工艺参数为：磁场强度: kA/m、冲次:200 次/分、冲程:
20mm、立环转速:2转/分、精矿漂洗水量 75ml/s。考虑到介质的充填
尺寸对锰精矿品位和收率的影响，为了提高粗选作业的锰收率，完成
合同所要求的指标，对φ4mm 和φ2mm 棒介将分别进行精选磁场强度
试验。
粗精矿的生产
在磁场强度 kA/m、立环转速 2转/分、冲次 200次/分、
冲程 20㎜、精矿漂洗水量 75ml/s、φ4mm和φ2mm棒介的条件下，生
产 1号粗精矿，结果见表 11。可获锰品位 %和 %、锰收率
%和 %的锰精矿。
1号选硫尾矿粗精矿的生产结果（%） 表 11
产品名称 产率 锰品位 锰收率 介质
精矿
尾矿
给矿
φ4mm
精矿
尾矿
给矿
φ2mm
精选磁场强度试验
对含锰 %和 %的粗精矿，分别进行精选磁场强度试验。
试验条件为：立环转速 2 转/分、冲次 200 次/分、冲程 20㎜、精矿
漂洗水量 75ml/s、φ4mm和φ2mm棒介，结果见表 12、13。
精选磁场强度（φ4mm棒介）试验结果（%） 表 12
磁场强度（kA/m） 产品名称 产率 锰品位 锰收率
精矿
尾矿
给矿
精矿
尾矿
给矿
精矿
尾矿
给矿
精矿
尾矿
给矿
精选磁场强度（φ2mm棒介）试验结果（%） 表 13
磁场强度（kA/m） 产品名称 产率 锰品位 锰收率
精矿
尾矿
给矿
精矿
尾矿
给矿
精矿
尾矿
给矿
精矿
尾矿
给矿
结果表明：磁场强度的变化对精矿品位和收率影响较大。当磁场强
度为 %和
%，锰收率 %和 %的锰精矿。当磁场强度上升到
kA/m时，可获锰品位 %和 %，锰收率 %和
%的锰精矿。且φ4mm棒介比φ2mm棒介锰精矿品位高 ～
个百分点，说明充填φ4mm棒介有利于提高锰精矿品位。
中矿扫选试验
对高梯度精选磁场强度 棒介）所获的
中矿（锰品位 %）进行扫选试验。扫选试验条件为：磁场强度
2 转/分、冲次 200 次/分、冲程 20㎜、精矿
漂洗水量 75ml/s、φ4mm棒介，结果见表 14。
中矿再选试验结果（%） 表 14
产品名称 产率 锰品位 锰收率
精矿
尾矿
给矿
结果表明：含锰 %的中矿，经高梯度扫选后，可获锰品位
%、锰收率 %的精矿，锰品位在原有基础上提高了
个百分点，扫选作业的效果较明显。但由于 1号选硫尾矿中的锰含量
较低，经一粗一精流程选别后，锰精矿品位只达 %，扫选精矿
并入后，对总的锰精矿质量有一定的影响。
锰精矿弱磁除铁试验
对高梯度一次粗选、一粗一精选和一粗一精一扫选的锰精矿，用
磁场强度 kA/m 弱磁选机进行除铁试验，结果见表 15。弱磁
除铁的效果不明显。由于脱除的产率较少，锰精矿中的铁略有下降，
而锰品位略有升高。
锰精矿弱磁除铁试验结果（%） 表 15
试验样品 产品名称 产率 锰品位 铁品位 锰收率
精矿
尾矿 一次粗选
给矿
精矿
尾矿
一粗一精
选
给矿
精矿 一粗一精
一扫选 尾矿
给矿
全流程试验
根据条件试验确定的工艺参数进行全流程试验，结果见图 1、2、
3。
锰收率
图例
产率,锰品位,铁品位
（%）
,
,
,
,,
强磁选 kA/m
弱磁除铁 kA/m
尾矿
精矿
1 号样品
,
图 1：1 号样品—强磁—锰精矿弱磁除铁数质量流程
,
试验结果分析
（1）对 1号选硫尾矿进行了高梯度一次粗选～锰精矿弱磁除铁、
高梯度一粗一精选～锰精矿弱磁除铁和高梯度一粗一精一扫选～锰
精矿弱磁除铁三个流程试验，可获锰品位 %～%、锰收率
%～%精矿。
