安徽某磁鐵礦高壓輥磨選礦試驗研究

岳文龍

(安徽金日晟礦業(yè)有限責任公司，安徽 六安 237471)

0 引言

重新集礦區(qū)位于安徽省霍邱縣馬店鎮(zhèn)東北4km，行政區(qū)劃屬霍邱縣馬店鎮(zhèn)管轄。礦區(qū)地理坐標為東經115°59′00″～116°00′15″；北緯32°17′15″～32°19′15″。重新集鐵礦礦石資源儲量豐富，處理礦石為磁鐵礦。由于全鐵品位較低，加之現(xiàn)有設備

情況，在結合可行性研究報告和“多碎少磨、能拋早拋”的節(jié)能原則確定選礦工藝流程：干式磁選-高壓輥磨-粗粒濕選-階段磨選工藝。

1 礦石性質

對原礦進行化學多元素分析及鐵物相分析結果見表1、2。

表1 化學多元素分析結果

表2 鐵物相分析結果

經原礦化學多元素分析表明，該礦為低品位的鐵礦石，可利用的金屬礦物為鐵，其他金屬礦物和脈石礦物暫沒有回收價值。由鐵物相分析結果表明，原礦鐵礦物主要以磁性鐵為主，選礦工藝優(yōu)先采用弱磁選工藝選別。

2 試驗研究

2.1 原礦干式磁選試驗

將原礦破碎至70～0mm，分別采用18、15、12mm篩分，進行階段干選試驗研究。試驗流程見圖1，試驗結果見表3、4、5。

表3 原礦70～0mm采用18mm篩分階段干選試驗結果

圖1 原礦70～0mm采用篩分-階段干選試驗流程

表4 原礦70～0mm采用15mm篩分階段干選試驗結果

產品名稱產率(%)TFe(%)mFe(%)TFe回收率(%)mFe回收率(%)干選精礦74.48 27.92 21.03 86.08 98.64 塊礦尾礦14.09 13.05 0.92 7.61 0.72粉礦尾礦11.43 13.35 0.89 6.31 0.64 原礦100.00 24.16 15.90 100.00 100.00

表5 原礦70～0mm采用12mm篩分階段干選試驗結果

原礦破碎至70～0mm，分別采用18、15、12mm篩分階段干選，獲得的干選精礦品位達到27%以上，磁性鐵回收率達到98%以上，可以拋棄產率24.74%～29.80%的低品位尾礦，15mm篩分時尾礦中磁性鐵回收率最低為1.36%，故綜合考慮采用原礦15mm篩分階段干選流程獲得的干選精礦進行高壓輥磨試驗。

2.2 高壓輥磨試驗

——入壓物料粒度篩析：為了解干選精礦輥壓后的效果，對15～0mm的干選精礦(下稱輥壓給料)先進行篩分，篩析結果見表6。

表6 輥壓給料粒度組成

由表6可知，輥壓給料粒度組成基本在以偏粗粒為主。-4mm以下粒級34.27%，+4mm以上產率為65.73%，-0.076mm粒級為3.76%。各粒級全鐵品位基本相當，說明礦石中鐵礦物分布較均勻。

——高壓輥磨開路條件試驗：對輥壓給料進行高壓輥磨開路條件試驗研究，通過試驗，確定輥磨工作壓力為9.0MPa、給礦水分3%、輥子轉速8r/min作為輥磨閉路試驗工作參數(shù)。

——高壓輥磨閉路試驗：高壓輥磨閉路試驗進行了4～0mm粒級的輥磨閉路試驗研究，高壓輥磨閉路篩分試驗流程見圖2。結果見表7，原礦經高壓輥磨閉路篩分流程輥壓后，-4mm閉路篩分返砂比為62.7%，循環(huán)后輥壓產品-4mm粒級含量為61.53%，-1mm含量為53.86%，-0.076mm含量為18.48%。

