全自動磁懸浮精選機提高鐵精礦品位試驗*

閻　贊　王　想　王　露　劉明寶

(1.陜西省尾礦資源綜合利用重點實驗室(商洛學院)；2.隆基電磁科技股份有限公司；3.西安天宙礦業科技開發有限責任公司)

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全自動磁懸浮精選機提高鐵精礦品位試驗*

閻贊1王想2王露3劉明寶1

(1.陜西省尾礦資源綜合利用重點實驗室(商洛學院)；2.隆基電磁科技股份有限公司；3.西安天宙礦業科技開發有限責任公司)

摘要鞍山某選礦廠為提高鐵精礦品位，引進全自動磁懸浮精選機進行了鐵精礦精選試驗研究。試驗結果表明：最佳底流流速為0.6～0.7 L/min，最佳溢流流速為9.0～10.0 L/min，最佳給礦量為40.0～50.0 g/min；在最佳條件下，磁懸浮精選試驗指標良好，精礦鐵品位提高3.06個百分點，鐵精礦回收率為90.42%，對同類鐵精礦的精選具有一定的借鑒參考意義。

關鍵詞全自動磁懸浮精選機鐵精礦磁選

我國雖然擁有豐富的鐵礦資源，但鐵礦石具有貧、細、雜的特點，優質鐵礦資源極度匱乏，其中低品位鐵礦石含量高達97%以上，必須經過有效富集才能滿足煉鐵、煉鋼的工業要求[1-2]。同時，隨著開采深度的不斷加深，導致鐵礦石貧、細、雜的特點更加突出，即使采用多段磁選作業，在-0.074 mm粒級含量小于90%的條件下，精礦鐵品位難以超越66%，且含有較多雜質，無法得到高品質鐵精礦[3-4]。因此，在分選具有貧、細、雜特點的磁鐵礦石時，需要加強預選，拋掉大量尾礦，同時防止磁性顆粒的損失。而在精選作業段，需要采用有效的精選設備以提高精礦鐵品位，改善分選指標[5-7]。

鞍山某選礦廠鐵精礦品位較低，為獲得更高的精礦鐵品位，引進了全自動磁懸浮精選機，進行了鐵精礦精選試驗研究，從而選擇適宜的試驗條件，以期得到優質鐵精礦，滿足鋼鐵行業需求。

1礦樣性質

礦樣呈黑色，粒度約為-0.050 mm粒級含量99.60%。對礦樣進行縮分處理，制樣后進行分析化驗，其化學分析結果見表1。

表1原礦化學分析結果

%

由表1可知，此鐵精礦全鐵品位為66.10%，mFe品位為64.86%，磁性鐵占有率為98.13%。

2試驗設備及方法

2.1試驗設備簡介

全自動磁懸浮精選機是磁選柱、無極變頻精選機、淘洗磁選機之后的第四代磁重聯選設備。其工作原理是：礦漿從上部給礦槽給入后，礦漿在設備選別筒中分散開，分散過程中與選別筒內切向上行選別水相遇，礦漿進一步被沖散。脈石礦物和貧連生體由于不受磁場的影響，受到與沉降方向相反的上升水作用，被沖至設備的上部并溢流出來，磁性礦物和強磁性連生體受到自動變化的下行運動磁場和瞬間脈沖的反向脈動磁場共同作用，進一步被選別。此精選設備可有效減輕對選別水的依賴，達到節水的目的，另外磁性礦物和強磁性連生體溢流到尾礦中的幾率大幅度降低。在實現有效提升品位的同時，尾礦品位更低[8-10]。

2.2試驗方法

在給礦量一定時，改變底流流速和溢流流速，測定精礦品位，從而確定底流流速和溢流流速的范圍。在給礦濃度、溢流流速一定時，改變底流流速，測定精礦品位，進行最佳底流流速試驗。在給礦濃度、底流流速一定時，改變溢流流速，測定精礦品位，進行最佳溢流流速試驗。在底流流速、溢流流速一定時，改變給礦量，測定精礦品位，進行最佳給礦量試驗。

對現場流程中鐵精礦間斷定期取樣后，化驗全鐵品位，取平均值，作為原礦，進行原礦對比試驗。

3試驗結果及討論

3.1底流流速、溢流流速范圍確定試驗

在給礦濃度為8.0%、給礦全鐵品位為66.10%的條件下，改變底流流速和溢流流速，試驗結果見表2。

表2　底流流速、溢流流速范圍確定試驗結果

由表1可知，當底流流速為0.2 L/min、溢流流速為6.0 L/min時，精礦全鐵品位最高，為69.68%，提高了3.58個百分點；當底流流速為0.6 L/min、溢流流速為7.0～10.0 L/min時，精礦全鐵品位均高于69%；而當底流流速為1.0 L/min時，全鐵品位在67%～69%浮動；當底流流速繼續升高，達到 2.6 L/min、溢流流速在7.0～10.0 L/min時，精礦全鐵品位均高于69%，并在溢流流速為7.0、 8.0 L/min時，精礦全鐵品位最高，為69.99%。因此，最佳底流流速范圍為0.6～1.0 L/min，最佳溢流流速范圍為6.0～10.0 L/min。