（2）高梯度一粗一精选～锰精矿弱磁除铁流程所获的锰精矿品
锰收率
图例
产率,锰品位,铁品位
（%）
,
,
,
,
强磁粗选 kA/m
强磁精选
尾矿精矿
1 号样品
图 3：1 号样品—强磁（一粗一精一扫）—锰精矿弱磁除铁数质量流程
,
弱磁除铁
kA/m
,,
,
,
,
,
,
强磁扫选
位最高，为 %。而高梯度一粗一精一扫选～锰精矿弱磁除铁流
程所获的锰精矿收率最高，为 %。后者流程比前者锰品位低
个百分点，但锰收率高 个百分点，说明对精选中矿再扫选后，
有利于提高锰精矿收率。
（3）锰精矿弱磁除铁后，锰精矿品位略有上升，杂质铁略有下
降，但由于除铁作业脱去铁矿物的产率较小，除铁效果并不明显。且
所获铁矿物量少、铁品位低，基本无回收价值。
（4）高梯度强磁选机用φ4mm和φ2mm棒介作充填介质时，在其
它工艺参数相同的情况下，φ4mm 棒介比φ2mm 棒介铁品位高，铁收
率略低。
（5）1号选硫尾矿中锰品位为 %，锰品位较低，对锰精矿品
位和收率均有影响。根据本次和以往试验结果以及现场生产实际情况，
以该品位入选，均难以达到合同所要求的选别指标。
2号选硫尾矿样品的选矿试验
高梯度磁选机工艺参数试验
在粗选作业，对高梯度磁选机进行了磁场强度、充填介质直径、
冲次、冲程、精矿漂洗水量等工艺参数试验，结果见表 16、17、18、
19、20。
2号样品磁场强度（φ4mm棒介）试验结果（%） 表 16
磁场强度（kA/m） 产品名称 产率 锰品位 锰收率 试验条件
精矿 冲次:200次/分
尾矿
给矿
精矿
尾矿
给矿
精矿
尾矿
给矿
精矿
尾矿
给矿
精矿
尾矿
给矿
冲程: 20mm
立环转速:2 转/
分精矿漂洗水量:
75ml/s
2号样品冲次试验结果（%） 表 17
冲次（次/分） 产品名称 产率 锰品位 锰收率 试验条件
精矿
尾矿
给矿
精矿
尾矿
给矿
磁场强度:
kA/m
立环转速 :2 转 /
分
冲程: 20mm
精矿漂洗水量:
精矿
尾矿
给矿
精矿
尾矿
给矿
75ml/s
φ4mm棒介
2号样品磁场强度（φ2mm棒介）试验结果（%） 表 18
磁场强度（kA/m） 产品名称 产率 锰品位 锰收率 试验条件
精矿
尾矿
给矿
精矿
尾矿
给矿
精矿
尾矿
给矿
精矿
尾矿
给矿
精矿
尾矿
冲次:200次/分
冲程: 20mm
立环转速:2 转/
分精矿漂洗水量:
75ml/s
给矿
2号样品冲程试验结果（%） 表 19
冲程（㎜） 产品名称 产率 锰品位 锰收率 试验条件
精矿
尾矿
给矿
精矿
尾矿
给矿
精矿
尾矿
给矿
磁场强度:
kA/m
冲次:200次/分
立环转速:2 转/
分
精矿漂洗水量:
75ml/s
φ4mm棒介
2号样品精矿漂洗水量试验结果（%） 表 20
漂洗水（ml/s） 产品名称 产率 锰品位 锰收率 试验条件
精矿
尾矿 不加
给矿
75 精矿
磁场强度:
kA/m
冲次:200次/分
立环转速 :2 转 /
尾矿
给矿
精矿
尾矿
给矿
分
冲程: 20mm
φ4mm棒介
结果表明：（1）磁场强度的变化对精矿品位和收率影响较大。
用φ4mm棒介作充填介质，当磁场强度从
%下降到 %，而锰收率从
%上升到 %。而用φ2mm棒介作充填介质，当磁场强度从
%下降到
%，而锰收率从 %上升到 %。综合考虑：选取粗选磁
场强度为 kA/m。
（2）用φ4mm 和φ2mm 棒介作充填介质时，在磁场强度为
高 个百分点，锰收率低 个百分点。说明充填介质用粗棒，
有利于提高锰精矿品位，但对锰精矿收率有一定的影响。
