低品位鐵礦選礦工藝及超純鐵精礦制備

林 棟

（哈密博倫礦業(yè)有限責(zé)任公司，新疆 哈密 839103）

以哈密博倫鐵礦為研究對象，通過試驗(yàn)確定合適的制備超純鐵精礦的工藝流程，以提高鐵礦石附加值。

1 破碎工藝及參數(shù)

1.1 破碎前介紹

目前，哈密博倫鐵礦采礦為井下開采，分別為Ⅱ采區(qū)和Ⅲ采區(qū)，2019年計劃Ⅱ采區(qū)采出礦石70萬t，Ⅲ采區(qū)采出礦石110萬t，Ⅱ采區(qū)礦石由井下提升系統(tǒng)運(yùn)至地面再由汽車運(yùn)輸至粗碎原礦倉，Ⅲ采區(qū)礦石由井下提升系統(tǒng)運(yùn)至地面再由皮帶經(jīng)磁滑輪干拋后運(yùn)至粗碎原礦倉。

1.2 破碎工藝流程介紹

碎礦采用三段一閉路一條生產(chǎn)線流程，生產(chǎn)車間由粗碎車間、中細(xì)碎車間、細(xì)碎車間組成。礦石從原礦倉由VF561型1300×6100棒條式給料機(jī)經(jīng)給入C100顎式破碎機(jī)粗碎，粗碎后產(chǎn)品由1號膠帶輸送經(jīng)LJK-5012電磁聯(lián)合除鐵器和LJK-12金屬探測儀除鐵后經(jīng)2號膠帶輸送機(jī)給入HP300圓錐破碎機(jī)中碎，中碎產(chǎn)品由4號膠帶輸送機(jī)給入3073香蕉篩分（一臺2YAG2160圓振動篩備用），篩上礦石和篩中礦石由5號、6號膠帶輸送機(jī)經(jīng)CT1016磁滑輪大塊拋廢，拋廢后的大塊精礦到7號膠帶輸送機(jī)進(jìn)入緩沖集料倉經(jīng)3號膠帶輸送機(jī)給入細(xì)碎HP300圓錐細(xì)破碎機(jī)，細(xì)碎產(chǎn)品皮帶返回至3073香蕉篩分。篩下合格粒級產(chǎn)品由高位膠帶輸送機(jī)給入三臺CH一600干式磁選機(jī)進(jìn)行拋尾預(yù)選，粗精礦由9號膠帶輸送機(jī)運(yùn)送至10號膠帶至粗精礦料倉。拋尾尾礦由0、8號膠帶輸送機(jī)運(yùn)至廢石堆場，再用汽車運(yùn)至礦區(qū)廢石場。

2 選別工藝及參數(shù)

2.1 選別工藝流程介紹

選別工藝為階段磨礦-階段選別工藝流程，粗精礦料倉的粗精礦經(jīng)電振給料機(jī)經(jīng)膠帶輸送機(jī)給入一段磨礦分級回路。一段磨礦設(shè)備采用一臺MQG2700x4000濕式格子型球磨機(jī)和二臺MQY2700x4000濕式溢流型球磨機(jī)，分級設(shè)備為三臺FX500-GTX2水力旋流器，沉砂返回磨機(jī)再磨，溢流經(jīng)渣漿泵輸送至一段磁選礦漿分配箱，自流至兩臺JCTN1230磁選機(jī)選別（3500GS），尾礦至總尾礦管，一段磁選精礦精礦至二段FX350-PUX4水力旋流器分級，沉砂給入二段MQY2700×4000濕式溢流型球磨機(jī)再磨后返回旋流器（二段磨礦設(shè)備采用兩臺MQY2700×4000濕式溢流型球磨機(jī)，分級設(shè)備采用兩臺FX350-PUX4水力旋流器），溢流經(jīng)渣漿泵輸送至二段磁選礦漿分配箱，自流至三臺JCTN1230磁選機(jī)選別（3500GS），尾礦至總尾礦管，二段磁選精礦至三段FX250-PUX6水力旋流器分級，沉砂給入三段MQY2700×4000濕式溢流型球磨機(jī)再磨后返回旋流器（三段磨礦設(shè)備采用一臺MQY2700×4000濕式溢流型球磨機(jī)，分級設(shè)備采用一臺FX350-PUX4水力旋流器FX250-PUX6水力旋流器），溢流經(jīng)渣漿泵輸送至三段磁選礦漿分配箱，自流至三臺JCTN1230磁選機(jī)選別（3500GS），尾礦至總尾礦管，三段磁選精礦經(jīng)渣漿泵輸送至淘洗機(jī)淘洗，淘洗機(jī)尾礦返回至二段旋流器給礦，底流經(jīng)渣漿泵輸送至過濾車間濃縮磁選后給入P60/10-圓盤式陶瓷過濾機(jī)過濾，過濾精礦皮帶運(yùn)輸至精礦倉?？偽驳V至NJ-45周邊轉(zhuǎn)動濃密機(jī)沉淀，濃縮底流由ZJB-100渣漿泵輸送到尾礦壩濃密池溢流水水由KQL/410-182-4T循環(huán)水泵及WFB系列無密封自吸泵輸送至磨選車間回水再利用。

