張莊鐵礦濕拋尾礦撈砂工業試驗*

齊美超 吳 紅 葉獻華

(1.安徽馬鋼張莊礦業有限責任公司；2.中鋼集團馬鞍山礦山研究院有限公司；3.華唯金屬礦產資源高效循環利用國家工程研究中心有限公司)

安徽馬鋼張莊礦業選礦廠正式投產以來，采用振動脫水篩從磨前濕式預選尾礦中提取粗粒尾砂一直存在一些問題，篩孔尺寸為0.3 mm時，篩分效率低，導致篩上產品含水量大、整體呈礦漿狀，無法通過皮帶輸送至尾礦堆場。將篩孔尺寸改為1.5 mm后，盡管篩上產品含水率大大降低，但產量又大幅度降低，既減少了建材的產量，又增加了尾礦濃縮大井礦量，不利于尾礦濃縮。結合國內粗粒尾礦處理先進經驗及現場實際情況，采用水力旋流器和振動篩串聯脫水工藝在現場進行了濕拋產品撈砂工業試驗，取得了較好的效果。

1 濕拋尾礦粒度組成分析

試驗時濕式磁選給礦量為280～330 t/h，計算得試驗用水力旋流器+振動脫水篩的給礦量(濕式磁選尾礦量)為20～25 t/h，對濕式磁選尾礦進行粒度分析，結果見表1。

表1 濕式磁選尾礦粒度分析結果

由表1可知，濕式磁選尾礦中-0.355 mm粒級產率為83.56%，+0.355 mm粒級產率為16.44%。

2 試驗研究

2.1 φ400 mm普通水力旋流器+振動脫水篩試驗

采用河南濮陽某公司2臺φ400 mm普通水力旋流器進行了探索試驗。試驗1條件為：給礦280 t/h，沉砂口直徑60 mm，溢流口直徑100 mm，給礦壓力0.02～0.05 MPa，振動篩篩孔0.5 mm，工業試驗各產品粒度分析結果見表2。

表2 試驗1各產品粒度分析結果

由表2可知，水力旋流器溢流粒度過細，而沉砂中+0.355 mm粒級產率僅為34.10%，且濃度較低，為43.24%，振動篩篩上產品無跑水現象，+0.355 mm粒級產率為76.36%，篩分效率較高。

試驗過程中發現，由于給礦不穩定，導致水力旋流器壓力不穩定，因此在給礦中補加水，并將其沉砂口直徑改為55 mm，給礦量為300 t/h。在此條件下進行了條件試驗2，各產品粒度分析結果見表3。

表3 試驗2各產品粒度分析結果

由表3可知，與條件1試驗結果相比，沉砂口由60 mm改為55 mm后，溢流粒度整體變化不大，+0.105 mm粒級產率稍有增加，-0.037 mm粒級產率減少，沉砂樣粒度變化亦不明顯。

2.2 FX500-GT水力旋流器+振動脫水篩試驗

試驗1和試驗2結果表明，采用水力旋流器+振動脫水篩串級濃縮進行濕拋尾礦撈砂是可行的。考慮到兩臺水力旋流器的給礦不均勻和現場場地限制，采用1臺FX500-GT水力旋流器+振動脫水篩進行后續試驗。

2.2.1 FX500-GT水力旋流器+振動脫水篩試驗

采用FX500-GT水力旋流器+振動脫水篩進行試驗。試驗3條件為：給礦量300 t/h，沉砂口直徑80 mm，溢流口直徑150 mm，給礦壓力0.05 MPa，振動篩篩孔0.5 mm，試驗3各產品粒度分析結果見表4。

表4 試驗3各產品粒度分析結果

由表4可知，溢流產品粒度組成與2臺φ400 mm水力旋流器相比，+0.105 mm與-0.074 mm兩粒級產率分別稍有增加，0.074～0.105 mm粒級產率減小，但整體變化不大；沉砂中-0.355 mm粒級產率為66.80%，稍有增加，經過振動篩脫水后，-0.355 mm粒級產率降至34.80%，與表2結果接近。該組數據顯示溢流細度仍舊較細，仍需繼續調整。

2.2.2 FX500平底水力旋流器+振動脫水篩撈砂試驗

對FX500水力旋流器更換部件后進行試驗。試驗4條件為：給礦量300 t/h，沉砂口直徑80 mm，溢流口直徑200 mm，給礦壓力0.05 MPa，振動篩篩孔0.5 mm，試驗4各產品粒度分析結果見表5。

表5 試驗4各產品粒度組成分析結果

由表5可知，溢流樣中+0.355 mm粒級產率仍占8.32%，沉砂中-0.355 mm粒級產率平均占32.79%，振動篩篩上產品-0.355 mm粒級產率平均占29.95%，因此需減小溢流口直徑。

調整水力旋流器溢流口直徑為180 mm，其他條件不變，進行試驗5，各產品粒度分析結果見表6。

表6 試驗5各產品粒度組成分析結果

由表6可知，溢流中+0.355mm粒級產率為4.06%，沉砂樣中-0.355mm粒級產率為24.65%，篩上產品-0.355mm粒級產率為37.66%，由于只取一組樣，可能取樣誤差，數據存在不合理性，但從整體趨勢可以看出，采用180mm溢流口分級效果優于溢流口150、200mm。

沉砂口直徑改為70 mm，進行試驗6，其他條件為：給礦量300 t/h，溢流口直徑150 mm，給礦壓力0.04～0.05 MPa，振動篩篩孔0.5 mm，試驗6各產品粒度分析結果見表7。

表7 試驗6各產品粒度分析結果

由表7可知，溢流中+0.355 mm粒級產率為8.96%，沉砂中-0.355 mm粒級產率為16.67%，篩上產品含水率13.35%(濃度86.65%)，-0.355 mm粒級產率為15.51%，脫水效果較好，且優于其他條件結果。而且經過長時間連續生產，振動篩篩網不堵塞，故建議采用該參數。

3 結 論

張莊鐵礦現場采用水力旋流器與振動脫水篩串聯脫水工藝對濕拋尾礦進行脫水獲得了較明顯的效果。試驗結果表明，在使用1臺FX500平底水力旋流器與振動脫水篩，溢流口直徑為180 mm，沉砂口直徑為70 mm，給礦壓力穩定在0.04～0.06 MPa時，可確保篩上產品含水率為13.35%，且-0.355 mm粒級產率為15.51%，有利于細尾砂皮帶運輸的順暢運行。