圖2 高壓輥磨閉路篩分試驗流程

表7 高壓輥磨-4mm閉路篩分產品粒度分析

粒級分布率(%)負累積(%)+438.47100.00-4+22.3561.53-2+15.3259.18-1+0.511.1853.86-0.5+0.213.2142.68-0.2+0.07610.9929.47-0.07618.4818.48合計100.00

——其他粒級干選精礦高壓輥磨閉路試驗：對采用18、12mm篩分階段干選獲得的干選精礦參照15mm粒級的輥壓條件進行輥壓閉路試驗，試驗礦量稍少進行,18mm干選精礦閉路輥壓-4mm粒級含量為60.10%，返砂比66.30%；12mm干選精礦閉路輥壓-4mm粒級含量為65.82%，返砂比55.72%。

2.3 輥壓產品粗粒濕選試驗

將獲得的4～0mm輥壓產品進行粗粒濕式磁選試驗，試驗流程見圖3，試驗結果見表8。

圖3 原礦中強磁磁選機磁選試驗流程

表8 輥壓產品中強磁磁選機粗粒濕式磁選試驗結果

結果表明，輥壓4～0mm產品經中強磁磁選機分選，還可拋棄大量的低品位尾礦。綜合拋尾量、精礦品位、精礦磁性鐵回收率，粗粒濕式磁選場強選擇0.55T即可。4～0mm高壓產品經0.55T粗粒濕式磁選機濕選，可獲得產率78.10%，全鐵品位32.34%，磁性鐵品位26.59%，全鐵回收率90.65%，磁性鐵回收率99.42%的濕選粗精礦；拋棄產率21.90%，全鐵品位11.90%，磁性鐵品位0.55%，全鐵損失率9.35%，磁性鐵損失率0.58%的濕選尾礦。

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原礦直接碎至12～0mm粗粒濕式磁選試驗研究:考慮到目前重新集選礦廠現(xiàn)的破碎系統(tǒng)，進行普通破碎產品的粗粒濕式磁選試驗，細碎產品粒度定為12～0mm，對原礦進行破碎至12～0mm，采用T-CCT1006粗粒濕式磁選機磁選，其試驗結果見表9。

表9 原礦12～0mm細碎產品粗粒濕式磁選試驗結果

結果表明，原礦12～0mm經中強磁磁選機分選，可拋棄大量的低品位尾礦?？紤]到入選粒度大，12～0mm粗粒預選應場強選擇0.45T。12～0mm原礦經0.45T粗粒濕式磁選機濕選，可獲得產率73.10%，全鐵品位28.25%，磁性鐵品位21.67%，全鐵回收率85.90%，磁性鐵回收率98.74%的濕選粗精礦；拋棄產率26.90%，全鐵品位12.60%，磁性鐵品位0.75%，全鐵損失率14.10%，磁性鐵損失率1.26%的濕選尾礦。

2.4 粗粒濕選精礦階段磨選試驗

對獲得的4～0mm的粗粒濕選精礦進行磨礦弱磁選試驗研究，目的是在何種細度條件下可獲得質量較好且回收率較高的鐵精礦，試驗進行了一段磨礦細度條件、粗選場強條件；二段磨礦細度、精選場強條件試驗；階段磨礦階段弱磁選流程試驗。

——一段磨礦弱磁選試驗。

一段磨礦粒度試驗：用粗粒濕選精礦進行磨礦細度試驗，實驗結果表明，隨著磨礦產品中-0.076mm含量的提高，精礦產率及全鐵回收率下降，精礦全鐵含量有所提高，綜合選礦指標，一段磨礦粒度確定為65%-0.076mm。

一段磁選磁場強度試驗：用4～0mm的粗粒濕選精礦進行磁選強度試驗。實驗結果表明，隨著磁場強度的提高，精礦產率及全鐵回收率增大，全鐵含量降低，尾礦全鐵含量亦有所減小，當磁場強度大于199kA/m時，變化趨勢減緩，故一段磁選磁場強度選擇199kA/m。

