梅山鐵礦降磷磁選工藝技術(shù)優(yōu)化及生產(chǎn)實(shí)踐

歐張文

（南京寶地梅山產(chǎn)城發(fā)展有限公司礦業(yè)分公司）

梅山鐵礦為巖漿后期陸相火山—熱液侵入型鐵礦床，賦存于輝石閃長玢巖和安山巖侵入接觸帶中，礦物組成復(fù)雜，結(jié)構(gòu)構(gòu)造多樣，礦石中含有硫、磷等對鋼鐵冶煉有害的雜質(zhì)。原礦中主要鐵礦物為磁鐵礦、假象半假象赤鐵礦、赤鐵礦和菱鐵礦，含有少量的黃鐵礦、褐鐵礦和含鐵硅酸鹽礦物，菱鐵礦與菱鎂礦存在完全類質(zhì)同象，屬于復(fù)雜難選混合鐵礦石［1-4］。

梅山鐵礦選礦工藝流程為原礦經(jīng)二段中碎、磁重預(yù)選拋尾，獲得粗精礦經(jīng)細(xì)碎后給入兩段閉路連續(xù)磨礦、磨礦粒度-0.074 mm占比約65%，再經(jīng)浮選脫硫、弱磁選—強(qiáng)磁選降磷，將弱磁粗選、弱磁掃選、強(qiáng)磁粗選、強(qiáng)磁掃選4種精礦合并為最終精礦，過濾脫水后為鐵精礦產(chǎn)品。

1 生產(chǎn)現(xiàn)狀

1.1 生產(chǎn)工藝流程

梅山降磷磁選處理的是浮選脫硫后尾礦，采用二段弱磁、二段強(qiáng)磁進(jìn)行選別，磨礦產(chǎn)品經(jīng)浮選脫硫后作為弱磁給礦進(jìn)入弱磁粗選，弱磁粗選精礦進(jìn)入精礦大井濃縮，弱磁粗選尾礦進(jìn)入弱磁掃選，弱磁掃選精礦進(jìn)入精礦大井濃縮，弱磁掃選尾礦進(jìn)入中礦大井濃縮，濃縮后用泵送入高頻細(xì)篩進(jìn)行隔渣，篩下進(jìn)入強(qiáng)磁粗選，篩上為尾礦渣，強(qiáng)磁粗選精礦進(jìn)入精礦大井濃縮，強(qiáng)磁粗選尾礦進(jìn)入強(qiáng)磁掃選，強(qiáng)磁掃選精礦進(jìn)入精礦大井，強(qiáng)磁掃選尾礦為最終尾礦。降磷作業(yè)由弱磁工序和強(qiáng)磁工序組成，弱磁精礦和強(qiáng)磁精礦合并成降磷精礦，弱磁尾礦經(jīng)中礦大井濃縮后作為強(qiáng)磁作業(yè)的給礦。

弱磁給礦濃度控制在25%～35%，強(qiáng)磁作業(yè)前進(jìn)行隔渣處理，細(xì)篩篩網(wǎng)孔徑1.00 mm，強(qiáng)磁給礦濃度控制在25%～35%。激磁電流根據(jù)含磷及鐵精礦品位要求進(jìn)行調(diào)整，弱磁粗選、掃選精礦混合成弱磁精礦，強(qiáng)磁粗選、掃選精礦混合成強(qiáng)磁精礦，弱磁精礦與強(qiáng)磁精礦匯總生產(chǎn)為TFe品位約57%，SiO2＜6.0%的鐵精礦產(chǎn)品。生產(chǎn)工藝流程見圖1。

1.2 主要設(shè)備及參數(shù)

ZCS-1500×4500順流型永磁筒式磁選機(jī)結(jié)構(gòu)及性能參數(shù)見表1，F(xiàn)MVSK2020復(fù)振隔渣篩結(jié)構(gòu)及性能參數(shù)見表2，SSS-Ⅱ-1750強(qiáng)磁粗選高梯度磁選機(jī)結(jié)構(gòu)及參數(shù)見表3，SLon-2500強(qiáng)磁掃選高梯度磁選機(jī)結(jié)構(gòu)及參數(shù)見表4。

