研山鐵礦加工南非磷尾礦工藝優(yōu)化

周 詠 田艷紅 趙 贏 趙淑芳

(1.司家營研山鐵礦有限公司；2.石家莊金墾科技有限公司；3.河鋼集團(tuán)礦山設(shè)計(jì)有限公司)

研山鐵礦屬“鞍山式”沉積變質(zhì)鐵礦床。礦石類型主要為赤鐵石英巖和磁鐵石英巖兩大類，淺部為赤鐵礦石，深部為磁鐵礦石。研山鐵礦選礦廠目前運(yùn)轉(zhuǎn)兩個(gè)氧化礦系列和一個(gè)原生礦系列。其中兩個(gè)氧化礦系列于2011年3月底投產(chǎn)，采用階段磨礦—粗細(xì)分級—重選、陰離子反浮選流程，生產(chǎn)初期浮選尾礦鐵品位高達(dá)22%以上，造成金屬流失嚴(yán)重。為此，于2013年7月投入了浮選尾礦再選項(xiàng)目。隨著采場采剝進(jìn)度的推進(jìn)，入磨礦石性質(zhì)有了很大的改善，浮選尾礦品位也降至13%左右，從技術(shù)經(jīng)濟(jì)角度計(jì)算，繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)浮選尾礦再選系統(tǒng)已不合適。為此，研山鐵礦引進(jìn)南非磷尾礦(后簡稱南非礦)，并對浮選尾礦再選系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行了改造以加工南非磷尾礦。該項(xiàng)目改造共分為兩個(gè)階段，前期生產(chǎn)中精礦鐵品位控制在60%左右，未達(dá)到銷售要求；后期結(jié)合全自動(dòng)淘洗磁選機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)，增設(shè)了CH-CXJ32000全自動(dòng)淘洗機(jī)，成功實(shí)現(xiàn)了提精降雜，精礦鐵品位提高到63%以上，達(dá)到了銷售要求。

1 前期南非礦加工生產(chǎn)情況

1.1 礦石性質(zhì)分析

對原精礦進(jìn)行多元素分析及全粒級分析，分析結(jié)果見表1、表2。

表1 原精礦多元素分析結(jié)果 %

由表1可知，原礦中全鐵品位達(dá)55.50%，有害雜質(zhì)磷含量高達(dá)0.557%，同時(shí)TiO2含量較高。

表2 原精礦粒度分析結(jié)果

由表2可知，各粒級鐵品位均不足60%，需要再次磨礦才能提高精鐵礦品位。

1.2 生產(chǎn)流程確定

根據(jù)前期試驗(yàn)室試驗(yàn)及同類礦山加工南非礦的經(jīng)驗(yàn)，試驗(yàn)確定流程為階段磨礦—階段選別流程，具體工藝流程見圖1。

圖1 南非礦加工工藝流程

1.3 生產(chǎn)中存在的問題

(1)利用此流程加工南非礦，前期生產(chǎn)中存在的主要問題是精礦鐵品位偏低。根據(jù)前期試驗(yàn)室試驗(yàn)結(jié)果來看，磨礦細(xì)度達(dá)-0.074 mm 88%時(shí)經(jīng)過粗選(88 kA/m)、精選(80 kA/m)兩段磁選，精礦鐵品位可達(dá)63.41%?，F(xiàn)場生產(chǎn)中經(jīng)過兩段磨礦分級，入選礦石細(xì)度達(dá)-0.074 mm 90%以上，經(jīng)過場強(qiáng)為120 kA/m的雙聯(lián)筒兩段磁選機(jī)選別后，精礦鐵品位約60%，達(dá)不到精粉銷售要求。

(2)通過對現(xiàn)場生產(chǎn)中二段磁選精礦的鏡下觀察，發(fā)現(xiàn)精礦中磁團(tuán)聚現(xiàn)象較為嚴(yán)重。由于礦石磁性率非常高且現(xiàn)場磁選機(jī)磁場強(qiáng)度較高，精礦中夾雜很多已單體解離的脈石顆粒，與礦石顆粒形成聚團(tuán)進(jìn)入最終精礦，導(dǎo)致精礦鐵品位偏低。

