磁篩應用于八臺鐵礦選礦廠的試驗研究

張穎新 雷晴宇 于岸洲

(1.中國地質科學院鄭州礦產綜合利用研究所;2.國家非金屬礦資源綜合利用工程技術研究中心)

舞陽礦業有限責任公司八臺鐵礦選礦廠有兩個系列，均采用干式磁選—自磨—球磨—弱磁粗選—細篩—磁團聚重選—弱磁精選—弱磁掃選流程處理磁鐵礦石，每年共處理原礦60萬t，產出鐵精粉20～30萬t。本研究分別對該廠的弱磁粗選精礦、細篩篩下產品和最終精礦進行磁篩精選試驗，考察將磁篩應用于該廠實現流程簡化、增產節能、精礦提質的可行性。

1 磁篩簡介

磁篩(磁場篩選機)是中國地質科學院鄭州礦產綜合利用研究所發明的專利設備。該設備在分選磁鐵礦石時不是像傳統弱磁選機那樣依靠較強的磁場直接吸引磁性顆粒，而是采用特設的低弱磁場將礦漿內已單體解離的磁鐵礦先團聚成鏈狀磁聚體，增大磁鐵礦單體與脈石或連生體的沉降速度差和尺寸差，然后通過安裝在磁場中的專用篩(其篩孔比給礦中的最大顆粒大數倍)將磁聚體與處于分散狀態的脈石及連生體分離。

上述有別于傳統弱磁選機的特殊分選原理使得磁篩能更有效地剔除脈石和連生體，獲得更高品位的磁鐵精礦，同時還具有可放粗磨礦粒度，提高生產能力的效果。

目前磁篩已在國內外數十家鐵礦山得到應用，使鐵精礦品位普遍提高了2～10個百分點。

2 試樣

八臺鐵礦選礦廠生產工藝流程如圖1所示。按圖中所標取樣點在現場分別接取弱磁粗選精礦、細篩篩下產品和最終精礦礦漿樣品，澄清、晾干，帶回實驗室打碎、混勻、縮分后存放備用。3種樣品的鐵品位分析結果和－0.074 mm含量篩析結果見表1。

圖1 八臺鐵礦選礦廠生產流程

表1 試樣鐵品位及粒度分析結果 %

3 磁篩精選試驗結果

影響磁篩分選效果的工藝參數主要為篩孔孔徑D和磁極間距L。在不同D和L組合條件下對3種試樣進行實驗室磁篩精選試驗，試驗流程見圖2。

圖2 試驗流程

3.1 1#樣試驗結果

1#樣磁篩精選試驗結果如表2所示。

表2 1#樣磁篩精選試驗結果 %

從表2可以看出，現場弱磁粗選精礦隔除+0.3 mm粗顆粒后，經1段磁篩精選可以得到鐵品位為65.46%～66.64%的合格鐵精礦。綜合來看，采用篩孔孔徑為0.8 mm、磁極間距為120 mm的工藝條件較為合適，此時所獲鐵精礦產品的作業產率為82.22%、鐵品位為 66.45%、鐵作業回收率為94.55%，鐵品位比給礦提高了8.66個百分點。

3.2 2#樣試驗結果

2#樣磁篩精選試驗結果如表3所示。

表3 2#樣磁篩精選試驗結果 %

從表3可以看出，現場高頻細篩篩下物經1段磁篩精選，可以獲得鐵品位在67%以上的高品位鐵精礦。兼顧產率和回收率，采用篩孔孔徑為0.8 mm、磁極間距為120 mm的工藝條件較為合適，此時所獲鐵精礦產品的作業產率為88.83%、鐵品位為67.32%、鐵作業回收率為97.13%，鐵品位比給礦提高了5.72個百分點。

3.3 3#樣試驗結果

3#樣磁篩精選試驗結果如表4所示。

表4 3#樣磁篩精選試驗結果 %

從表4可以看出，現場最終精礦隔除+0.3 mm粗顆粒后，經1段磁篩精選，可以獲得鐵品位在67%以上的高品位鐵精礦。兼顧產率和回收率，采用篩孔孔徑為0.8 mm、磁極間距為120 mm的工藝條件較為合適，此時所獲鐵精礦產品的作業產率為95.45%、鐵品位為 67.91%、鐵作業回收率為98.64%，鐵品位比給礦提高了2.20個百分點。

4 討論

八臺鐵礦選礦廠兩條生產線分別于2000年4月和2003年下半年建成投產，入選礦石中鐵礦物嵌布粒度相對較粗，在－200目占60%左右的細度下就已基本單體解離，且鐵礦物磁性較強，因此適宜在磨礦后盡早分理出合格鐵精礦，磁篩試驗結果證實了這一點。

若將磁篩用于處理八臺鐵礦選礦廠弱磁粗選精礦，將可以取消后續的高頻細篩、磁團聚重選、弱磁掃選、弱磁精選等環節，從而最大程度地簡化工藝流程、降低選廠能耗。此時磁篩中礦及0.3 mm篩上產品的作業產率合計在18%左右，可單獨再磨后返回分級機。

若將磁篩用于處理八臺鐵礦選礦廠高頻細篩篩下產物，將可以取消后續的磁團聚重選、弱磁掃選、弱磁精選等環節，并可將高頻細篩篩孔放粗至0.3 mm，從而在較大程度地簡化工藝流程的同時大幅提高磨礦處理能力。此時磁篩中礦及0.3 mm篩上產品的作業產率合計在11%左右，可直接返回原有球磨機再磨。

若將磁篩用于處理八臺鐵礦選礦廠原最終精礦，可將最終精礦的品位提高2個百分點以上，從而顯著提升產品價值。此時磁篩中礦及0.3 mm篩上產品的作業產率合計僅5%左右，同樣可直接返回原有球磨機再磨。

5 結論

(1)八臺鐵礦選礦廠的弱磁選粗精礦或高頻細篩篩下產物隔除+0.3 mm粗顆粒后用磁篩進行1次精選，可直接獲得鐵品位、作業產率、鐵作業回收率分別在66%、82%、94%以上的合格鐵精礦，從而極大程度地簡化選廠工藝流程、降低選廠能耗、提高選廠產能。

(2)八臺鐵礦選礦廠最終精礦隔除+0.3 mm粗顆粒后用磁篩進行1次精選，鐵品位可由65.5%左右提高到近68%，從而為選廠創造更高的產品價值。

(3)磁篩精選過程中產生的中礦及+0.3 mm篩上物可單獨再磨后返回分級機或直接返回球磨機，以保證鐵的回收率。

［1］ 李盛華.八臺選礦廠尾礦膠結充填體的試驗研究［J］.金屬礦山，2008(3):153-154.

［2］ 付冠文，岳鐵兵，王建業，等.太和鐵礦一段鐵精礦磁篩精選試驗研究［J］.金屬礦山，2010(8):59-62.

［3］ 張艷嬌，劉光學，趙 平，等.節能降耗設備磁篩在磁鐵礦精選中的應用［J］.礦產保護與利用，2009(3):27-30.