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2 技術(shù)改造和主要技術(shù)指標(biāo)

2.1 流程考察

在5個(gè)球磨系列連續(xù)運(yùn)行的情況下，對降磷選別系統(tǒng)所有產(chǎn)品進(jìn)行取樣，考查系統(tǒng)整體選別指標(biāo)，為后續(xù)設(shè)備技術(shù)改造、工藝流程優(yōu)化、提高金屬回收率和降低鐵精礦雜質(zhì)含量提供可靠依據(jù)。強(qiáng)磁粗選采用SSS-Ⅱ-1750高梯度磁選機(jī)，運(yùn)行電流600 A，對應(yīng)磁場強(qiáng)度224 kA/m。強(qiáng)磁掃選采用SLon-2500立環(huán)脈動(dòng)高梯度磁選機(jī)［5］，運(yùn)行電流300 A，對應(yīng)磁場強(qiáng)度240 kA/m。考察試驗(yàn)指標(biāo)見表5、表6。

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由表5、表6可知，降磷磁選選別系統(tǒng)弱磁選別段，弱磁粗選精礦和弱磁掃選精礦匯總成弱磁精礦，弱磁精礦全鐵品位62.98%，F(xiàn)e3O4含量49.80%，F(xiàn)e3O4占比79.07%，SiO2含量2.71%，精礦產(chǎn)率52.08%，精礦回收率70.02%。

生產(chǎn)現(xiàn)場使用的FMVSK2020a313復(fù)振隔渣篩篩孔為1.0 mm，篩上隔渣全鐵品位26.39%，F(xiàn)e3O4含量1.56%，隔渣產(chǎn)率7.73%。篩上隔渣礦物的含鐵品位偏高，影響系統(tǒng)金屬回收率，特別是在生產(chǎn)過程中篩面給礦不均勻出現(xiàn)跑漿，造成金屬流失。

強(qiáng)磁粗選給礦全鐵品位29.86%，強(qiáng)磁粗選精礦全鐵品位47.40%，SiO2含量8.17%，產(chǎn)率9.68%，回收率9.79%。強(qiáng)磁掃選精礦全鐵品位34.33%，SiO2含量15.36%，產(chǎn)率9.40%，回收率6.89%。

降磷磁選系統(tǒng)強(qiáng)磁選別段精礦產(chǎn)率19.08%，精礦回收率16.68%。強(qiáng)磁選別段主要回收低磁性礦物高到12.53%，增加了0.55個(gè)百分點(diǎn)。強(qiáng)磁掃選給礦Fe2CO3含量12.08%，強(qiáng)磁掃選精礦Fe2CO3含量提高到14.59%，增加了2.51個(gè)百分點(diǎn)。

2.2 隔渣篩技術(shù)改造

針對FMVSK2020a313復(fù)振隔渣篩出現(xiàn)的篩面跑漿造成金屬流失的問題，使用負(fù)傾角1028高頻振動(dòng)細(xì)篩（圖2）進(jìn)行更新改造，同時(shí)可優(yōu)化篩孔尺寸，將現(xiàn)使用的1.0 mm篩孔優(yōu)化到0.5 mm，實(shí)現(xiàn)在強(qiáng)磁選別前將1.0～0.5 mm粒級低品位砂石提前分離，降低強(qiáng)磁選別系統(tǒng)生產(chǎn)運(yùn)行負(fù)荷，提高強(qiáng)磁生產(chǎn)選別精度。Fe2O3，強(qiáng)磁粗選給礦Fe2O3含量14.21%，強(qiáng)磁粗選精礦Fe2O3含量提高到28.64%，增加了14.43個(gè)百分點(diǎn)。強(qiáng)磁掃選給礦Fe2O3含量9.55%，強(qiáng)磁掃選精礦Fe2O3含量提高到17.24%，增加了7.69個(gè)百分點(diǎn)。

