司家營研山鐵礦綜合尾礦回收利用實踐

來有邦 田彥純 盧 寬 李月旺

(河北鋼鐵集團司家營研山鐵礦有限公司)

近年來鐵礦石資源開發利用程度較高，部分老礦山已開采多年面臨著資源枯竭而相繼閉坑，因此加大超貧礦資源利用與進一步提高選礦金屬回收率具有重要意義[1]。研山鐵礦年設計處理鐵礦石1 500萬t，現有三條選礦生產線，年產鐵精粉約400萬t。其中氧化礦I、Ⅱ系列于2014年3月底建成投產，采用兩段磨礦、粗細分級、重選—強磁—陰離子反浮選工藝流程；磁礦Ⅲ系列于2014年11月底建成投產，采用兩段磨礦、單一磁選工藝流程[2]。在現階段生產中，主要受氧化礦選礦工藝及采場供礦條件不穩定的影響，造成綜合尾礦品位有一定的波動，為提高選礦金屬回收率，在考查分析各處尾礦性質的基礎上，確定了綜合尾礦回收利用方案，并實施了技術改造，取得了滿意的效果[3]。

1 尾礦性質

綜合尾礦由氧化礦選礦系統的中強磁尾、浮選尾礦和原生礦系統中各段磁選尾礦組成，主要尾礦性質測定結果見表1。

表1 主要尾礦性質測定結果 %

由表1可知，浮選尾礦鐵品位較高，由已投入的浮選尾礦再磨選工藝單獨回收，但因該尾礦中泡沫多、無法全部給入，回收不徹底；三系列尾礦濃度較低，現場不具備單獨回收的條件；綜合尾礦經尾礦大井濃縮，匯集到總砂泵站，具備回收條件；為此，對綜合尾礦進行了取樣研究，鐵物像分析結果見表2，粒度分析結果見表3。

表2 綜合尾礦鐵物相分析結果 %

表3 綜合樣粒度分析結果

由表2、表3可知，綜合尾礦中鐵礦物以赤褐鐵礦為主，其分布率占總量的56%，磁性鐵含量占21.75%，另含有少量的硫酸鐵和硅酸鐵；綜合尾礦中+0.074 mm粒級鐵品位較低，微細粒級鐵品位較高，-0.008 mm粒級礦泥金屬分布率高達40.29%，將對尾礦的回收利用造成不利影響。

2 選礦試驗研究

對綜合尾礦進行磁選管、強磁選試驗，結果見表4、表5。

表4 綜合尾礦磁選管試驗結果

表5 綜合尾礦強磁選試驗結果

由表4、表5可知，利用磁選管在低場強下可以得到產率為5%左右、品位19%左右的粗精礦，但回收率較低；利用強磁機在中磁場條件下可以得到產率35%左右的粗精礦，但精礦鐵品位較低只有14%左右；通過對此精礦進行粒度分析發現，+0.145 mm粗粒級鐵品位明顯偏低，粒度越細鐵品位逐漸變高，高磁場強度下-0.030 8 mm粒級含量較高，說明磁場強度越高更有利于回收微細粒礦物，綜合尾礦強磁選精礦粒度分析結果見表6。

表6 綜合尾礦強磁選精礦粒度分析結果

對320 kA/m磁場強度下得到的強磁精礦通過分級磨至-0.038 5 mm 70.2%時，進行弱磁選試驗，磁場強度為160 kA/m,試驗結果見表7。

表7 綜合尾礦弱磁選試驗結果 %

由表7可知，將320 kA/m磁場強度下得到的強磁精礦經過磨礦后通過弱磁選試驗可得到產率為4.31%、鐵品位為36.64%的鐵精礦，對此精礦進行浮選試驗，試驗結果見表8。

由表8可知，綜合尾礦通過磁選—磨礦—磁選后，再通過浮選可以得到合格鐵精礦。

表8 磁選精礦浮選試驗結果

3 改造方案及實施效果

綜合尾礦經礦漿分配槽后由8條管道給入8組共16臺隔渣篩，每組隔渣篩對應1臺TZPM1200型隔膜泵，最大工作流量為450 m3/h，正常生產情況下開4備4。此次技術改造在充分利用原浮選尾礦再磨再選工藝的基礎上，在總砂泵站隔渣篩前安裝了4臺ZX-15-6盤式直卸磁選回收機，回收機精礦進入改造后的原浮選尾礦再磨再選流程，最終形成了綜合尾礦磁選打撈—兩段分級、磨礦—磁選—浮選的尾礦回收系統，該系統工藝于2018年5月應用于選礦生產，考查結果見圖1。

圖1 綜合尾礦回收系統流程考查結果

由圖1可見，此次流程考查時綜合尾礦鐵品位較低，尾礦回收機粗精礦產率為4.41%，鐵品位為18.67%，經過磨礦、分級、磁選后能得到產率為2.05%、鐵品位為30.79%的磁選精礦，進入浮選后可得到鐵品位為68%的最終鐵精礦，按設備作業率95%測算，年可增產鐵精粉3.59萬t，對提產創效起到了較好的作用。

4 結 語

(1)研山鐵礦前期投入的浮選尾礦再磨再選工藝因尾礦泡沫大、設備結垢等問題的影響，回收效果較差，此次通過綜合尾礦回收工藝技改后，在充分利用原工藝的同時，提高了尾礦回收效果，既節省了投資也減少了回收機的粗精礦對選礦主流程的影響。

(2)研山鐵礦年產綜合尾礦約1 100萬t，通過該尾礦回收工藝，為公司年增產鐵精粉約3萬余t，在原礦性質發生波動、主流程尾礦品位偏高時回收效果更加明顯，為研山鐵礦降低尾礦品位、提高選礦金屬回收率新增了一道屏障，經濟效益顯著。