（3）冲次在一定的范围内对锰精矿品位和收率均有影响。当冲
次较小时，锰精矿品位和收率均较低，分选效果较差。随着冲次从 200
次/分增加到 300次/分时，锰精矿品位上升，而锰精矿收率下降，综
合考虑，选取冲次 200次/分。
（3）冲程在一定的范围内对锰精矿品位和收率均有影响。随着
冲程从 20mm 增加到 40mm 时，锰精矿品位升高 个百分点，而锰
收率下降 个百分点。综合考虑，选取冲程 20mm。
（4）精矿漂洗水量对锰精矿品位和收率略有影响，本次试验选
择精矿漂洗水量 75ml/s。
综上所述：用高梯度磁选机回收 2号选硫尾矿时，粗选作业适宜
的工艺参数为磁场强度: kA/m、冲次:200 次/分、冲程:
20mm、立环转速:2转/分、精矿漂洗水量 75ml/s，与回收 1号选硫尾
矿相同。说明给矿锰品位在一定的范围内波动，不需改变设备的工艺
参数。
粗精矿的生产
在磁场强度 kA/m、立环转速 2转/分、冲次 200次/分、
冲程 20㎜、精矿漂洗水量 75ml/s、φ4mm和φ2mm棒介的条件下，生
产粗精矿，结果见表 21。可获锰品位 %和 %、锰收率 %
和 %的锰精矿。
2号选硫尾矿粗精矿的生产结果（%） 表 21
产品名称 产率 锰品位 锰收率 介质
精矿
尾矿
给矿
φ4mm
精矿
尾矿
给矿
φ2mm
精选磁场强度试验
对含锰 %和 %的粗精矿，分别进行精选磁场强度试验。
试验条件为：立环转速 2 转/分、冲次 200 次/分、冲程 20㎜、精矿
漂洗水量 75ml/s、φ4mm和φ2mm棒介，结果见表 22、23。
精选磁场强度（φ4mm棒介）试验结果（%） 表 22
磁场强度（kA/m） 产品名称 产率 锰品位 锰收率
精矿
尾矿
给矿
精矿
尾矿
给矿
精矿
尾矿
给矿
精矿
尾矿
给矿
精选磁场强度（φ2mm棒介）试验结果（%） 表 23
磁场强度（kA/m） 产品名称 产率 锰品位 锰收率
精矿
尾矿
给矿
精矿
尾矿
给矿
精矿
尾矿
给矿
精矿
尾矿
给矿
结果表明：磁场强度的变化对精矿品位和收率影响较大。当磁场强
度为 %和
%，锰收率 %和 %的锰精矿。且φ4mm棒介比φ2mm棒
介锰精矿品位高 个百分点，锰收率低 个百分点。说明充填
φ4mm棒介有利于提高锰精矿品位。考虑到合同要求的锰精矿品位，
故选择φ4mm棒介作充填介质进行后续试验。
粗选尾矿扫选试验
为了提高锰精矿收率，对锰品位 %的粗选尾矿进行扫选试验。
试验条件为：立环转速 2 转/分、冲次 200 次/分、冲程 20㎜、精矿
漂洗水量 75ml/s、φ4mm棒介，结果见表 24。
粗选尾矿扫选试验结果（%） 表 24
磁场强度（kA/m） 产品名称 产率 锰品位 锰收率
精矿
尾矿
给矿
精矿
尾矿
给矿
结果表明：粗选尾矿扫选后，可获锰品位 %左右的锰精矿，
尾矿中的锰品位可降至 %左右,增加扫选作业后，有利于提高锰矿
物的回收率。
中矿再选试验
对高梯度精选磁场强度 棒介）所获的
中矿（锰品位 %）、该中矿与粗选尾矿扫选后所获得的扫精矿合
并（锰品位 %）的样品分别进行再选试验。再选试验条件为：
磁场强度 2 转/分、冲次 200 次/分、冲程 20
㎜、精矿漂洗水量 75ml/s、φ4mm棒介，结果见表 25。
中矿再选试验结果（%） 表 25
试验样品 产品名称 产率 锰品位 锰收率
精矿
精选中矿
尾矿
给矿
精矿
尾矿 扫精＋精选中矿
给矿
结果表明：中矿或扫精与中矿合并后的样品，经高梯度再选后，
