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
尾矿
强磁（一粗一精一扫）
—锰精矿弱磁除铁
（图 6） 给矿
精矿
尾矿
2 号
样品
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
精矿弱磁除铁 给矿
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
精矿
尾矿
给矿
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
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
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
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
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
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 上升到
时，锰精矿品位从 %下降到 %，而锰收率从
%上升到 %。磁场强度进一步提高到 时，锰精
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
上升到 时，锰精矿品位从 %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
φ2mm
给矿
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φ2mm 棒介时，可获锰品位 %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
尾矿
一粗一精
一扫选
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 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
,
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 2：1 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
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
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
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
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
冲次:200 次/分
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
250 精矿
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
尾矿
给矿
精矿
尾矿
给矿
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
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
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
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 上升到
时，锰精矿品位从 %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
上升到 时，锰精矿品位从 %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
φ4mm
给矿
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φ2mm 棒介时，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，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
尾矿 精选中矿
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
尾矿 一粗一精选
给矿
精矿
尾矿 中矿
给矿
一粗一精
一中矿再
选
中矿＋ 精矿
尾矿 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
（%） ,
,
,
,,
强磁选 kA/m
弱磁除铁 kA/m
尾矿
精矿
2 号样品
,
图 4：2 号样品—强磁—锰精矿弱磁除铁数质量流程
,
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
锰收率
图例
产率,锰品位,铁品位
（%）
,
977
,
,
,
强磁粗选 kA/m
强磁精选
尾矿精矿
2 号样品
图 7：2 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/m
,,
,
,
强磁扫选
中矿再选
,
,
,
,
,
,
,
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
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 时，可获锰品位 %，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 试验结果见表 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
精矿
尾矿
精选中矿
（锰品位 %）
给矿
精矿
尾矿
精选中矿
（锰品位 %）
给矿
精矿
尾矿
给矿
扫选精矿
精矿
尾矿
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
（%） ,
,
,
, ,
强磁选 kA/m
弱磁除铁 kA/m
尾矿
精矿
3 号样品
,
图 8：3 号样品—强磁—锰精矿弱磁除铁数质量流程
,
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 10：3 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
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/m
,,
,
,
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。
圆筒筛隔粗
强磁粗选
尾矿
精矿
选 硫 尾 矿
矿
图 14 ：推荐现场回收锰矿物的生产流程
强磁精选
弱磁选
强磁扫选
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。