2 利用全自動(dòng)淘洗磁選機(jī)提精降雜

2.1 增設(shè)全自動(dòng)淘洗磁選機(jī)及設(shè)備參數(shù)調(diào)試

大量工業(yè)試驗(yàn)表明，針對磁選機(jī)分選不清的情況，利用全自動(dòng)淘洗磁選機(jī)強(qiáng)磁場、大水流等特點(diǎn)，進(jìn)行選別提精降雜效果較為明顯[1-3]。該礦山結(jié)合全自動(dòng)淘洗磁選機(jī)廠家進(jìn)行了試驗(yàn)和反復(fù)論證，增設(shè)了φ200 mm脫磁器1臺(tái)和CH-CXJ32000全自動(dòng)淘洗機(jī)1臺(tái)。二段磁選精礦經(jīng)脫磁器脫磁后給入淘洗機(jī)進(jìn)行選別，選別后精礦作為最終精礦，尾礦給入總尾礦。

現(xiàn)場調(diào)試初期，由于二段磁選精礦量較少，淘洗磁選機(jī)底流濃度低，選別指標(biāo)欠佳。通過關(guān)小底閥，提高底流濃度到70%，但因精礦在筒體內(nèi)滯留時(shí)間過長而導(dǎo)致精礦管堵塞。后續(xù)生產(chǎn)中逐步降低底流濃度，控制在65%時(shí)淘洗磁選機(jī)精礦排放較為順暢，同時(shí)較高的底流濃度對提高精礦品位有利。通過觀察溢流中尾礦的狀態(tài)調(diào)整上升水量和固定、循環(huán)、補(bǔ)償磁場的磁場強(qiáng)度。最終確定淘洗機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)底流濃度為60%～65%、溢流濃度為10%～20%。

二段磁選精礦通過全自動(dòng)淘洗磁選機(jī)選別后，最終精礦鐵品位可達(dá)到63.5%，滿足了鐵精粉銷售要求，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了精礦鈦含量0.9%、尾礦鐵品位10%，金屬回收率96.5%的良好選別指標(biāo)。

2.2 改造效果

全自動(dòng)淘洗磁選機(jī)的應(yīng)用表明，該設(shè)備利用強(qiáng)磁場、大水流，摒除了傳統(tǒng)半逆流筒式磁選機(jī)易形成磁團(tuán)聚的缺點(diǎn)，可有效降低硫、磷、硅等雜質(zhì)含量，實(shí)現(xiàn)提精降雜。該項(xiàng)目改造自2017年6月完成，生產(chǎn)精礦鐵品位統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表3。

表3 改造前后精礦鐵品位月平均統(tǒng)計(jì)結(jié)果 %

由表3可知，改造完成后，7月份進(jìn)行設(shè)備調(diào)試，精礦鐵品位有所提高；自8月份起，精礦鐵品位基本可以穩(wěn)定在63.5%以上；改造后精礦鐵品位較改造前平均提高2.96個(gè)百分點(diǎn)。

3 結(jié) 語

(1)研山鐵礦南非磷尾礦生產(chǎn)實(shí)踐結(jié)果表明，全自動(dòng)淘洗磁選機(jī)作為精選設(shè)備，提精降雜效果顯著。

(2)全自動(dòng)淘洗磁選機(jī)的強(qiáng)磁場、大水流等特點(diǎn)，可有效避免選別過程中形成磁團(tuán)聚現(xiàn)象。

(3)利用全自動(dòng)淘洗磁選機(jī)進(jìn)行精選，精礦鐵品位可提高2.96個(gè)百分點(diǎn)，鐵品位達(dá)63.5%以上，滿足鐵精粉外銷要求。