司家營(yíng)鐵礦重選工藝優(yōu)化研究

司鑫泉

（河北鋼鐵集團(tuán)灤縣司家營(yíng)鐵礦有限公司）

司家營(yíng)鐵礦石屬典型的鞍山式鐵礦石，表層礦石氧化程度較深，深部以原生磁鐵礦石為主，礦石品位普遍不高，且鐵礦物嵌布粒度較細(xì)，需進(jìn)行細(xì)磨深選才能滿足冶煉要求［1-9］。從多年的生產(chǎn)實(shí)踐看，氧化礦重磁浮聯(lián)合工藝中螺旋溜槽重選工藝分選效果不理想［10-12］，主要表現(xiàn)為重選精礦品位波動(dòng)較大、產(chǎn)率偏低。

1 重選工藝流程概況

司家營(yíng)鐵礦氧化礦流程選別對(duì)象為鞍山型赤鐵礦石，采用重磁浮聯(lián)合選別手段，重選精礦經(jīng)處理后與浮選精礦混合成為綜合精礦。重選設(shè)備以螺旋溜槽為主，采用2粗1精流程，重選尾礦經(jīng)弱磁掃選+中磁掃選后進(jìn)入綜合尾礦系統(tǒng)，重選中礦和磁選精礦合并進(jìn)入三段分級(jí)—三段開(kāi)路磨礦系統(tǒng)，三段分級(jí)溢流與三段磨礦產(chǎn)品合并進(jìn)入二段旋流器分級(jí)，沉砂再次進(jìn)入重選流程，溢流進(jìn)入浮選流程，見(jiàn)圖1。

從流程來(lái)看，重選作業(yè)效果的好壞直接關(guān)系著綜合精礦和綜合尾礦指標(biāo)，還間接影響著浮選系統(tǒng)的穩(wěn)定和選別效果。因此，要解決重選精礦品位波動(dòng)較大、產(chǎn)率偏低的問(wèn)題，優(yōu)化螺旋溜槽重選工藝參數(shù)至關(guān)重要。

2 重選工藝優(yōu)化研究

重選工藝優(yōu)化研究以螺旋溜槽給礦為對(duì)象，濃度為67.02%、-0.074 mm含量為61.40%、TFe品位為32.86%。

礦漿濃度是保證溜槽床面礦漿層厚度合理，并實(shí)現(xiàn)有效分選的前提。粗選作業(yè)給礦濃度一般要求比精選低，以赤鐵礦為例，重選粗選的給礦濃度一般為30%～50%，而精選一般為40%～60%，鞍山礦區(qū)的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)普遍顯示，螺旋溜槽粗選濃度一般在45%左右，精選一般在55%左右。

根據(jù)對(duì)試驗(yàn)對(duì)象的性質(zhì)分析，結(jié)合司家營(yíng)選廠的流程現(xiàn)狀，并借鑒前期探索試驗(yàn)結(jié)果，對(duì)重選流程中螺旋溜槽的給礦濃度、滑塊位置和重選流程進(jìn)行試驗(yàn)，探索優(yōu)化選別指標(biāo)的途徑。

2.1 螺旋溜槽粗選1給礦濃度試驗(yàn)

對(duì)現(xiàn)場(chǎng)螺旋溜槽1次粗選給礦濃度進(jìn)行了條件試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表1。

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由表1可知，給礦濃度降低，螺旋溜槽粗選精礦TFe品位呈先升后降的趨勢(shì)；粗選給礦濃度56.48%時(shí)的精礦品位最高；繼續(xù)降低給礦濃度，精礦品位顯著下降?？紤]到后續(xù)還有一道螺旋溜槽粗選和磁選作業(yè)，尾礦TFe品位26.38%在可接受程度，繼續(xù)降低給礦濃度，礦漿流速顯著加快，溜槽甩礦嚴(yán)重。因此，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件并結(jié)合試驗(yàn)結(jié)果，給礦濃度控制在55%左右較合適。