可获锰品位 %～%、锰收率 %～%的精矿，后者
锰收率要高 个百分点，说明增加扫选作业可以提高锰精矿收率。
磨矿—强磁选试验
2 号选硫尾矿（－㎜%）直接入强磁选别，只能获锰
品位 %左右的锰精矿，锰精矿品位略低。故将 2 号选硫尾矿磨
至－㎜85%和 95%，对磨矿产品用高梯度磁选机选别。试验条件
为：磁场强度 2 转/分、冲次 200 次/分、冲
程 20㎜、精矿漂洗水量 75ml/s、φ2mm棒介，结果见表 26。
结果表明：2号选硫尾矿磨至－㎜95%、经强磁选别后，锰
精矿品位提高到 %，与选硫尾矿直接入选相比，锰品位仅提高
个百分点，锰收率下降 个百分点。且增加磨矿作业，设
备投资和加工成本增加，而选别指标并没有明显的提高。因此，在处
理入选锰品位 10%以上的选硫尾矿时，不需设置磨矿作业。
磨矿—强磁选试验结果（%） 表 26
磨矿细度（－㎜） 产品名称 产率 锰品位 锰收率
精矿
尾矿 （不磨）
给矿
精矿
尾矿
给矿
精矿
尾矿
给矿
锰精矿弱磁除铁试验
对高梯度一次粗选、一粗一精选和一粗一精、中矿再选的锰精矿，
用磁场强度 kA/m 弱磁选机进行除铁试验，结果见表 27。弱
磁除铁的效果不明显。由于脱除的铁矿物产率较少，锰精矿中的铁略
有下降，而锰品位略有升高。
锰精矿弱磁除铁试验结果（%） 表 27
试验样品 产品名称 产率 锰品位 铁品位 锰收率
精矿
尾矿 一次粗选
给矿
精矿
一粗一精选
尾矿
给矿
精矿
尾矿 中矿
给矿
精矿
尾矿
一粗一精
一中矿再
选
中矿＋
扫精
给矿
全流程试验
根据条件试验确定的工艺参数进行全流程试验，结果见图 4、5、
6、7。
锰收率
图例
产率,锰品位,铁品位
（%）
,
,
,
,
强磁粗选 kA/m
强磁精选
尾矿精矿
2 号样品
图 5：2 号样品—强磁（一粗一精）—锰精矿弱磁除铁数质量流程
,
弱磁除铁 kA/m
,,
,
,
锰收率
图例
产率,锰品位,铁品位
（%）
,
,
,
,
强磁粗选 kA/m
强磁精选
尾矿精矿
2 号样品
图 6：2 号样品—强磁（一粗一精一扫）—锰精矿弱磁除铁数质量流程
,
弱磁除铁
kA/m
,,
,
,
,
,
,
强磁扫选
试验结果分析
（1）对 2 号选硫尾矿进行了高梯度磁选、锰精矿弱磁除铁四个
流程试验，可获锰品位 %～%、锰收率 %～%精
矿。
（2）高梯度一粗一精选～锰精矿弱磁除铁与高梯度一次粗选～
锰精矿弱磁除铁流程所获的选别指标接近。而高梯度一粗一精一扫
选～中矿再选～锰精矿弱磁除铁流程所获的锰精矿收率最高，为
%。后者流程比前者锰品位略低 个百分点，但锰收率几乎
高 15 个百分点，说明增加扫选和中矿再扫作业后，有利于提高锰精
矿收率。
（3）弱磁除铁作业脱去铁矿物的产率较少，除铁效果并不明显。
且所获铁矿物量少、铁品位低，基本无回收价值。
（4）粗选作业的尾矿再选后，尾矿锰品位可降低到 %左右，
精矿锰品位达 10%左右，这部分产品再回收后，可以提高锰精矿收率。
（5）将 2 号选硫尾矿磨至－㎜95%后选别，对锰精矿品位
没有明显的提高，反而增加投资和经营成本。因此在该入选品位下，
增加磨矿作业意义不大。
3号选硫尾矿样品的选矿试验
从 1 号和 2 号选硫尾矿的试验结果可知：用高梯度强磁选机选别
这两种样品时，所选择的工艺参数相同。因此，对 3号选硫尾矿仅进
行磁场强度试验和全流程试验，其它工艺参数借鉴前面的试验结果。
试验时高梯度磁选机的工艺参数为：φ4mm棒介、立环转速 2转/分、
冲次 200次/分、冲程 20㎜、精矿漂洗水量 75ml/s。
