磨料级铬矿选矿工艺技术

核心结论速览

磨料级铬矿又称铬矿砂或铬铁矿砂，是铸造用铬矿砂和耐火级铬矿砂的上游产品，核心质量要求是化学纯度与粒度分布的严格控制。

与冶金级关注铬铁比不同，磨料级铬矿的核心指标是三氧化二铬含量大于等于百分之四十六、二氧化硅含量小于等于百分之一点零、粒度集中率达到百分之九十三以上。

选矿工艺采用破碎加高压辊磨加重选加干式强磁选加反浮选的联合流程，可有效降硅提品位。

粉矿超细磨至800目以上用于颜料和玻璃着色剂，是磨料级铬矿的高附加值延伸产品。

一、磨料级铬矿的产品定位与质量要求

磨料级铬矿是铬矿选矿产品中的一个重要分支，主要用作铸造造型砂、耐火材料原料和研磨介质。其核心特征是化学纯度高、粒度分布严格、颗粒形状规则。

根据铸造用铬铁矿砂行业标准JB/T 6984-1993，磨料级铬矿的化学成分要求为三氧化二铬含量大于等于百分之四十六，二氧化硅含量小于等于百分之一点零，全铁含量小于等于百分之二十七，氧化钙含量小于等于百分之零点三。物理性能要求含水量不大于百分之零点二，含泥量不大于百分之零点二，粒度集中率大于等于百分之九十三。

磨料级铬矿与冶金级铬矿的关键区别在于：冶金级关注铬铁比和品位，而磨料级关注的是硅含量和粒度均匀性。二氧化硅含量过高会影响耐火性能和铸件表面质量，粒度分布不均则无法满足造型砂的透气性和强度要求。

对于颜料和玻璃着色剂用铬矿粉，要求更为精细。铬矿粉需研磨至800目到1600目（18微米到9微米），三氧化二铬含量大于等于百分之四十六，二氧化硅小于等于百分之一，用于制造翠绿、祖母绿、乔治亚绿等绿色颜料及玻璃着色。

二、选矿工艺技术路线

磨料级铬矿的选矿目标明确：将三氧化二铬品位提升至百分之四十六以上，将二氧化硅降至百分之一点零以下，同时保持矿物颗粒的完整性和粒度可控性。

破碎与高压辊磨

磨料级铬矿选矿从破碎环节就与冶金级有所不同。原矿经颚式破碎机和圆锥破碎机两段闭路破碎至一定粒度后，采用高压辊磨机进行超细碎。高压辊磨机利用料层粉碎原理，使铬铁矿颗粒沿晶界解离，过粉碎现象较球磨机大幅减轻。

某铬铁矿选厂实际生产中，原矿粒度250到0毫米，经两段闭路破碎至30到0毫米后给入高压辊磨机，初始压力5.5兆帕，辊后产品中负0.074毫米含量百分之十二点五三，1毫米以下粒级含量百分之七十五点七四，3毫米以下粒级含量百分之八十二点九四。高压辊磨机排矿经湿式筛分，筛孔尺寸3毫米，筛上产品返回高压辊磨机继续破碎，筛下产品进入重选作业。

重选与磁选

重选是磨料级铬矿提纯的主体环节。筛下产品给入螺旋溜槽进行粗选，给矿浓度控制在百分之三十，粗选精矿再进入精选螺旋溜槽，给矿浓度百分之二十六，获得部分合格精矿。

对于重选尾矿，通过水力旋流器分级，控制溢流细度负0.074毫米占百分之七十五，溢流产品进入摇床重选，旋流器沉砂返回球磨机再磨。一段摇床精矿和中矿分别产出，中矿进入二段摇床再选，两段摇床精矿合并作为最终精矿。

强磁选是进一步提纯的关键手段。根据云南某低品位铬铁矿的选矿试验，单独使用重选可获得三氧化二铬品位百分之四十点五六、回收率百分之七十二点七一的精矿；单独使用强磁选品位仅百分之三十八点九三，无法达到百分之四十的标准；采用磁选加重选联合工艺，精矿品位提升至百分之四十五点二九，回收率百分之七十三点三八。

干式强磁预选可在破碎后提前抛除大量尾矿。将原矿碎至小于15毫米后，以300公斤每小时的速度给入粉矿干选机进行干式强磁粗选，磁场强度1.2特斯拉，皮带速度1.5米每秒，可预先抛出部分非磁性脉石。

反浮选降硅

对于硅含量超标的精矿，反浮选是有效的深度提纯手段。调浆至矿浆质量浓度百分之三十五到四十，加入碳酸钠和六偏磷酸钠调节pH至9，加入捕收剂和起泡剂进行充气浮选。硅酸盐相被浮出进入泡沫产品，槽内得到低硅铬精矿。捕收剂由十二烷基三甲基氯化铵、N,N二甲基十二胺、三乙胺按质量比1:2:1复配，可实现对硅质脉石的有效捕收。

三、设备配置与工艺参数要点

磨料级铬矿选矿的典型设备配置如下：

四、常见技术问题

问：磨料级铬矿选矿为什么优先采用高压辊磨机而不是球磨机？
铬铁矿易碎，球磨机磨矿会产生大量过粉碎，导致细粒级比例过高，影响后续重选回收率。高压辊磨机利用层压破碎原理，沿矿物晶界解离，过粉碎现象显著减轻，重选效果更佳。

问：螺旋溜槽和摇床在磨料级铬矿选矿中如何分工？
螺旋溜槽处理量大、能耗低，适合粗选抛尾，一段粗选可抛除百分之六十到八十的尾矿。摇床分选精度高，适合精选提品位，将精矿品位从百分之四十左右提升至百分之四十六以上。

问：反浮选在什么情况下必须使用？
当重选和磁选后精矿二氧化硅含量仍高于百分之一点零时，反浮选是有效的深度降硅手段。反浮选可将二氧化硅含量降至百分之一点零以下，满足磨料级产品对硅含量的苛刻要求。

结论与建议

磨料级铬矿选矿的技术核心可概括为三条。高压辊磨替代传统球磨是降低过粉碎的关键，利用层压破碎原理沿晶界解离，有效保护铬铁矿颗粒完整性。重选加磁选是主体提纯手段，螺旋溜槽粗选抛尾，摇床精选提品位，强磁选去除含铁杂质。反浮选解决深度降硅问题，当硅含量超标时，阳离子捕收剂反浮选是可行方案。

对于新建磨料级铬矿选矿项目，建议根据最终产品定位确定工艺方案，铸造砂和耐火级产品需配套反浮选，颜料级产品需增加超细研磨系统。注意粒度控制，磨料级产品对粒度集中率要求极高，筛分和分级设备选型须匹配市场需求。重视干式强磁预选，在破碎后提前抛尾可大幅降低后续湿式作业的处理量。

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