張莊鐵礦濕拋尾礦撈砂工業(yè)試驗*

齊美超 吳 紅 葉獻華

(1.安徽馬鋼張莊礦業(yè)有限責(zé)任公司；2.中鋼集團馬鞍山礦山研究院有限公司；3.華唯金屬礦產(chǎn)資源高效循環(huán)利用國家工程研究中心有限公司)

安徽馬鋼張莊礦業(yè)選礦廠正式投產(chǎn)以來，采用振動脫水篩從磨前濕式預(yù)選尾礦中提取粗粒尾砂一直存在一些問題，篩孔尺寸為0.3 mm時，篩分效率低，導(dǎo)致篩上產(chǎn)品含水量大、整體呈礦漿狀，無法通過皮帶輸送至尾礦堆場。將篩孔尺寸改為1.5 mm后，盡管篩上產(chǎn)品含水率大大降低，但產(chǎn)量又大幅度降低，既減少了建材的產(chǎn)量，又增加了尾礦濃縮大井礦量，不利于尾礦濃縮。結(jié)合國內(nèi)粗粒尾礦處理先進經(jīng)驗及現(xiàn)場實際情況，采用水力旋流器和振動篩串聯(lián)脫水工藝在現(xiàn)場進行了濕拋產(chǎn)品撈砂工業(yè)試驗，取得了較好的效果。

1 濕拋尾礦粒度組成分析

試驗時濕式磁選給礦量為280～330 t/h，計算得試驗用水力旋流器+振動脫水篩的給礦量(濕式磁選尾礦量)為20～25 t/h，對濕式磁選尾礦進行粒度分析，結(jié)果見表1。

表1 濕式磁選尾礦粒度分析結(jié)果

由表1可知，濕式磁選尾礦中-0.355 mm粒級產(chǎn)率為83.56%，+0.355 mm粒級產(chǎn)率為16.44%。

2 試驗研究

2.1 φ400 mm普通水力旋流器+振動脫水篩試驗

采用河南濮陽某公司2臺φ400 mm普通水力旋流器進行了探索試驗。試驗1條件為：給礦280 t/h，沉砂口直徑60 mm，溢流口直徑100 mm，給礦壓力0.02～0.05 MPa，振動篩篩孔0.5 mm，工業(yè)試驗各產(chǎn)品粒度分析結(jié)果見表2。

表2 試驗1各產(chǎn)品粒度分析結(jié)果

由表2可知，水力旋流器溢流粒度過細，而沉砂中+0.355 mm粒級產(chǎn)率僅為34.10%，且濃度較低，為43.24%，振動篩篩上產(chǎn)品無跑水現(xiàn)象，+0.355 mm粒級產(chǎn)率為76.36%，篩分效率較高。

試驗過程中發(fā)現(xiàn)，由于給礦不穩(wěn)定，導(dǎo)致水力旋流器壓力不穩(wěn)定，因此在給礦中補加水，并將其沉砂口直徑改為55 mm，給礦量為300 t/h。在此條件下進行了條件試驗2，各產(chǎn)品粒度分析結(jié)果見表3。

表3 試驗2各產(chǎn)品粒度分析結(jié)果

由表3可知，與條件1試驗結(jié)果相比，沉砂口由60 mm改為55 mm后，溢流粒度整體變化不大，+0.105 mm粒級產(chǎn)率稍有增加，-0.037 mm粒級產(chǎn)率減少，沉砂樣粒度變化亦不明顯。

2.2 FX500-GT水力旋流器+振動脫水篩試驗

試驗1和試驗2結(jié)果表明，采用水力旋流器+振動脫水篩串級濃縮進行濕拋尾礦撈砂是可行的。考慮到兩臺水力旋流器的給礦不均勻和現(xiàn)場場地限制，采用1臺FX500-GT水力旋流器+振動脫水篩進行后續(xù)試驗。