對于弱磁性礦物Fe2CO3選別效果，強(qiáng)磁粗選SSS-Ⅱ-1750高梯度磁選機(jī)磁場強(qiáng)度0.28 T，強(qiáng)磁掃選SLon-2500立環(huán)脈動(dòng)高梯度磁選機(jī)場強(qiáng)0.30 T，在運(yùn)行背景磁場強(qiáng)度接近的情況下，強(qiáng)磁掃選SLon-2500立環(huán)脈動(dòng)高梯度磁選機(jī)比強(qiáng)磁粗選SSS-Ⅱ-1750高梯度磁選機(jī)選別效果明顯要好，強(qiáng)磁粗選給礦Fe2CO3含量11.98%，強(qiáng)磁粗選精礦Fe2CO3含量提

2.3 強(qiáng)磁機(jī)掃選技術(shù)改造

為改善降磷強(qiáng)磁選別效果，對強(qiáng)磁掃選1#磁選機(jī)介質(zhì)盒和上鐵芯進(jìn)行更新改造，對比考察1#和2#強(qiáng)磁機(jī)生產(chǎn)指標(biāo)，指標(biāo)見表7。

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由表7可知，1#強(qiáng)磁粗選效果略好于2#強(qiáng)磁粗選，其精礦品位和產(chǎn)率略高。1#強(qiáng)磁掃選更換介質(zhì)盒和上鐵芯后，強(qiáng)磁掃選1#機(jī)精礦產(chǎn)率高出2#機(jī)14.49個(gè)百分點(diǎn)，同時(shí)掃選精礦品位下降3.92個(gè)百分點(diǎn)。

1#，2#強(qiáng)磁掃選選別效果對降磷精礦影響分析結(jié)果見表8。

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由表8可知，更換新介質(zhì)盒和鐵芯后，在相同激磁電流下，綜合精礦產(chǎn)率和回收率大幅提高，但1#強(qiáng)磁掃選精礦品位比2#下降3.92個(gè)百分點(diǎn)，最終降磷精礦品位會(huì)低于57%。為使強(qiáng)磁掃選精礦品位基本相近，建議在生產(chǎn)時(shí)1#強(qiáng)磁掃選激磁電流比2#強(qiáng)磁掃選低100～200 A，或把1#強(qiáng)磁掃選的脈動(dòng)沖程增大以減少精礦中的夾雜。

分析1#、2#強(qiáng)磁掃選作業(yè)選別精度，見表9。

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由表9可知，1#強(qiáng)磁掃選作業(yè)精礦產(chǎn)率50.64%、金屬回收率63.87%、選別效率23.21%，分別比2#強(qiáng)磁掃選作業(yè)精礦產(chǎn)率高21.34個(gè)百分點(diǎn)、金屬回收率高23.64個(gè)百分點(diǎn)、選別效率高3.45個(gè)百分點(diǎn)。說明1#強(qiáng)磁掃選更換介質(zhì)盒和上鐵芯大修后，其設(shè)備狀態(tài)和功能得到明顯改善，設(shè)備狀態(tài)優(yōu)于2#強(qiáng)磁掃選機(jī)。

2.4 各精礦SiO2含量分布

針對鐵精礦含SiO2指標(biāo)波動(dòng)，分析弱磁精礦、強(qiáng)磁粗選精礦、強(qiáng)磁掃選精礦和降磷精礦SiO2分布情況，見表10。

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由表10可知，強(qiáng)磁粗選精礦和掃選精礦產(chǎn)率低，SiO2含量高，特別是強(qiáng)磁掃選精礦產(chǎn)率僅9.40%，但SiO2貢獻(xiàn)達(dá)37.76%。

對弱磁精礦、強(qiáng)磁粗選精礦和強(qiáng)磁掃選精礦分別使用磁感應(yīng)強(qiáng)度160、480 kA/m的磁塊進(jìn)行精選試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見表11。