2.2 現(xiàn)場選別工藝參數(shù)

2.2.1 入磨礦石性質(zhì)

入磨礦石粒度＜400mm，原礦TFe品位在28%左右，MFe品位在24%左右，磁性率為85%左右，F(xiàn)e2O3占全鐵的7%左右，這部分弱磁性鐵在微細(xì)粒條件下難以回收，影響選礦回收率。

2.2.2 磨礦濃細(xì)度

一段磨礦濃度為75%～80%，旋流器溢流細(xì)度為-200目占75%；二段磨礦濃度為65%～75%，旋流器溢流細(xì)度為-325目占85%；三段磨礦濃度為65%～75%，旋流器溢流細(xì)度為-400目占96%。

2.2.3 鋼球充填率

一段球磨鋼球充填率為42%～45%；二段球磨鋼球充填率38%～40%；三段鋼球充填率38%～40%。

2.2.4 磁選參數(shù)

一段磁選給礦濃度為30%，二段磁選給礦濃度為10%，三段磁選給礦濃度為10%；一段磁選精礦濃度為42%；二段磁選精礦濃度為53%，三段磁選精礦濃度為54%，淘洗機(jī)底流濃度為60%；一段磁選尾礦濃度為5%，二段磁選尾礦濃度為1%，三段磁選尾礦濃度為1%，總尾礦濃度為3%。一段磁選精礦鐵品位為47%，二段磁選精礦鐵品位為54%，三段磁選精礦鐵品位為61%，淘洗機(jī)精礦鐵品位為63%；一段磁選尾礦鐵品位為11%，二段磁選尾礦鐵品位為14%，三段磁選尾礦鐵品位為20%，總尾礦鐵品位尾14%。

3 局部考查

3.1 磨礦分級局部考查

3.1.1 一段磨礦分級考查

一段球磨排礦-200目含量占21.60%，旋流器溢流-200目含量占76.30%，旋流器沉砂-200目含量占13.00%。旋流器分級效率為43.88%，返砂比為636.05%，返砂比過大，影響球磨處理能力，這樣會造成沉砂中細(xì)粒級增多，旋流器沉砂品位高于溢流品位，存在反富集現(xiàn)象。

3.1.2 二段磨礦分級考查

二段球磨排礦-325目含量占32.80%，旋流器給礦-325目含量占49.00%，旋流器溢流-325目含量占81.00%，旋流器沉砂-325目含量占19.20%。旋流器分級效率為61.75%，返砂比為107.38%，旋流器沉砂品位高于溢流品位較多，反富集現(xiàn)象明顯。

3.1.3 三段磨礦分級考查

三段球磨排礦-400目含量占62.00%，旋流器給礦-400目含量占84.00%，旋流器溢流-400目含量占96.80%，旋流器沉砂-400目含量占77.60%。

旋流器分級效率為31.75%，返砂比為200.00%，分級效率較低，旋流器沉砂品位高于溢流品位較多，同樣存在反富集現(xiàn)象。

3.2 磁選精礦考查

3.2.1 各段磁選精礦濃細(xì)度、品位分析

一段磁選精礦品位為47.30%，濃度為42.64%，細(xì)度為-200目含量占77.4%；二段磁選精礦品位為55.18%，濃度為53.63%，細(xì)度為-325目含量占88.14%；三段磁選精礦品位為60.66%，濃度為54.08%，細(xì)度為-400目含量占94.48%；淘洗機(jī)精礦品位為63.26%，濃度為60.41%，細(xì)度為-400目含量占96.00%。

