本溪某選礦廠(chǎng)選別工藝優(yōu)化

羅麟

（中鋼礦業(yè)開(kāi)發(fā)有限公司）

本溪某鐵礦隨著礦石的深入開(kāi)采，礦層性質(zhì)發(fā)生變化，深部開(kāi)采出的礦石含泥量增多，礦石可磨性降低，選別指標(biāo)波動(dòng)比較明顯。為了穩(wěn)定現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)工藝流程，實(shí)現(xiàn)礦產(chǎn)資源合理高效利用，擬用TM 系列塔磨機(jī)進(jìn)行超細(xì)磨礦［1-4］，進(jìn)一步打開(kāi)磁鐵礦連生體，解離出脈石礦物［5-11］，并配合濕式弱磁選機(jī)進(jìn)行磁選除雜，探索制備超純鐵精粉的條件［12-15］，進(jìn)而提高該鐵精礦的附加價(jià)值，增加選廠(chǎng)經(jīng)濟(jì)效益，為超純鐵精粉的高效開(kāi)發(fā)及現(xiàn)場(chǎng)工藝流程改造提供參考依據(jù)。

1 原礦性質(zhì)

試樣A取自該選礦廠(chǎng)二段磁選精礦過(guò)濾皮帶，樣品B 取自選廠(chǎng)磁選柱精礦，樣品A 全鐵含量65.13%，磁性鐵含量63.30%，磁性鐵占有率97.19%，還有部分鐵礦物以其他形式存在，占有率2.81%，樣品B 全鐵含量67.29%。將樣品A、B 分別混勻縮分，取出適量代表性礦樣，進(jìn)行化學(xué)分析及粒度分布檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表1、表2。

由表1、表2可知，樣品A的粒度分布不均，+0.045 mm 粒級(jí)含量55.24%，-0.038 mm 含量35.66%；樣品B-0.038 mm 含量46.88%，占比最多，其次是0.045～0.074 mm 和+0.074 mm 粒級(jí)，占比分別為28.13%和14.84%，屬于較粗粒級(jí)，是試驗(yàn)中的主要處理對(duì)象。

2 塔磨機(jī)超細(xì)磨礦—磁選試驗(yàn)

2.1 塔磨機(jī)超細(xì)磨礦試驗(yàn)

試驗(yàn)采用TM200-0.75 型磨機(jī)，磨機(jī)有效容積20.5 L，磨礦介質(zhì)采用?4.8 mm～?6.5 mm 規(guī)格鋼球，按質(zhì)量比配制，共加入30 kg 鋼球，實(shí)測(cè)鋼球堆密度4.46 g/cm3，孔隙率0.43。試驗(yàn)按料球比0.7 進(jìn)行磨礦，樣品A、B 的磨礦濃度分別為60%和65%，按公式計(jì)算出每次磨礦所需礦量分別為5 062 g 和5 300 g。

試驗(yàn)先稱(chēng)取規(guī)定的礦量及所需水量，先后加入水和礦樣，每間隔一段時(shí)間取出適量礦漿檢測(cè)其粒級(jí)分布，樣品A、B的磨礦結(jié)果見(jiàn)表3、表4。

由表3、表4 可知，樣品A 鐵精礦磨礦時(shí)間2 min時(shí)，-0.038 mm 含量就能達(dá)到65.63%，比原礦提高29.97 個(gè)百分點(diǎn)；磨礦10 min時(shí)，-0.038 mm 含量可達(dá)91.18%；樣品B 磨礦10 min時(shí)，-0.038 mm 含量達(dá)90.67%；當(dāng)磨礦20 min時(shí)，-0.038mm含量可達(dá)99.40%。隨著磨礦時(shí)間的增加，產(chǎn)品中-0.038 mm 粒級(jí)含量快速增加，說(shuō)明TM 系列塔磨機(jī)能高效地對(duì)該鐵精礦進(jìn)行超細(xì)磨，但隨著磨礦細(xì)度的進(jìn)一步增加，過(guò)高的磨礦細(xì)度勢(shì)必會(huì)增加磨礦能耗。

2.2 磁選條件探索試驗(yàn)

根據(jù)塔磨磨礦試驗(yàn)結(jié)果，針對(duì)樣品A 初定磨礦細(xì)度-0.038 mm70%，探索不同磁選場(chǎng)強(qiáng)條件下的磁選效果。試驗(yàn)采用XCRS-?400×240 濕式電磁磁選機(jī)，采用順流方式分別在磁場(chǎng)強(qiáng)度100，140 mT 條件下進(jìn)行磁選，然后分別將精礦和尾礦稱(chēng)重、化驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表5。

