磁篩應(yīng)用于八臺鐵礦選礦廠的試驗研究

張穎新 雷晴宇 于岸洲

(1.中國地質(zhì)科學(xué)院鄭州礦產(chǎn)綜合利用研究所;2.國家非金屬礦資源綜合利用工程技術(shù)研究中心)

舞陽礦業(yè)有限責(zé)任公司八臺鐵礦選礦廠有兩個系列，均采用干式磁選—自磨—球磨—弱磁粗選—細篩—磁團聚重選—弱磁精選—弱磁掃選流程處理磁鐵礦石，每年共處理原礦60萬t，產(chǎn)出鐵精粉20～30萬t。本研究分別對該廠的弱磁粗選精礦、細篩篩下產(chǎn)品和最終精礦進行磁篩精選試驗，考察將磁篩應(yīng)用于該廠實現(xiàn)流程簡化、增產(chǎn)節(jié)能、精礦提質(zhì)的可行性。

1 磁篩簡介

磁篩(磁場篩選機)是中國地質(zhì)科學(xué)院鄭州礦產(chǎn)綜合利用研究所發(fā)明的專利設(shè)備。該設(shè)備在分選磁鐵礦石時不是像傳統(tǒng)弱磁選機那樣依靠較強的磁場直接吸引磁性顆粒，而是采用特設(shè)的低弱磁場將礦漿內(nèi)已單體解離的磁鐵礦先團聚成鏈狀磁聚體，增大磁鐵礦單體與脈石或連生體的沉降速度差和尺寸差，然后通過安裝在磁場中的專用篩(其篩孔比給礦中的最大顆粒大數(shù)倍)將磁聚體與處于分散狀態(tài)的脈石及連生體分離。

上述有別于傳統(tǒng)弱磁選機的特殊分選原理使得磁篩能更有效地剔除脈石和連生體，獲得更高品位的磁鐵精礦，同時還具有可放粗磨礦粒度，提高生產(chǎn)能力的效果。

目前磁篩已在國內(nèi)外數(shù)十家鐵礦山得到應(yīng)用，使鐵精礦品位普遍提高了2～10個百分點。

2 試樣

八臺鐵礦選礦廠生產(chǎn)工藝流程如圖1所示。按圖中所標(biāo)取樣點在現(xiàn)場分別接取弱磁粗選精礦、細篩篩下產(chǎn)品和最終精礦礦漿樣品，澄清、晾干，帶回實驗室打碎、混勻、縮分后存放備用。3種樣品的鐵品位分析結(jié)果和－0.074 mm含量篩析結(jié)果見表1。

圖1 八臺鐵礦選礦廠生產(chǎn)流程

表1 試樣鐵品位及粒度分析結(jié)果 %

3 磁篩精選試驗結(jié)果

影響磁篩分選效果的工藝參數(shù)主要為篩孔孔徑D和磁極間距L。在不同D和L組合條件下對3種試樣進行實驗室磁篩精選試驗，試驗流程見圖2。

圖2 試驗流程

3.1 1#樣試驗結(jié)果

1#樣磁篩精選試驗結(jié)果如表2所示。

表2 1#樣磁篩精選試驗結(jié)果 %

從表2可以看出，現(xiàn)場弱磁粗選精礦隔除+0.3 mm粗顆粒后，經(jīng)1段磁篩精選可以得到鐵品位為65.46%～66.64%的合格鐵精礦。綜合來看，采用篩孔孔徑為0.8 mm、磁極間距為120 mm的工藝條件較為合適，此時所獲鐵精礦產(chǎn)品的作業(yè)產(chǎn)率為82.22%、鐵品位為 66.45%、鐵作業(yè)回收率為94.55%，鐵品位比給礦提高了8.66個百分點。

3.2 2#樣試驗結(jié)果

2#樣磁篩精選試驗結(jié)果如表3所示。

表3 2#樣磁篩精選試驗結(jié)果 %

從表3可以看出，現(xiàn)場高頻細篩篩下物經(jīng)1段磁篩精選，可以獲得鐵品位在67%以上的高品位鐵精礦。兼顧產(chǎn)率和回收率，采用篩孔孔徑為0.8 mm、磁極間距為120 mm的工藝條件較為合適，此時所獲鐵精礦產(chǎn)品的作業(yè)產(chǎn)率為88.83%、鐵品位為67.32%、鐵作業(yè)回收率為97.13%，鐵品位比給礦提高了5.72個百分點。