2.2.1 FX500-GT水力旋流器+振動脫水篩試驗

采用FX500-GT水力旋流器+振動脫水篩進行試驗。試驗3條件為：給礦量300 t/h，沉砂口直徑80 mm，溢流口直徑150 mm，給礦壓力0.05 MPa，振動篩篩孔0.5 mm，試驗3各產(chǎn)品粒度分析結(jié)果見表4。

表4 試驗3各產(chǎn)品粒度分析結(jié)果

由表4可知，溢流產(chǎn)品粒度組成與2臺φ400 mm水力旋流器相比，+0.105 mm與-0.074 mm兩粒級產(chǎn)率分別稍有增加，0.074～0.105 mm粒級產(chǎn)率減小，但整體變化不大；沉砂中-0.355 mm粒級產(chǎn)率為66.80%，稍有增加，經(jīng)過振動篩脫水后，-0.355 mm粒級產(chǎn)率降至34.80%，與表2結(jié)果接近。該組數(shù)據(jù)顯示溢流細度仍舊較細，仍需繼續(xù)調(diào)整。

2.2.2 FX500平底水力旋流器+振動脫水篩撈砂試驗

對FX500水力旋流器更換部件后進行試驗。試驗4條件為：給礦量300 t/h，沉砂口直徑80 mm，溢流口直徑200 mm，給礦壓力0.05 MPa，振動篩篩孔0.5 mm，試驗4各產(chǎn)品粒度分析結(jié)果見表5。

表5 試驗4各產(chǎn)品粒度組成分析結(jié)果

由表5可知，溢流樣中+0.355 mm粒級產(chǎn)率仍占8.32%，沉砂中-0.355 mm粒級產(chǎn)率平均占32.79%，振動篩篩上產(chǎn)品-0.355 mm粒級產(chǎn)率平均占29.95%，因此需減小溢流口直徑。

調(diào)整水力旋流器溢流口直徑為180 mm，其他條件不變，進行試驗5，各產(chǎn)品粒度分析結(jié)果見表6。

表6 試驗5各產(chǎn)品粒度組成分析結(jié)果

由表6可知，溢流中+0.355mm粒級產(chǎn)率為4.06%，沉砂樣中-0.355mm粒級產(chǎn)率為24.65%，篩上產(chǎn)品-0.355mm粒級產(chǎn)率為37.66%，由于只取一組樣，可能取樣誤差，數(shù)據(jù)存在不合理性，但從整體趨勢可以看出，采用180mm溢流口分級效果優(yōu)于溢流口150、200mm。

沉砂口直徑改為70 mm，進行試驗6，其他條件為：給礦量300 t/h，溢流口直徑150 mm，給礦壓力0.04～0.05 MPa，振動篩篩孔0.5 mm，試驗6各產(chǎn)品粒度分析結(jié)果見表7。

表7 試驗6各產(chǎn)品粒度分析結(jié)果

由表7可知，溢流中+0.355 mm粒級產(chǎn)率為8.96%，沉砂中-0.355 mm粒級產(chǎn)率為16.67%，篩上產(chǎn)品含水率13.35%(濃度86.65%)，-0.355 mm粒級產(chǎn)率為15.51%，脫水效果較好，且優(yōu)于其他條件結(jié)果。而且經(jīng)過長時間連續(xù)生產(chǎn)，振動篩篩網(wǎng)不堵塞，故建議采用該參數(shù)。

3 結(jié) 論

張莊鐵礦現(xiàn)場采用水力旋流器與振動脫水篩串聯(lián)脫水工藝對濕拋尾礦進行脫水獲得了較明顯的效果。試驗結(jié)果表明，在使用1臺FX500平底水力旋流器與振動脫水篩，溢流口直徑為180 mm，沉砂口直徑為70 mm，給礦壓力穩(wěn)定在0.04～0.06 MPa時，可確保篩上產(chǎn)品含水率為13.35%，且-0.355 mm粒級產(chǎn)率為15.51%，有利于細尾砂皮帶運輸?shù)捻槙尺\行。