司家營鐵礦重選工藝優化研究

司鑫泉

（河北鋼鐵集團灤縣司家營鐵礦有限公司）

司家營鐵礦石屬典型的鞍山式鐵礦石，表層礦石氧化程度較深，深部以原生磁鐵礦石為主，礦石品位普遍不高，且鐵礦物嵌布粒度較細，需進行細磨深選才能滿足冶煉要求［1-9］。從多年的生產實踐看，氧化礦重磁浮聯合工藝中螺旋溜槽重選工藝分選效果不理想［10-12］，主要表現為重選精礦品位波動較大、產率偏低。

1 重選工藝流程概況

司家營鐵礦氧化礦流程選別對象為鞍山型赤鐵礦石，采用重磁浮聯合選別手段，重選精礦經處理后與浮選精礦混合成為綜合精礦。重選設備以螺旋溜槽為主，采用2粗1精流程，重選尾礦經弱磁掃選+中磁掃選后進入綜合尾礦系統，重選中礦和磁選精礦合并進入三段分級—三段開路磨礦系統，三段分級溢流與三段磨礦產品合并進入二段旋流器分級，沉砂再次進入重選流程，溢流進入浮選流程，見圖1。

從流程來看，重選作業效果的好壞直接關系著綜合精礦和綜合尾礦指標，還間接影響著浮選系統的穩定和選別效果。因此，要解決重選精礦品位波動較大、產率偏低的問題，優化螺旋溜槽重選工藝參數至關重要。

2 重選工藝優化研究

重選工藝優化研究以螺旋溜槽給礦為對象，濃度為67.02%、-0.074 mm含量為61.40%、TFe品位為32.86%。

礦漿濃度是保證溜槽床面礦漿層厚度合理，并實現有效分選的前提。粗選作業給礦濃度一般要求比精選低，以赤鐵礦為例，重選粗選的給礦濃度一般為30%～50%，而精選一般為40%～60%，鞍山礦區的生產經驗普遍顯示，螺旋溜槽粗選濃度一般在45%左右，精選一般在55%左右。

根據對試驗對象的性質分析，結合司家營選廠的流程現狀，并借鑒前期探索試驗結果，對重選流程中螺旋溜槽的給礦濃度、滑塊位置和重選流程進行試驗，探索優化選別指標的途徑。

2.1 螺旋溜槽粗選1給礦濃度試驗

對現場螺旋溜槽1次粗選給礦濃度進行了條件試驗，結果見表1。

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由表1可知，給礦濃度降低，螺旋溜槽粗選精礦TFe品位呈先升后降的趨勢；粗選給礦濃度56.48%時的精礦品位最高；繼續降低給礦濃度，精礦品位顯著下降?？紤]到后續還有一道螺旋溜槽粗選和磁選作業，尾礦TFe品位26.38%在可接受程度，繼續降低給礦濃度，礦漿流速顯著加快，溜槽甩礦嚴重。因此，根據現場條件并結合試驗結果，給礦濃度控制在55%左右較合適。

2.2 螺旋溜槽粗選2滑塊位置調整試驗

試驗選取粗選2作業的2臺螺旋溜槽進行現場試驗，第1臺（條件1）維持現狀，不調整滑塊位置；第2臺（條件2）維持精礦與中礦間的滑塊位置不變，將中礦與尾礦間的滑塊移向中礦側，使中礦帶寬調窄1/3，循環量的下降對生產的影響見表2，最終重選精礦品位分別見表3、表4。

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由表2可見：①調整螺旋溜槽粗選2滑塊位置，雖然螺旋溜槽粗選1滑塊位置不調整，且維持給礦濃度不變，但流程穩定后，螺旋溜槽粗選1選別效果明顯好轉，粗選1精礦TFe品位明顯提高、尾礦TFe品位明顯下降。②調整螺旋溜槽粗選2滑塊位置，粗選2精礦品位降低，說明大量粗顆粒單體鐵礦物在粗選1作業就已經回收至螺旋溜槽粗選1精礦中，導致粗選2精礦TFe品位提升幅度下降；中礦TFe品位上升，說明較粗顆粒貧連生體和單體脈石礦物進入了尾礦，有助于降低流程循環量，改善重選效果。

由表3、表4可見，調整螺旋溜槽粗選2滑塊的位置，重選最終精礦TFe品位提高3.60個百分點，尾礦TFe品位下降0.57個百分點，優化效果明顯。

3 流程改造思路

試驗表明，提高螺旋溜槽粗選2尾礦產率、降低中礦循環量是有利的。若將優化后的粗選2中礦與尾礦合并給入磁選作業，有望拋出更多單體脈石礦物或貧連生體，進一步減少重選循環量，提高選別效果。具體流程見圖2。

根據螺旋溜槽粗選1濃度試驗結果，在給礦濃度大幅度下降的情況下，螺旋溜槽1次粗選即可獲得較好的選別效果，因此，取消螺旋溜槽粗選2作業，將這些螺旋溜槽用于擴大粗選1的處理能力是可行的，實現在不提高尾礦TFe品位的前提下顯著提高重選精礦TFe品位，并停用螺旋溜槽粗選2作業給礦泵，降低選礦成本。具體流程見圖3。

4 結論

（1）螺旋溜槽粗選給礦濃度試驗表明，適宜的螺旋溜槽給礦濃度應在55%左右。

（2）螺旋溜槽分礦滑塊試驗表明，在不改變螺旋溜槽粗選2精礦帶寬度的情況下，調窄其中礦帶寬度，調寬其尾礦帶寬度，減少中礦循環量，可提高重選精礦TFe品位3.60個百分點，尾礦TFe品位下降0.57個百分點，重選分選效果明顯改善。

（3）工藝流程優化建議：降低重選給礦濃度；取消螺旋溜槽粗選2作業，將該作業的螺旋溜槽與原粗選1螺旋溜槽并列，用于擴大粗選處理能力；取消螺旋溜槽粗選中礦與尾礦間的分礦滑塊，提高進入磁選作業的礦量。這樣改造不僅能改善重選選別效果，提高并穩定重選精礦品位，還能降低重選作業成本。