弓長(zhǎng)嶺細(xì)粒磁鐵礦分選工藝優(yōu)化

余瑩 李宏 施建軍 李春艷 王佳龍 裴乃義

（鞍鋼礦業(yè)集團(tuán)弓長(zhǎng)嶺礦業(yè)公司選礦分公司）

弓長(zhǎng)嶺選礦廠采用典型的鞍山式重—磁—陰離子反浮選工藝流程［1-2］，2018 年以來(lái)，由于弓長(zhǎng)嶺地區(qū)赤鐵礦資源逐漸萎縮，磁鐵礦石接入選赤鐵礦工藝流程，存在選別流程復(fù)雜、成本高等問(wèn)題。弓長(zhǎng)嶺選廠決定由二選作業(yè)區(qū)單獨(dú)處理磁鐵礦，并對(duì)二選生產(chǎn)線進(jìn)行局部改造，采用兩段磨礦、一段磁選拋尾、粗細(xì)分選、粗粒重選、細(xì)粒磁—浮聯(lián)合選礦工藝，解決了因青紅礦混選出現(xiàn)的工藝操作調(diào)整滯后的問(wèn)題［3-4］。但隨著磁鐵礦處理量進(jìn)一步增加，二選作業(yè)區(qū)出現(xiàn)浮選流量不穩(wěn)定、精礦指標(biāo)波動(dòng)、尾礦品位偏高、藥劑消耗增加等現(xiàn)象。為此，提出了以高效磁選代替浮選處理細(xì)粒磁鐵礦，在原工藝基礎(chǔ)上對(duì)二選作業(yè)區(qū)進(jìn)行改造。

回收細(xì)粒級(jí)重選中礦時(shí)，采用1 粗1 精3 掃浮選工藝不僅操作難度大，藥劑、蒸汽費(fèi)用成本高，且浮選尾礦品位不易控制，若采用高效磁選工藝代替浮選工藝獲得合格精礦產(chǎn)品，操作簡(jiǎn)單且生產(chǎn)穩(wěn)定［5］。為此，采用淘洗機(jī)分選細(xì)粒級(jí)中礦產(chǎn)品，研究了淘洗機(jī)的給礦濃度、磁場(chǎng)強(qiáng)度和水流量對(duì)分選指標(biāo)的影響。在不增加投資的前提下，優(yōu)化工藝流程及參數(shù)，達(dá)到優(yōu)化指標(biāo)、降低成本的目的。

1 試驗(yàn)原料

試驗(yàn)原料為改造后工藝生產(chǎn)的細(xì)粒級(jí)中礦（圖1），對(duì)物料進(jìn)行化學(xué)多元素及鐵物相分析，結(jié)果見(jiàn)表1、表2。對(duì)中礦產(chǎn)品進(jìn)行粒度分析，結(jié)果見(jiàn)表3。

由表1 和表2可知，樣品TFe 含量51.43%，F(xiàn)eO 含量23.35%，鐵主要以磁鐵礦的形式存在，分布率高達(dá)94.41%，樣品中還含有少量的赤褐鐵、碳酸鐵和硅酸鐵；主要雜質(zhì)SiO2含量23.25%，有害元素S、P 含量較低，分別為0.06%和0.018%。

由表3 可知，-0.074 mm 粒級(jí)含量92.18%，回收率為98.59%，-0.038 mm 粒級(jí)含量73.96%，回收率為88.96%，-0.025 mm 微細(xì)粒級(jí)含量62.10%，回收率為75.55%，說(shuō)明樣品中的鐵礦物粒度細(xì)小。

2 試驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1 給礦濃度對(duì)分選指標(biāo)的影響

給礦濃度是影響設(shè)備分選效率的主要因素，過(guò)高的給礦濃度會(huì)影響精礦產(chǎn)品質(zhì)量，因此，探究給礦濃度對(duì)分選指標(biāo)的影響具有重要意義。淘洗機(jī)固定磁場(chǎng)強(qiáng)度96.0 kA/m、循環(huán)磁場(chǎng)強(qiáng)度88.0 kA/m、補(bǔ)償磁場(chǎng)強(qiáng)度88.0 kA/m，水量1 100 L/h，研究不同給礦濃度下的分選指標(biāo)，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖2。

由圖2 可見(jiàn)，隨著給礦濃度的增加，磁選精礦鐵品位降低，回收率呈先增后降的趨勢(shì)；當(dāng)給礦濃度由35%增至55%時(shí)，精礦鐵品位有較大幅度的降低，由65.73%降低至62.19%，這是因?yàn)闈舛鹊纳呤咕V中出現(xiàn)更多的夾雜，降低了精礦品位；當(dāng)給礦濃度增大至45%時(shí)，鐵回收率由94.72%升高到96.23%，繼續(xù)增大給礦濃度，鐵回收率則有所下降；綜合考慮，確定適宜的給礦濃度為40%。