二段磨礦粒度試驗：將一段磨選粗精礦分別磨至80%-0.076mm、90%-0.076mm、95%-0.076mm、80%-0.045mm、90%-0.045mm，然后進行弱磁選別。結果表明，隨著磨礦產品中細粒級含量的提高，精礦產率及全鐵回收率下降，精礦及尾礦全鐵含量均有所提高，綜合試驗指標，本次試驗磨礦粒度確定為80%-0.045mm。給礦為一段弱磁粗精礦。

二段弱磁選磁場強度試驗：將一段磨選粗精礦磨至80%-0.045mm給入磁選機，改變磁場強度為88、104、119、135、151kA/m。結果表明，隨著磁場強度的提高，精礦產率及全鐵回收率增大，全鐵含量降低，尾礦全鐵含量亦有所減小，綜合精礦產率、品位、回收率考慮，二段弱磁選磁場強度選擇135kA/m。給礦為一段粗精礦。

2.5 干式磁選-高壓輥磨-粗粒濕選-階段磨選流

程試驗研究

根據(jù)上述干式磁選-高壓輥磨-粗粒濕式磁選和階段磨選試驗條件和試驗結果，對原礦進行了干式磁選-高壓輥磨-粗粒濕選-階段磨選流程研究。試驗流程見圖4，試驗結果見表10，數(shù)質量流程見圖5。

表10 干式磁選-高壓輥磨-4～0mm粗粒濕式磁選-階段磨選流程試驗結果

圖4 干式磁選-高壓輥磨-4～0mm粗粒濕式磁選-階段磨選試驗流程

圖5 干式磁選-高壓輥磨-4～0mm粗粒濕式磁選-階段磨選試驗數(shù)質量流程圖

2.6 產品考察

——鐵精礦化學多元素分析：鐵精礦化學多元素分析結果見表11。

表11 鐵精礦化學多元素分析結果

——弱磁尾礦鐵物相分析：弱磁尾礦鐵物相分析結果見表12。結果表明，尾礦中損失的鐵主要為以赤褐鐵礦形式存在的弱磁性鐵、硅酸鐵、碳酸鐵和硫化鐵，這些含鐵礦物在弱磁選工藝中是無法回收的；磁性鐵在尾礦中的占有率也高達9.16%，其主要原因是由于一部分磁性鐵礦物嵌布粒度太細，在磨礦粒度較細時仍未單體解離，以連生體的形式存在于尾礦中。

表12 總尾礦鐵物相分析結果

3 結語

——原礦為單一的低品位鐵礦石，原礦的TFe含量為24.10%，MFe含量為15.80%，其他雜質元素含量很低，可利用的金屬礦物為鐵。

——原礦破碎至70～0mm的經15mm篩網(wǎng)篩分，篩上產品塊礦干選，塊礦干選精礦破碎至15～0mm，和篩下物料混合后再進行干選，可獲得產率74.48%，全鐵品位27.92%，磁性鐵品位21.03%，全鐵回收率86.08%，磁性鐵回收率98.54%的干選精礦。拋棄產率14.09%，全鐵品位13.05%，磁性鐵品位0.92%，全鐵損失率7.61%，磁性鐵損失率0.82%的塊礦尾礦；拋棄產率11.43%，全鐵品位13.35%，磁性鐵品位0.89%，全鐵損失率6.31%，磁性鐵損失率0.64%的粉礦尾礦；兩者干選尾礦產率為25.52%。

——原礦階段干選，獲得的15～0mm干選精礦進入高壓輥磨，輥壓產品經T-CCT1006粗粒濕式磁選機分選后拋棄產率17.45%，全鐵品位12.46%，磁性鐵品位0.76%的粗粒濕選尾礦。

——原礦經階段干選，干選精礦高壓輥磨粗粒濕選、粗粒濕式磁選精礦經階段磨礦弱磁選，在最終磨礦細度為80%-0.045mm條件下，可獲得產率為22.83%、全鐵含量為65.55%，全鐵回收率61.93%的鐵精礦。

——建議補充回收尾礦中磁鐵礦、赤褐鐵礦的選礦試驗研究。