白云鄂博西礦低品位含鐵巖高壓輥磨試驗(yàn)

崔 鳳 郭麗東 宋立民 朱 磊

(內(nèi)蒙古包鋼鋼聯(lián)股份有限公司巴潤(rùn)礦業(yè)分公司)

目前，白云鄂博西礦含鐵巖的利用方式為直接供應(yīng)周邊民營(yíng)選廠，存在選礦工藝落后，選礦成本居高不下，經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)不合理的問(wèn)題。通過(guò)對(duì)同行業(yè)和周邊礦山企業(yè)的大量調(diào)研發(fā)現(xiàn)，其選礦工藝更加先進(jìn)，含鐵巖利用更加充分，全鐵品位12%左右的礦石已得到有效開(kāi)發(fā)。為此，巴潤(rùn)分公司主持開(kāi)展含鐵巖的選礦工藝研究，為含鐵巖全面高效開(kāi)發(fā)提供設(shè)計(jì)依據(jù)，預(yù)期達(dá)到含鐵巖利用統(tǒng)一規(guī)劃，集中預(yù)處理的目的[1-2]。

1 礦石性質(zhì)

1.1 礦石化學(xué)成分

對(duì)試驗(yàn)礦樣進(jìn)行化學(xué)多元素分析和鐵物相分析，分析結(jié)果見(jiàn)表1、表2。

表1 原礦多元素分析結(jié)果 %

注：CO2含量為C含量換算結(jié)果，堿性系數(shù)為11.32。

表2 礦樣鐵物相分析結(jié)果 %

由表1和表2可知，礦樣全鐵品位為13.14%，磁性率為1.30，堿性系數(shù)為11.32，為原生堿性低品位含鐵巖石；鐵在磁鐵礦中分布率為52.28%，其余主要分布在碳酸鹽和硅酸鹽中；脈石組分主要為CaO和MgO，而SiO2、Al2O3、Na2O、K2O均較低。結(jié)合礦石中很高的CO2和燒失量，反映出大量白云石類碳酸鹽礦物的存在。綜合化學(xué)成分特點(diǎn)認(rèn)為，此次試驗(yàn)礦樣為白云石型低品位含鐵巖石。

1.2 主要礦物產(chǎn)出形式

磁鐵礦是選礦回收鐵的主要目的礦物，其礦物結(jié)晶較好，嵌布粒度總體較為細(xì)小，一般介于0.02～0.5 mm，細(xì)粒者小于0.01 mm，個(gè)別粗粒者可達(dá)0.5 mm以上。在礦石中呈疏密不等的浸染狀嵌布。菱鐵礦粒度一般在0.03～0.3 mm，多呈團(tuán)塊狀集合體形式嵌布在以白云石為主的脈石中，少量與磁鐵礦鑲嵌產(chǎn)出。脈石礦物主要為白云石，其次為角閃石、螢石及石英、長(zhǎng)石、云母等。白云石(包括鐵白云石)是分布最為廣泛的脈石，礦物多為自形、半自形粒狀，相互緊密鑲嵌構(gòu)成鐵礦物、獨(dú)居石等其他礦物的嵌布基底。

1.3 磁鐵礦嵌布粒度

對(duì)磁鐵礦嵌布粒度進(jìn)行測(cè)定，測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表3。

由表3可知，礦石中磁鐵礦總體屬細(xì)粒嵌布的范疇；其中+0.21 mm的中粒部分占43.96%，大部分為-0.21 mm的細(xì)粒礦物；單純從嵌布粒度來(lái)看，欲使90%以上的磁鐵礦獲得解離，處理區(qū)內(nèi)礦石時(shí)以選擇-0.052 mm 95%的磨礦細(xì)度較為適宜。

2 干式拋尾試驗(yàn)

對(duì)原礦樣進(jìn)行-250、-70、-25 mm 3個(gè)粒度的條件干式拋尾試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4。

表3 磁鐵礦嵌布粒度測(cè)定結(jié)果

表4 干選拋尾試驗(yàn)結(jié)果

3 高壓輥磨試驗(yàn)

高壓輥磨試驗(yàn)的給礦樣是將礦石破碎至-25 mm后，拋尾后的粗精礦。

3.1 高壓輥磨機(jī)給礦粒度分析

對(duì)高壓輥磨機(jī)給礦樣進(jìn)行粒度組成分析，分析結(jié)果見(jiàn)表5。

表5 高壓輥磨機(jī)給礦粒度組成

由表5可知，礦樣+15.0 mm粒級(jí)的產(chǎn)率為42.84%，-5.0 mm粒級(jí)的產(chǎn)率為24.48%，-0.5 mm粒級(jí)的產(chǎn)率為8.36%，-0.074 mm粒級(jí)的產(chǎn)率為4.04%。

3.2 高壓輥磨篩分閉路試驗(yàn)

對(duì)礦樣分別進(jìn)行-5.0 mm閉路輥壓試驗(yàn)(見(jiàn)圖1)和邊料循環(huán)試驗(yàn)(見(jiàn)圖2)，確定樣品在兩種條件下的循環(huán)負(fù)荷。

圖1 高壓輥磨閉路篩分循環(huán)工藝流程

圖2 高壓輥磨邊料循環(huán)工藝流程

3.2.1 篩分閉路試驗(yàn)

對(duì)礦樣進(jìn)行輥壓產(chǎn)品-5.0 mm的篩分閉路試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表6。