粗选磁场强度试验
对含锰 %的粗精矿进行粗选磁场强度试验，结果见表 28。
粗选作业磁场强度试验结果（%） 表 28
磁场强度（kA/m） 产品名称 产率 锰品位 锰收率
精矿
尾矿
给矿
精矿
尾矿
给矿
精矿
尾矿
给矿
精矿
尾矿
给矿
精矿
尾矿
给矿
结果表明：随着磁场强度从 增加到
精矿品位下降 个百分点,锰收率提高 个百分点,说明磁场
强度的变化对选别指标影响较大。考虑到粗选作业需提高有用矿物的
回收率，因此选取粗选作业磁场强度为 kA/m。
粗精矿的生产
在磁场强度 kA/m 的条件下生产粗精矿，结果见表 29。
可获锰品位 %、锰收率 %的锰精矿。
3号选硫尾矿粗精矿的生产结果（%） 表 29
产品名称 产率 锰品位 锰收率
精矿
尾矿
给矿
精选磁场强度试验
对含锰 %的粗精矿进行精选磁场强度试验。结果见表 30。
精选磁场强度试验结果（%） 表 30
磁场强度（kA/m） 产品名称 产率 锰品位 锰收率
精矿
尾矿
给矿
精矿
尾矿
给矿
精矿
尾矿
给矿
精矿
尾矿
给矿
结果表明：磁场强度的变化对精矿品位和收率影响较大。当磁场
强度为 %，锰收率 %的锰精矿
。当磁场强度从 kA/m上升到 kA/m时，锰精矿品位仅
下降 个百分点，而锰收率提高 个百分点。综合考虑，选取
精选磁场强度为 kA/m。
粗选尾矿扫选试验
对高梯度粗选磁场强度 kA/m 所获的尾矿（锰品位
%）进行扫选试验，扫选磁场强度为 31。
可获锰品位 %、收率 %的锰精矿，尾矿中的锰品位可降至
%。
强磁尾矿扫选试验结果（%） 表 31
产品名称 产率 锰品位 锰收率
精矿
尾矿
给矿
结果表明：对粗选尾矿再选后，可获锰品位 %、作业锰收
率 %的锰精矿。由于再选后所获锰精矿品位较高，对最终锰产
品质量没有影响，但可提高了锰精矿收率，减少了有用矿物流失。
精选中矿、扫精再选试验
对高梯度精选 kA/m所获的中矿和扫选精矿
进行再选试验，结果见表 32。
精选中矿、扫精再选试验结果（%） 表 32
试验样品 磁场强度（kA/m） 产品名称 产率 锰品位 锰收率
精选中矿 精矿
尾矿 （锰品位 %）
给矿
精矿
尾矿
精选中矿
（锰品位 %）
给矿
精矿
尾矿
给矿
精矿
尾矿
扫选精矿
给矿
结果表明：精选中矿再选后，可获锰品位 %～%、作
业锰收率 %～%的锰精矿。扫选精矿再选后，可获锰品位
%～%、作业锰收率 %～%的锰精矿。由于再选
后所获锰精矿品位较高，对最终锰产品质量没有影响，但有效地提高
了锰精矿收率。
锰精矿弱磁除铁试验
对高梯度一次粗选、一粗一精选、一粗一精一扫选和一粗一精一
扫选～中矿再选的锰精矿，用磁场强度 kA/m弱磁选机进行除
铁试验，结果见表 33。弱磁除铁的效果不明显。由于脱除的产率较
少，锰精矿中的铁略有下降，而锰品位略有升高。
锰精矿弱磁除铁试验结果（%） 表 33
试验样品 产品名称 产率 锰品位 铁品位 锰收率
精矿
尾矿 一次粗选
给矿
精矿
尾矿
一粗一精
选
给矿
精矿
尾矿
一粗一精
一扫选
给矿
精矿
尾矿
一粗一精
一扫选—
中矿再选 给矿
全流程试验
根据条件试验确定的工艺参数进行全流程试验，结果见图 8、9、
10、11。
锰收率
图例
产率,锰品位,铁品位
（%）
,
,
,
,
强磁粗选 kA/m
强磁精选
尾矿精矿
3 号样品
图 9：3 号样品—强磁（一粗一精）—锰精矿弱磁除铁数质量流程
,
弱磁除铁 kA/m
,,
,
,
锰收率
图例
产率,锰品位,铁品位