3.3 3#樣試驗結(jié)果

3#樣磁篩精選試驗結(jié)果如表4所示。

表4 3#樣磁篩精選試驗結(jié)果 %

從表4可以看出，現(xiàn)場最終精礦隔除+0.3 mm粗顆粒后，經(jīng)1段磁篩精選，可以獲得鐵品位在67%以上的高品位鐵精礦。兼顧產(chǎn)率和回收率，采用篩孔孔徑為0.8 mm、磁極間距為120 mm的工藝條件較為合適，此時所獲鐵精礦產(chǎn)品的作業(yè)產(chǎn)率為95.45%、鐵品位為 67.91%、鐵作業(yè)回收率為98.64%，鐵品位比給礦提高了2.20個百分點。

4 討論

八臺鐵礦選礦廠兩條生產(chǎn)線分別于2000年4月和2003年下半年建成投產(chǎn)，入選礦石中鐵礦物嵌布粒度相對較粗，在－200目占60%左右的細度下就已基本單體解離，且鐵礦物磁性較強，因此適宜在磨礦后盡早分理出合格鐵精礦，磁篩試驗結(jié)果證實了這一點。

若將磁篩用于處理八臺鐵礦選礦廠弱磁粗選精礦，將可以取消后續(xù)的高頻細篩、磁團聚重選、弱磁掃選、弱磁精選等環(huán)節(jié)，從而最大程度地簡化工藝流程、降低選廠能耗。此時磁篩中礦及0.3 mm篩上產(chǎn)品的作業(yè)產(chǎn)率合計在18%左右，可單獨再磨后返回分級機。

若將磁篩用于處理八臺鐵礦選礦廠高頻細篩篩下產(chǎn)物，將可以取消后續(xù)的磁團聚重選、弱磁掃選、弱磁精選等環(huán)節(jié)，并可將高頻細篩篩孔放粗至0.3 mm，從而在較大程度地簡化工藝流程的同時大幅提高磨礦處理能力。此時磁篩中礦及0.3 mm篩上產(chǎn)品的作業(yè)產(chǎn)率合計在11%左右，可直接返回原有球磨機再磨。

若將磁篩用于處理八臺鐵礦選礦廠原最終精礦，可將最終精礦的品位提高2個百分點以上，從而顯著提升產(chǎn)品價值。此時磁篩中礦及0.3 mm篩上產(chǎn)品的作業(yè)產(chǎn)率合計僅5%左右，同樣可直接返回原有球磨機再磨。

5 結(jié)論

(1)八臺鐵礦選礦廠的弱磁選粗精礦或高頻細篩篩下產(chǎn)物隔除+0.3 mm粗顆粒后用磁篩進行1次精選，可直接獲得鐵品位、作業(yè)產(chǎn)率、鐵作業(yè)回收率分別在66%、82%、94%以上的合格鐵精礦，從而極大程度地簡化選廠工藝流程、降低選廠能耗、提高選廠產(chǎn)能。

(2)八臺鐵礦選礦廠最終精礦隔除+0.3 mm粗顆粒后用磁篩進行1次精選，鐵品位可由65.5%左右提高到近68%，從而為選廠創(chuàng)造更高的產(chǎn)品價值。

(3)磁篩精選過程中產(chǎn)生的中礦及+0.3 mm篩上物可單獨再磨后返回分級機或直接返回球磨機，以保證鐵的回收率。

［1］ 李盛華.八臺選礦廠尾礦膠結(jié)充填體的試驗研究［J］.金屬礦山，2008(3):153-154.

［2］ 付冠文，岳鐵兵，王建業(yè)，等.太和鐵礦一段鐵精礦磁篩精選試驗研究［J］.金屬礦山，2010(8):59-62.

［3］ 張艷嬌，劉光學(xué)，趙 平，等.節(jié)能降耗設(shè)備磁篩在磁鐵礦精選中的應(yīng)用［J］.礦產(chǎn)保護與利用，2009(3):27-30.