由表11可知，將各產(chǎn)品精礦夾雜Fe和SiO2含量與降磷尾礦進(jìn)行對比（Fe含量19.83%、SiO2含量27.85%），弱磁精礦夾雜Fe含量低、SiO2含量高，推測弱磁精礦夾雜主要以脈石為主。強(qiáng)磁粗選精礦夾雜Fe和SiO2含量與降磷尾礦保持一致，強(qiáng)磁掃選精礦中Fe含量高、SiO2含量低，表明強(qiáng)磁掃選精礦夾雜以連生體礦物為主。

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根據(jù)磁選試驗(yàn)研究，開展弱磁精礦提質(zhì)降雜和強(qiáng)磁掃選精礦對比分析，結(jié)果見表12和表13。

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由表12、表13可知，對強(qiáng)磁掃選精礦使用磁感應(yīng)強(qiáng)度480 kA/m磁塊手選，其手選精礦中+0.074 mm粒級產(chǎn)品Fe和SiO2含量基本不變，說明強(qiáng)磁掃選中SiO2主要以連生體形式存在，僅通過高磁場對強(qiáng)磁掃選精礦進(jìn)行精選提質(zhì)降雜效果不明顯，需要進(jìn)行精礦再磨選別試驗(yàn)研究其降硅的效果。好，強(qiáng)磁粗選給礦Fe2CO3含量為11.98%，強(qiáng)磁粗選精礦Fe2CO3含量提高到12.53%，增加了0.55個(gè)百分點(diǎn)。強(qiáng)磁掃選給礦Fe2CO3含量為12.08%，強(qiáng)磁掃選精礦Fe2CO3含量提高到14.59%，增加了2.51個(gè)百分點(diǎn)。

3 結(jié)論

（1）梅山鐵礦強(qiáng)磁選別隔渣采用負(fù)傾角1028高頻振動(dòng)細(xì)篩改造，將篩孔尺寸由1.0 mm優(yōu)化為0.5 mm，實(shí)現(xiàn)在強(qiáng)磁選別前將1.0～0.5 mm粒級低品位砂石提前分離，降低強(qiáng)磁選別系統(tǒng)生產(chǎn)負(fù)荷，提高強(qiáng)磁選別精度。

（2）在生產(chǎn)過程中設(shè)備磁感應(yīng)強(qiáng)度接近的情況下，強(qiáng)磁掃選SLon-2500立環(huán)脈動(dòng)高梯度磁選機(jī)比強(qiáng)磁粗選SSS-Ⅱ-1750高梯度磁選機(jī)選別效果明顯要

（3）強(qiáng)磁機(jī)更換新介質(zhì)盒和鐵芯后，選別指標(biāo)明顯改善，1#強(qiáng)磁掃選更換介質(zhì)盒和上鐵芯后，強(qiáng)磁掃選1#機(jī)精礦產(chǎn)率高出2#機(jī)14.49個(gè)百分點(diǎn)，同時(shí)掃選精礦品位下降3.92個(gè)百分點(diǎn)。

（4）從各精礦中SiO2含量可知，強(qiáng)磁粗選精礦和掃選精礦產(chǎn)率低，SiO2含量高，特別是強(qiáng)磁掃選精礦產(chǎn)率僅9.40%，但SiO2貢獻(xiàn)達(dá)37.76%。弱磁精礦夾雜主要以脈石為主，強(qiáng)磁粗選精礦夾雜Fe和SiO2含量與降磷尾礦保持一致。強(qiáng)磁掃選精礦Fe含量高、SiO2含量低，強(qiáng)磁掃選精礦夾雜以連生體礦物為主。通過高磁場對強(qiáng)磁掃選精礦進(jìn)行精選提質(zhì)降雜效果不明顯，需要進(jìn)行精礦再磨，試驗(yàn)研究其降硅的效果。