3.2最佳底流流速試驗

在給礦濃度為8.0%、給礦量為40.0 g/min、給礦全鐵品位為66.10%、溢流流速為8.0 L/min的條件下，改變底流流速，測定精礦品位，確定最佳的底流流速。試驗結果見圖1。

圖1　精礦全鐵品位隨底流流速變化曲線

由圖1可見，當底流流速為0.6～0.7 L/min時，精礦品位呈上升趨勢，在底流流速為0.7 L/min時，精礦全鐵品位最高，為69.47%；當底流流速大于0.7 L/min時，隨著底流流速的增大，精礦全鐵品位呈現先降低后增加的趨勢，但增長趨勢十分緩慢。因此，綜合考慮，選擇最佳底流流速為0.6～ 0.7 L/min。

3.3最佳溢流流速試驗

在給礦濃度為8.0%、給礦量為40.0 g/min、給礦全鐵品位為66.10%、底流流速為0.7 L/min的條件下，改變溢流流速，測定精礦品位，確定最佳的溢流流速，試驗結果見圖2。

貴州省是我國主要的喀斯特地貌分布地區，碳酸鹽巖出露面積占全省巖石出露面積的70%之多，使得覆蓋其上的紅粘土分布廣泛，并且是碳酸鹽巖地區重要的建筑材料，也是土層貧乏的碳酸鹽巖地區寶貴的土資源。對于紅粘土成因的研究，在喀斯特地區環境保護和可持續發展戰略中起著重要作用。

圖2　精礦全鐵品位隨溢流流速變化曲線

由圖2可見，當溢流流速為11.0 L/min時，精礦鐵品位最高為68.85%；試驗過程中發現，隨著溢流流速的增大，出現跑尾現象，并且溢流流速過高時，給水量不穩定；故綜合考慮，選擇最佳溢流流速為9.0～10.0 L/min。

3.4最佳給礦量試驗

在給礦全鐵品位為66.10%、底流流速為0.7 L/min、溢流流速為10.0 L/min的條件下，改變給礦量，測定精礦品位，確定最佳給礦量，試驗結果見圖3。

圖3　精礦全鐵品位隨給礦量變化曲線

由圖3可見，在給礦量為40.0 g/min時，精礦全鐵品位最高，為69.68%；隨著給礦量的不斷增加，精礦全鐵品位呈先降低后增加的趨勢。因此，綜合考慮，選擇最佳給礦量為40.0～50.0 g/min。

3.5最佳條件磁懸浮精選試驗

在給礦濃度為8.0%、給礦量為42.3 g/min、底流流速為0.7 L/min、溢流流速為10.0 L/min的條件下，進行磁懸浮精選試驗，試驗結果見表3。

表3最佳條件磁懸浮精選試驗結果

%

由表3可知，在最佳條件下，此鐵精礦磁懸浮精選試驗指標良好，精礦鐵品位高達69.16%，較原礦提高了3.06個百分點，鐵回收率為90.89%。

3.6對比試驗

對現場流程中鐵精礦間斷定期取樣后化驗全鐵品位，取平均值作為原礦，進行原礦對比試驗，試驗結果見表4。

表4　原礦對比試驗結果

4結語

(1)鞍山某選礦廠鐵精礦進行全自動磁懸浮精選機試驗，試驗表明最佳底流流速為0.6～ 0.7 L/min，最佳溢流流速為9.0～10.0 L/min，最佳給礦量為40.0～50.0 g/min。

(2)在最佳條件下，鐵精礦磁懸浮精選試驗指標良好，精礦鐵品位為69.16%，較原鐵精礦提高了3.06個百分點，鐵回收率為90.89%。

(3)給礦濃度越低，精礦全鐵品位較高，分選效果越好。當給礦濃度較高時，導致單位面積的分選量過大，造成堵礦現象，分選效果不明顯。

(4)溢流流速主要決定了上升水流的大小，當上升水流過大時，導致其上升力過大，會影響有用礦物在分選中的升降趨勢，導致尾礦品位偏高。底流流速降低，間接導致分選量增大，引起堵塞或尾礦跑尾現象。

參考文獻

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(收稿日期2015-11-23)

*陜西省尾礦資源綜合利用重點實驗室開放基金項目(編號：2014SKY-WK011)；陜西省科技統籌創新工程基金資助項目(編號：2012KTDZ02-02-01)。

閻贊(1989—)，女，助教，碩士研究生，726000 陜西省商洛市商州區北新街10號。