2.2 水流量對(duì)分選指標(biāo)的影響

適宜的水流量能減少夾雜，提高精礦品位，也是影響分選指標(biāo)的重要因素。在給礦濃度為40%，淘洗機(jī)固定磁場(chǎng)強(qiáng)度96.0 kA/m、循環(huán)磁場(chǎng)強(qiáng)度88.0 kA/m、補(bǔ)償磁場(chǎng)強(qiáng)度88.0 kA/m 的條件下，探究水流量對(duì)分選指標(biāo)的影響，結(jié)果見(jiàn)圖3。

由圖3 可見(jiàn)，隨著水流量的增加，磁選精礦鐵品位升高，當(dāng)水流量由800 L/h增至1 200 L/h時(shí)，鐵品位由59.61%升高到66.03%；精礦鐵回收率整體呈先增后降的趨勢(shì)，當(dāng)水流量為1 150 L/h 時(shí)，鐵回收率為93.94%。上述結(jié)果表明，增大水流能沖洗掉更多的脈石礦物，減少磁選過(guò)程中的夾雜，提升產(chǎn)品質(zhì)量；但當(dāng)水流量過(guò)大時(shí)，導(dǎo)致較多的鐵礦物流失，影響精礦的回收率；綜合考慮，確定適宜的水流量為1 150 L/h。

2.3 磁場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)分選指標(biāo)的影響

淘洗機(jī)的磁場(chǎng)強(qiáng)度影響精礦的品位和回收率，較大的磁場(chǎng)強(qiáng)度會(huì)降低精礦鐵品位，較小的磁場(chǎng)強(qiáng)度會(huì)降低對(duì)鐵礦物的捕獲概率，致使回收率較低。在給礦濃度為40%，水流量1 150 L/h的條件下，研究磁場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)分選指標(biāo)的影響。淘洗機(jī)磁場(chǎng)強(qiáng)度見(jiàn)表4，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖4。

由圖4可見(jiàn)，隨著磁場(chǎng)強(qiáng)度的增加，磁選精礦鐵品位降低，當(dāng)磁場(chǎng)強(qiáng)度由82.0 kA/m 增至112.0 kA/m時(shí)，鐵品位由67.71%降至62.61%；精礦鐵回收率整體上呈先增加后趨于穩(wěn)定的趨勢(shì)，當(dāng)磁場(chǎng)強(qiáng)度為94.4 kA/m時(shí)，精礦鐵品位為66.73%，鐵回收率為94.47%，獲得了較優(yōu)的分選指標(biāo)；這是因?yàn)檫m當(dāng)提高磁場(chǎng)強(qiáng)度可促使回收率提高，但夾雜現(xiàn)象也會(huì)隨之加重，綜合考慮，確定適宜的固定磁場(chǎng)強(qiáng)度為94.4 kA/m，循環(huán)磁場(chǎng)強(qiáng)度為86.4 kA/m，補(bǔ)償磁場(chǎng)強(qiáng)度為86.4 kA/m。

2.4 穩(wěn)定性試驗(yàn)

在給礦濃度40%，淘洗機(jī)固定磁場(chǎng)強(qiáng)度94.4 kA/m、循環(huán)磁場(chǎng)強(qiáng)度86.4 kA/m、補(bǔ)償磁場(chǎng)強(qiáng)度86.4 kA/m，水流量1 150 L/h 的條件下，開(kāi)展試驗(yàn)穩(wěn)定性考察，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表5。

由表5 可知，穩(wěn)定性試驗(yàn)期間平均給礦品位為51.43%，經(jīng)淘洗機(jī)分選后，獲得的精礦產(chǎn)品平均鐵品位為67.03%、平均鐵回收率為93.82%，尾礦平均鐵品位為11.26%，淘洗機(jī)分選指標(biāo)穩(wěn)定且優(yōu)異。

3 結(jié)論

（1）弓長(zhǎng)嶺二選作業(yè)區(qū)工藝改造后得到的細(xì)粒級(jí)中礦TFe 含量51.43%，F(xiàn)eO 含量23.35%，鐵主要以磁鐵礦的形式存在，分布率高達(dá)94.41%，樣品中還有少量的赤褐鐵、碳酸鐵和硅酸鐵，樣品粒度微細(xì)，-0.074 mm含量92.18%。

（2）在給礦濃度為40%，淘洗機(jī)的固定磁場(chǎng)強(qiáng)度94.4 kA/m、循環(huán)磁場(chǎng)強(qiáng)度86.4 kA/m、補(bǔ)償磁場(chǎng)強(qiáng)度86.4 kA/m、水流量1150 L/h 的條件下進(jìn)行高效磁選，獲得的精礦鐵品位為67.03%、鐵回收率為93.82%，尾礦鐵品位為11.26%，試驗(yàn)指標(biāo)穩(wěn)定且優(yōu)異。

（3）細(xì)粒級(jí)磁鐵礦通過(guò)高效磁選工藝能獲得合格精礦產(chǎn)品，與原浮選工藝相比，具有操作簡(jiǎn)單、產(chǎn)品穩(wěn)定、生產(chǎn)成本低等特點(diǎn)。