由表5 可知，樣品A 在磨礦細(xì)度-0.038 mm70%條件下，當(dāng)磁場(chǎng)強(qiáng)度為140 mT時(shí)，獲得的精礦全鐵品位為70.42%，回收率為99.22%；當(dāng)磁場(chǎng)強(qiáng)度為100 mT時(shí)，獲得的精礦全鐵品位為70.85%，回收率為97.60%；由此可見(jiàn)，磁場(chǎng)強(qiáng)度的變化對(duì)精礦全鐵品位的影響很小，考慮到需進(jìn)一步提高精礦鐵品位，需要再提高磨礦細(xì)度。

參考樣品A 的試驗(yàn)結(jié)果，將樣品B 的鐵精礦分別制備成-0.038 mm 含量90.67%，97.50%，99.40%的磨礦產(chǎn)品，然后用XCRS-?400×240 濕式電磁磁選機(jī)，采用順流方式在磁場(chǎng)強(qiáng)度120 mT 的條件下分別磁選，將各條件所得精礦、尾礦分別烘干、化驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表6。

由表6 可知，隨著磨礦細(xì)度的增加，磁選精礦鐵品位和鐵回收率均先增加后趨于穩(wěn)定，說(shuō)明隨著磨礦細(xì)度增加，部分脈石礦物解離出來(lái)，使精礦鐵品位、鐵回收率都有所增加；當(dāng)磨礦細(xì)度達(dá)-0.038 mm99.40%以上后，精礦品位進(jìn)一步提高空間不大，同時(shí)考慮磨礦成本兼顧超純鐵精礦對(duì)雜質(zhì)含量的苛刻要求，最終選定磨礦細(xì)度為-0.038 mm99.40%進(jìn)行后續(xù)磁選場(chǎng)強(qiáng)試驗(yàn)。

參考樣品B 試驗(yàn)結(jié)果，先制備出-0.038 mm 含量99.40%的磨礦產(chǎn)品，然后采用XCRS-?400×240濕式電磁磁選機(jī)，采用順流方式，分別在磁場(chǎng)強(qiáng)度80，100，120 mT 條件下進(jìn)行磁選試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表7。

由表7 可知，隨著磁場(chǎng)強(qiáng)度的增加，精礦鐵品位逐漸降低；當(dāng)磁場(chǎng)強(qiáng)度為80 mT時(shí)，磁選精礦鐵品位為71.51%，鐵回收率為97.84%，精礦選別指標(biāo)良好。

3 選別工藝的改進(jìn)

由以上探索試驗(yàn)可知，該鐵精礦經(jīng)塔磨超細(xì)磨礦后，通過(guò)磁選即可獲得全鐵品位約71.51%的鐵精礦，精礦指標(biāo)較好。對(duì)選廠(chǎng)工藝流程進(jìn)行改進(jìn)，改進(jìn)后選廠(chǎng)工藝流程見(jiàn)圖1。

4 結(jié)論

（1）某選礦廠(chǎng)樣品A 和樣品B 經(jīng)塔磨機(jī)磨礦，隨著磨礦時(shí)間的增加，-0.038 mm 含量先迅速增加后趨于平緩，可見(jiàn)TM 系列塔磨機(jī)能高效處理該鐵精礦，但過(guò)高的磨礦細(xì)度勢(shì)必會(huì)降低磨礦效率，增加磨礦能耗。

（2）樣品A 經(jīng)塔磨機(jī)磨至-0.038 mm70%，在磁場(chǎng)強(qiáng)度100 mT 條件下，濕式磁選可得到精礦全鐵品位70.85%、回收率97.60%的較好選別指標(biāo)。二段磁選精礦再磨后可獲得更好的選別指標(biāo)，選廠(chǎng)流程改進(jìn)可考慮二段磁選精礦再磨后進(jìn)行選別。

（3）樣品B經(jīng)塔磨機(jī)磨至-0.038 mm99.40%，在磁場(chǎng)強(qiáng)度80 mT 條件下，磁選可得到精礦全鐵品位71.51%、回收率97.84%的較好選別指標(biāo)。磁選柱精礦再磨后可獲得更好的選別指標(biāo)，選廠(chǎng)流程改進(jìn)可考慮磁選柱精礦再磨后進(jìn)行選別。