安徽某赤鐵礦選廠重選流程改造試驗

曾招科 解志鋒 陳亮亮 鐘建峰 何發鈺

(1.贛州金環磁選設備有限公司；2.江西省核工業地質局二六四大隊；3.中國五礦集團有限公司)

安徽某鐵礦選礦廠是我國一個大型貧赤鐵礦浮選、燒結聯合企業下屬選廠，原礦屬貧鐵氧化礦，具有礦物組成極為復雜、鐵礦物結晶粒度細、可磨性差、分選難度大等特點。選礦廠自投產以來，采用連續磨礦、單一正浮選(堿性環境)工藝進行生產，但鐵精礦品位僅60%左右。經過廣大選礦科技工作者數十年努力，先后完成了數十個工藝流程的選礦試驗研究，實現了流程優化、設備更新及產能的提高[1-3]。為進一步提高鐵精礦指標，擬采用SLon磁選機和SLon離心選礦機替代原生產工藝中螺旋溜槽進行工藝流程改造，為該鐵礦選廠進一步提質增產、降本增效提供新方法。

1 試樣性質

安徽某赤鐵礦選廠采用磨礦分級—粗粒級螺旋溜槽重選—細粒級反浮選原則流程進行生產，螺旋溜槽精礦和反浮選精礦合并作為鐵精礦產品。試樣取自螺旋溜槽給礦，篩析結果見表1。

表1 試樣篩析結果

從表1可知，試樣鐵品位36.78%，粒度較細，鐵主要分布0.045～0.074 mm粒級中，分布率70.41%。

2 試驗設備與儀器

試驗設備與儀器見表2。

表2 試驗設備與儀器

3 試驗結果與討論

經前期離心機探索試驗，結合現場廠房空間位置關系，選擇弱磁選—中磁選—混合磁精礦離心機磁選—重選流程代替原螺旋溜槽重選流程進行改造試驗。

3.1 中磁選試驗

在弱磁選磁場強度96 kA/m的條件下，進行中磁選磁場強度試驗流程見圖1，結果見表3。

圖1 中磁選試驗流程

磁場強度/(kA/m)產品作業產率/%TFe品位/%作業回收率/%240中磁精礦44．5443．1263．41中磁尾礦55．4619．9936．59給礦100．0030．29100．00320中磁精礦50．7142．8571．81中磁尾礦49．2917．3128．19給礦100．0030．26100．00400中磁精礦60．6240．1979．33中磁尾礦39．3816．1220．67給礦100．0030．71100．00480中磁精礦65．0138．8883．50中磁尾礦34．9914．2716．50給礦100．0030．27100．00

從表3可以看出，隨著磁場強度的增大，中磁精礦鐵品位呈下降趨勢，作業回收率則逐漸上升。考慮到中磁精礦品位和作業回收率，確定磁場強度為320 kA/m，此時中磁精礦作業產率50.71%、鐵品位42.85%、作業回收率71.81%，選別指標較好。

3.2 離心機重選試驗

3.2.1 轉鼓轉速試驗

以弱磁選—中磁選混合磁精礦為給礦，在漂洗水流速12 L/s、給礦濃度10%的條件下，考察離心機轉鼓轉速對選鐵效果的影響，離心機重選試驗流程見圖2，試驗結果見表4。

圖2 離心機重選試驗流程

轉鼓轉速/(r/min)產品作業產率/%TFe品位/%作業回收率/%300離心精礦48．3765．4970．55離心尾礦51．6325．6129．45給礦100．0044．90100．00400離心精礦52．1063．2271．43離心尾礦47．9024．9327．38給礦100．0044．88100．00500離心精礦55．7861．1474．39離心尾礦44．2224．3924．66給礦100．0044．89100．00600離心精礦57．2759．8776．07離心尾礦42．7324．7723．73給礦100．0044．87100．00

從表4可以看出，隨著轉鼓轉速的增加，離心精礦鐵品位隨之下降，作業回收率逐漸提高。綜合考慮到轉鼓轉速提高增加能耗和精礦鐵品位，確定轉鼓轉速為300 r/min，對應鐵精礦作業產率48.37%、品位65.49%、作業回收率70.55%。

3.2.2 給礦濃度試驗

在漂洗水流速12 L/s、轉鼓轉速300 r/min的條件下，考察離心機給礦濃度對選鐵指標的影響，結果見表5。

表5 給礦濃度試驗結果 %

從表5可以看出，隨著給礦濃度的增加，離心精礦鐵品位隨之減小，作業回收率逐漸增大。給礦濃度由5%提高到10%時，精礦鐵品位下降到65.47%，下降幅度較小。考慮到離心機重選應盡可能提高精礦鐵品位，因此選擇給礦濃度為10%，對應精礦作業產率48.38%、作業回收率70.54%。

3.2.3 漂洗水流速試驗

在給礦濃度10%、轉鼓轉速300 r/min的條件下，進行離心機漂洗水流速試驗，結果見表6。

表6 漂洗水流速試驗結果

從表6可以看出，隨著漂洗水流速的增大，離心精礦鐵品位呈下降趨勢，回收率逐漸增大。在漂洗水流速為12 L/s時，離心精礦作業產率48.41%、鐵品位65.51%、作業回收率70.66%，指標較為理想，因此確定離心機漂洗水流速為12 L/s。

3.3 全流程試驗

在條件試驗的基礎上，對螺旋溜槽給礦進行弱磁選—中磁選—混合磁精礦離心機磁選—重選工藝全流程試驗，流程見圖1，結果見表7，生產現場螺旋溜槽1粗1精重選數質量流程見圖3。

表7 全流程試驗結果 %

圖3 現場螺旋溜槽重選數質量流程

由表7、圖3可知，生產現場螺旋溜槽重選鐵精礦品位62.39%、作業產率9.90%、作業回收率17.45%；弱磁選—中磁選—混合磁精礦離心機重選鐵精礦品位65.49%、作業產率34.13%、作業回收率60.78%，鐵精礦產品質量合格，選別效果明顯優于現場。

4 結 論

安徽某赤鐵礦選廠生產現場螺旋溜槽重選流程給礦粒度較細，70.41%的鐵分布于0.045～0.074粒級中。通過采用弱磁選—中磁選—混合磁精礦離心機磁選—重選工藝流程代替原螺旋溜槽重選流程，在最佳條件下，全流程試驗可獲得鐵品位65.49%、作業產率34.13%、作業回收率60.78%的鐵精礦，較現場重選鐵精礦品位提高3.1個百分點，作業產率提高23.23個百分點，作業回收率提高42.33個百分點，選別指標顯著改善，可作為該選廠生產工藝中重選流程的替代流程，有利于企業經濟效益的提升。

[1] 劉洪江．鐵礦選礦工藝現狀與發展之我見[J]．世界有色金屬，2017(1):212-214.

[2] 張 津，聶軼苗， 張春舫．鐵礦選礦中磁浮選技術的應用探究[J]．中國金屬通報，2017(12):71-72.

[3] 趙忠花．某硫鐵礦選礦工藝流程優化設計[J]．化工礦物與加工，2016 (12): 56-58.