表6 高壓輥磨-5.0 mm閉路篩分循環(huán)負(fù)荷試驗(yàn)kg

由表6可知，高壓輥磨-5.0 mm閉路循環(huán)，平均循環(huán)負(fù)荷為41.80%。對(duì)-5.0 mm篩分平衡時(shí)的篩下循環(huán)產(chǎn)品進(jìn)行粒度分析，分析結(jié)果見(jiàn)表7。

(1)觀察和統(tǒng)計(jì)30例癥狀性頸動(dòng)脈狹窄患者的手術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生情況。(2)術(shù)后1個(gè)月隨訪，觀察和統(tǒng)計(jì)30例癥狀性頸內(nèi)動(dòng)脈狹窄患者的狹窄率及收縮期峰值流速。

表7 高壓輥磨-5.0 mm閉路篩分產(chǎn)品粒度組成分析

由表7可知，高壓輥磨機(jī)-5.0 mm閉路循環(huán)產(chǎn)品-0.5 mm粒級(jí)含量為40.03%，-0.074 mm粒級(jí)含量為19.88%。

3.2.2 邊料循環(huán)閉路試驗(yàn)

對(duì)礦樣進(jìn)行高壓輥磨邊料循環(huán)試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表8。

表8 高壓輥磨邊料循環(huán)負(fù)荷試驗(yàn) kg

由表8可知，高壓輥磨邊料循環(huán)達(dá)到平衡時(shí)，循環(huán)負(fù)荷為25.90%。對(duì)輥壓產(chǎn)品進(jìn)行粒度分析，結(jié)果見(jiàn)表9。

表9 低品位礦高壓輥磨邊料循環(huán)產(chǎn)品粒度組成分析

由表9可知，高壓輥磨機(jī)邊料循環(huán)產(chǎn)品-0.5 mm粒級(jí)含量為33.12%，-0.074 mm粒級(jí)含量為16.55%。

3.3 高壓輥磨功指數(shù)測(cè)定試驗(yàn)

對(duì)礦樣輥壓前后的伯納德球磨功指數(shù)進(jìn)行測(cè)定，測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表10。

表10 功指數(shù)測(cè)定結(jié)果

由表10可知，輥壓后的功指數(shù)比輥壓前低，輥壓后礦石更加好磨。

3.4 高壓輥磨產(chǎn)品拋尾試驗(yàn)

3.4.1 干式拋尾

在線速度為1.73 m/s、磁場(chǎng)強(qiáng)度為119.43 kA/m、擋板距離為8.0 mm的條件下，對(duì)-5 mm高壓輥磨產(chǎn)品進(jìn)行干式拋尾試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表11。

表11 高壓輥磨產(chǎn)品干式拋尾試驗(yàn)結(jié)果 %

由表11可知，高壓輥磨產(chǎn)品在-5.0 mm粒度下干式拋尾，粗精礦全鐵品位達(dá)到20.62%，拋除了產(chǎn)率為43.59%的尾礦，尾礦磁性鐵含量為0.46%，選別效果較好。

3.4.2 濕式拋尾

對(duì)高壓輥磨產(chǎn)品進(jìn)行濕式拋尾，與干式拋尾進(jìn)行比較，探索更優(yōu)拋尾方案。對(duì)高壓輥磨產(chǎn)品進(jìn)行不同磁場(chǎng)強(qiáng)度下的濕式拋尾，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表12。

表12 濕式拋尾磁場(chǎng)強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果 %

由表12可知，濕式磁選拋尾可拋除60%以上的尾礦，尾礦中磁性鐵含量在1.20%以內(nèi)，粗精礦中全鐵含量在25%以上；與干式磁選拋尾相比，濕式順流鼓式磁選機(jī)濕式拋尾對(duì)于提高全鐵品位效果較佳。

4 結(jié) 論

(1)白云鄂博西礦含鐵巖鐵品位為13.14%，鐵在磁鐵礦中的分布率為52.28%，脈石組分主要為CaO和MgO，為白云石型低品位含鐵巖石。

(2)礦樣在-250 mm和-70 mm粒度下拋尾效果不理想，破碎至-25 mm時(shí)可以拋出產(chǎn)率為18.09%的尾礦，尾礦中磁性鐵含量為0.74%，損失率為1.95%，拋尾效果較好。

(3)高壓輥磨閉路循環(huán)試驗(yàn)，循環(huán)負(fù)荷為41.80%，閉路循環(huán)產(chǎn)品-0.5 mm粒級(jí)含量為40.03%，-0.074 mm粒級(jí)含量為19.88%。邊料循環(huán)試驗(yàn)的循環(huán)負(fù)荷為25.90%，閉路循環(huán)產(chǎn)品-0.5 mm粒級(jí)含量為33.12%，-0.074 mm粒級(jí)含量為16.55%。

(4)高壓輥磨產(chǎn)品在-5.0 mm粒度下干式拋尾，粗精礦全鐵品位達(dá)20.62%，拋除產(chǎn)率為43.59%的尾礦，尾礦磁性鐵含量為0.46%，選別效果較好。

(5)高壓輥磨產(chǎn)品在-5.0 mm粒度下濕式磁選拋尾可拋除60%以上的尾礦，尾礦中磁性鐵含量在1.20%以內(nèi)，粗精礦中全鐵含量在25%以上。與干式磁選拋尾相比，濕式順流鼓式磁選機(jī)濕式拋尾對(duì)于提高全鐵品位效果較佳。