3.2.2 磁選精礦粒級篩析

隨著粒度越來越細(xì)，鐵精礦品位越來越高，在-400目粒級內(nèi)產(chǎn)率達(dá)到了48.36%，鐵品位為60.12%，金屬分布率達(dá)到了60.83%。

隨著粒度越來越細(xì)，鐵精礦品位越來越高，在-400目粒級內(nèi)產(chǎn)率達(dá)到了79.86%，鐵精礦品位為61.86%，金屬分布率達(dá)到了88.53%。

隨著粒度越來越細(xì)，鐵精礦品位越來越高，-400目粒級內(nèi)產(chǎn)率達(dá)到了94.48%，鐵精礦品位為62.53%，金屬分布率達(dá)到了97.40%。

淘洗機(jī)精礦在-400目粒級內(nèi)產(chǎn)率達(dá)到了96.00%，鐵精礦品位達(dá)到了64.67%，金屬分布率達(dá)到了98.36%。

3.2.3 磁選精礦磁選管再選試驗(yàn)

一段磁選精礦在2000場強(qiáng)下進(jìn)行磁選管試驗(yàn)后精礦品位從47.30%提高至48.10%，提高了1.8個品位。

二段磁選精礦在2000場強(qiáng)下進(jìn)行磁選管試驗(yàn)后精礦品位從55.18%提高至56.92%，提高了1.74個品位。

三段磁選精礦在2000場強(qiáng)下進(jìn)行磁選管試驗(yàn)后精礦品位從60.66%提高至61.66%，提高了1.0個品位。

淘洗機(jī)精礦在2000場強(qiáng)下進(jìn)行磁選管試驗(yàn)后精礦品位從63.26%提高64.27%，提高了1.01個品位。

3.3 磁選尾礦考查

3.3.1 各段磁選尾礦濃度、品位分析

一段磁選尾礦全鐵品位為11.62%、磁性鐵品位為1.20%，二段磁選尾礦全鐵品位為14.83%、磁性鐵品位為5.61%，三段磁選尾礦全鐵品位為20.97%、磁性鐵品位為12.42%，二、三段磁選尾礦磁性鐵損失較高。

3.3.2 尾礦粒級篩析

鐵礦物的損失主要在-400目粒級中，全鐵損失分布率為82.73%，磁性鐵損失分布率為80.03%。

3.3.3 尾礦磁選管試驗(yàn)

尾礦在2800Oe場強(qiáng)下進(jìn)行磁選管試驗(yàn)，在原礦為14.05%的條件下，可獲得鐵品位為39.95%的鐵精礦，尾礦品位為11.49%。

4 結(jié)論

（1）該礦石嵌布粒度細(xì)，最終精礦粒度達(dá)到-400目96%以上，是造成精礦品位低，尾礦品位高的主要原因。

（2）從各段磨礦分級考查情況來看，一段旋流器返砂比較高，返砂比超過了600%，這樣既影響球磨處理能力，又會造成沉砂中細(xì)粒級增多；各段都存在旋流器沉砂品位高于溢流品位，存在反富集現(xiàn)象，尤其是二、三段較為明顯，這種反富集會增加球磨循環(huán)負(fù)荷，還能對已經(jīng)解離的鐵礦物產(chǎn)生過磨，磁選機(jī)對微細(xì)粒級的鐵礦物回收較差，造成尾礦品位偏高，影響選礦回收率。

（3）通過對各段磁選精礦的考查，一段磁選精礦細(xì)度為-200目含量占77.4%；二段磁選精礦細(xì)度為-325目含量占88.14%；三段磁選精礦細(xì)度為-400目含量占94.48%；淘洗機(jī)精礦細(xì)度為-400目含量占96.00%，各段磁選精礦在-400目粒級內(nèi)的含量和金屬分布率較大；對各段磁選精礦進(jìn)行磁選管再選后品位提高1個～2個點(diǎn)。

（4）通過對各段磁選尾礦的考查，一段磁選尾礦全鐵品位為11.62%、磁性鐵品位為1.20%，二段磁選尾礦全鐵品位為14.83%、磁性鐵品位為5.61%，三段磁選尾礦全鐵品位為20.97%、磁性鐵品位為12.42%，二、三段磁選尾礦磁性鐵損失較高。尾礦在2800Oe場強(qiáng)下進(jìn)行磁選管試驗(yàn)，在原礦為14.05%的條件下，可獲得鐵品位為39.95%的鐵精礦，尾礦品位為11.49%。