（%）
,
,
,
,
强磁粗选 kA/m
强磁精选
尾矿精矿
3 号样品
图 11：3 号样品—强磁（一粗一精一扫）—中矿再选—锰精矿弱磁除铁数质量流程
,
弱磁除铁
kA/,,
,
,
强磁扫选
中矿再选
,
,
,
,
,
,
,
试验结果分析
（1）对 3 号选硫尾矿进行了高梯度磁选、锰精矿弱磁除铁四个
流程试验，可获锰品位 %～%、锰收率 %～%精
矿。
（2）高梯度一粗一精一扫选～锰精矿弱磁除铁与高梯度一次粗
选～锰精矿弱磁除铁流程所获选别指标接近。前者增加了精、扫选作
业，工艺流程相对复杂，选矿加工成本上升。
（3）高梯度一粗一精一扫选～中矿再选～锰精矿弱磁除铁流程
与其它三个流程所获的锰精矿品位接近，但锰收率最高，为 %。
因此，为了提高锰矿物的收率，生产现场需增加中矿再选作业。
（4）高梯度一粗一精选～锰精矿弱磁除铁流程所获的锰收率较
低，中矿锰品位较高，锰矿物没有得到合理回收。
（5）弱磁除铁作业脱去铁矿物的产率较少，除铁效果并不明显。
且所获铁矿物量少、铁品位低，基本无回收价值。
4、选矿产品考查
对图 10流程所获的锰精矿进行选矿产品考查。
锰精矿多元素分析
锰精矿多元素分析结果见表 34。锰铁比为 ，磷锰比为
，锰精矿可以用于冶炼高碳锰铁或配矿用于冶炼锰质合金。
锰精矿多元素分析结果（%） 表 34
元素名称 Mn Fe P Pb Zn S
含量
锰精矿筛析
锰精矿筛析结果见表 35。从粒度组成中可知：除－粒级
锰品位较高外，其它各粒级锰品位分布相对较均匀。由于－
粒级只占 %，要想提高锰精矿收率，需强化细粒级的回收。
锰精矿筛析结果（%） 表 35。
粒级（mm） 产率 锰品位 锰分布率
＋
－
－
－
合 计
5、现场流程考查和生产指标检测
现场流程考查
目前生产上采用园筒筛隔粗、高梯度一粗一精、精选中矿返回粗
选作业、强磁锰精矿用弱磁除铁的工艺来回收选硫尾矿，生产工艺流
程见图 13。工艺操作参数为：高梯度粗、精选磁场强度为 kA/m
和 kA/m、弱磁磁场强度为 kA/m左右，高梯度磁选机
采用φ3mm 棒介。6 月 25 日对现场流程进行了考查，处理能力按 21
吨/小时（15 万吨/年左右）计算，现场数质量和矿浆流程见图 13、
14。当给矿锰品位为 %时，可获锰品位 %、铁品位 %、
锰收率 %、锰铁比 ：1 的锰精矿。其选别指标与试验室指
标接近。
锰收率,铁收率
图例
产率,锰品位,铁品位
（%）
,,
,
,,
,
,,
,
,,
,
圆筒筛隔粗
强磁粗选
尾矿
精矿
选硫尾矿
图 12 ：现场生产流程考查数质量流程
,,
,
,,
,
,,
,
,,
,
,,
,
,,
,
强磁精选
弱磁选
矿浆量（t/h）,水量(t /h）
图例
产率,处理量（t/h）,浓度（%）
,,
,
,,
,
圆筒筛隔粗
强磁粗选
尾矿精矿
选硫尾矿
图 13：现场生产流程考查矿浆流程
, ,
,
,,
,
,,
,
强磁精选
弱磁除铁
,,
,
补加水 t/h
,,
,
,,
,
,,
,
,,
,
,,
,
现场生产指标检测
2007 年 5 月 29 日至 6 月 24 日，分别对锰矿物回收作业进行现
场生产指标检测，检测结果见表 36、37、38
结果表明：当锰给矿品位为 ～%时，可获锰品位 ～
%、铁品位 ～%、锰收率 ～%的锰精矿，生
产指标略高于流程考查指标。
6、磁介质除钙试验
南京栖霞山锌阳矿是一个多金属共生矿山，在回收铅锌硫过程中，
添加了大量石灰，使选硫尾矿矿浆中的钙离子浓度偏高，水质分析结