2.2 螺旋溜槽粗選2滑塊位置調(diào)整試驗(yàn)

試驗(yàn)選取粗選2作業(yè)的2臺(tái)螺旋溜槽進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，第1臺(tái)（條件1）維持現(xiàn)狀，不調(diào)整滑塊位置；第2臺(tái)（條件2）維持精礦與中礦間的滑塊位置不變，將中礦與尾礦間的滑塊移向中礦側(cè)，使中礦帶寬調(diào)窄1/3，循環(huán)量的下降對(duì)生產(chǎn)的影響見(jiàn)表2，最終重選精礦品位分別見(jiàn)表3、表4。

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由表2可見(jiàn)：①調(diào)整螺旋溜槽粗選2滑塊位置，雖然螺旋溜槽粗選1滑塊位置不調(diào)整，且維持給礦濃度不變，但流程穩(wěn)定后，螺旋溜槽粗選1選別效果明顯好轉(zhuǎn)，粗選1精礦TFe品位明顯提高、尾礦TFe品位明顯下降。②調(diào)整螺旋溜槽粗選2滑塊位置，粗選2精礦品位降低，說(shuō)明大量粗顆粒單體鐵礦物在粗選1作業(yè)就已經(jīng)回收至螺旋溜槽粗選1精礦中，導(dǎo)致粗選2精礦TFe品位提升幅度下降；中礦TFe品位上升，說(shuō)明較粗顆粒貧連生體和單體脈石礦物進(jìn)入了尾礦，有助于降低流程循環(huán)量，改善重選效果。

由表3、表4可見(jiàn)，調(diào)整螺旋溜槽粗選2滑塊的位置，重選最終精礦TFe品位提高3.60個(gè)百分點(diǎn)，尾礦TFe品位下降0.57個(gè)百分點(diǎn)，優(yōu)化效果明顯。

3 流程改造思路

試驗(yàn)表明，提高螺旋溜槽粗選2尾礦產(chǎn)率、降低中礦循環(huán)量是有利的。若將優(yōu)化后的粗選2中礦與尾礦合并給入磁選作業(yè)，有望拋出更多單體脈石礦物或貧連生體，進(jìn)一步減少重選循環(huán)量，提高選別效果。具體流程見(jiàn)圖2。

根據(jù)螺旋溜槽粗選1濃度試驗(yàn)結(jié)果，在給礦濃度大幅度下降的情況下，螺旋溜槽1次粗選即可獲得較好的選別效果，因此，取消螺旋溜槽粗選2作業(yè)，將這些螺旋溜槽用于擴(kuò)大粗選1的處理能力是可行的，實(shí)現(xiàn)在不提高尾礦TFe品位的前提下顯著提高重選精礦TFe品位，并停用螺旋溜槽粗選2作業(yè)給礦泵，降低選礦成本。具體流程見(jiàn)圖3。

4 結(jié)論

（1）螺旋溜槽粗選給礦濃度試驗(yàn)表明，適宜的螺旋溜槽給礦濃度應(yīng)在55%左右。

（2）螺旋溜槽分礦滑塊試驗(yàn)表明，在不改變螺旋溜槽粗選2精礦帶寬度的情況下，調(diào)窄其中礦帶寬度，調(diào)寬其尾礦帶寬度，減少中礦循環(huán)量，可提高重選精礦TFe品位3.60個(gè)百分點(diǎn)，尾礦TFe品位下降0.57個(gè)百分點(diǎn)，重選分選效果明顯改善。

（3）工藝流程優(yōu)化建議：降低重選給礦濃度；取消螺旋溜槽粗選2作業(yè)，將該作業(yè)的螺旋溜槽與原粗選1螺旋溜槽并列，用于擴(kuò)大粗選處理能力；取消螺旋溜槽粗選中礦與尾礦間的分礦滑塊，提高進(jìn)入磁選作業(yè)的礦量。這樣改造不僅能改善重選選別效果，提高并穩(wěn)定重選精礦品位，還能降低重選作業(yè)成本。