果见表 39。用高梯度强磁选机回收选硫尾矿中的锰矿物时，钙离子
结块而堵塞强磁选机的磁介质间隙，造成强磁分选效果差，影响锰矿
物的回收率。
水质分析结果（mg/L） 表 39
名称 Ca2+ SO42- NO3- Na+ Cl- HCO3- F-
含量 >700 2560 >400
名称 乙硫氮 苯胺黑药 松油 酯类 丁黄药 烷烃 电导率（ms/㎝）
含量 <
经多次的试验研究，最终采用用酸浸的方法来消除磁介质板间隙
中的钙物质。目前生产上大约生产 25 天就对磁介质进行一次除钙清
洗，酸浸浸泡清洗后，可以将磁介质间隙中的钙物质基本除尽，消除
了生产过程中磁介质结钙对磁选指标的影响。除钙后的废液排入选硫
作业，用于调节选硫作业的矿浆 PH值。
白班选别指标（%）（2007年 5月 29日至 6月 24日） 表 36
产率 给矿 精矿品位 回收率
时间
精矿 尾矿 锰品位 锰 铁 硫
尾矿
锰品位 精矿 尾矿
5月 29日
5月 30日
6月 3日
6月 4日
6月 5日
6月 6日
6月 7日
6月 8日
6月 9日
6月 10日
6月 11日
6月 12日
6月 14日
6月 15日
6月 16日 5
6月 17日
6月 18日
6月 19日
6月 20日
6月 23日
6月 24日
平均
小夜班选别指标（%）（2007年 5月 29日至 6月 24日） 表 37
产率 给矿 精矿品位 回收率
时间
精矿 尾矿 锰品位 锰 铁 硫
尾矿
锰品位 精矿 尾矿
5月 29日
5月 30日
6月 2日
6月 3日
6月 4日
6月 5日
6月 6日
6月 7日
6月 8日
6月 9日
6月 10日
6月 11日
6月 12日
6月 13日
6月 14日
6月 15日
6月 16日
6月 17日
6月 18日
6月 19日
6月 20日
6月 22日
6月 23日
6月 24日
平均
大夜班选别指标（%）（2007年 5月 29日至 6月 24日） 表 38
产率 给矿 精矿品位 回收率
时间
精矿 尾矿 锰品位 锰 铁 硫
尾矿
锰品位 精矿 尾矿
5月 29日
5月 30日
5月 31日
6月 3日
6月 4日
6月 5日
6月 6日
6月 7日
6月 8日
6月 9日
6月 10日
6月 11日
6月 12日
6月 13日
6月 14日
6月 15日
6月 16日 20
6月 17日
6月 18日
6月 19日
6月 20日
6月 23日
6月 24日 20
平均
7、推荐流程
根据以上试验结果并结合现场实际生产情况，推荐现场回收选硫
尾矿中锰矿物的工艺流程见图 14。
8、结语
1.本次试验对三种不同锰品位的选硫尾矿进行了高梯度选锰、弱
磁除铁 10个流程试验，可获锰品位 %～%、铁品位 %～
%、锰收率 %～%的锰精矿。
2.现场流程考查、生产指标检测和实验室试验研究结果表明：选
硫尾矿中的锰品位为 %以上时，可获锰品位 23%左右、锰收率 45%
以上的锰精矿。
3.增加强磁扫选、中矿返回再选作业，可以降低尾矿锰品位，有
利于提高锰精矿收率。
4.选硫尾矿中锰品位在一定的范围内波动，不需改变高梯度磁选
机的工艺参数。高梯度磁选机充填φ4mm 棒介比φ2mm 棒介更有利于
提高锰精矿品位。
5.用酸浸浸泡脱除充填在介质板中钙离子，解决了磁介质板堵塞
问题，浸出后的废液作为选硫 PH 调整剂。采用该工艺除钙，目前在
国内是首家，为今后类似矿山解决该问题提供了技术依据。
6.本次试验结果可作为现场优化工艺流程、技术改造提供参考依
据。
