蔣豐祥 胡城 揣新 李偉 楊俊 張亞坤 楊順
(安徽馬鋼礦業(yè)資源集團南山礦業(yè)有限公司)
安徽某磁鐵礦選礦廠年處理礦石約500 萬t,選礦廠碎礦系統(tǒng)采用三段一閉路破碎工藝流程,因原礦含泥量大、黏性大,導(dǎo)致礦石在破碎、篩分、運輸作業(yè)堵塞嚴重,對生產(chǎn)影響很大,主要表現(xiàn)在各部料倉和漏斗堵塞嚴重,生產(chǎn)流水線不暢通。為解決生產(chǎn)流程堵塞難題,選廠開展了原礦脫泥拋尾試驗研究,以期通過對原礦進行脫泥拋尾,拋棄礦石中含有的細泥,從而改善后續(xù)作業(yè)。
為了達到脫泥拋尾的目的,選擇對中碎前預(yù)先篩分篩下礦石進行磁選拋尾,原礦粒度為75~0 mm,此處原礦含泥量大,易于集中脫泥。試樣為中碎前預(yù)先篩分篩下礦石,主要礦物組成見表1,粒度組成見表2。
由表1、表2可知,樣品中易風(fēng)化礦物主要是鈉長石,含量24.94%,易泥化礦物主要是黏土、綠泥石,含量分別為14.22%,9.94%;其他非金屬礦物主要是石英、角閃石和方解石,另有少量黑云母、鐵鋁榴石等硅酸鹽礦物,還有少量含磷礦物磷灰石;金屬礦物主要是磁鐵礦,含量11.64%,其次為黃鐵礦、菱鐵礦和赤鐵礦,含量分別為6.45%,3.95%,1.31%,其他礦物含量較少;初步判斷原礦中黏土礦物和綠泥石等含量高,是導(dǎo)致料倉堵塞的原因。樣品5~3 mm、3~1 mm 和-1 mm 含量分別為6.38%,7.67%,15.85%,-5 mm粒級含量29.90%,原礦中細粒級粉礦較多。
在磁選實際應(yīng)用過程中,通常根據(jù)所處理物料的粒度組成、磁性差異和其他物理性質(zhì)的差別采用不同性能和結(jié)構(gòu)的磁選設(shè)備[1-3]。磁滑輪干式磁選機可應(yīng)用于粒度10~130 mm 磁鐵礦的預(yù)選,能分離出脈石,提高人磨品位,節(jié)約能耗,降低選礦成本[4-5]。濕選筒式磁選機有順流型、逆流型和半逆流型3種結(jié)構(gòu),通常根據(jù)選礦工藝指標(biāo)的需要來配置不同的濕選筒式磁選機[6]。
對粒度75~0 mm 的原礦采用塊礦干式磁選工藝,根據(jù)試驗要求,降低干選設(shè)備的磁場強度,盡量拋除原礦中的細顆粒物料,干選設(shè)備采用CTDG0806(?800 mm×600 mm)塊礦磁滑輪干選機,磁場強度278.66 kA/m,確定皮帶轉(zhuǎn)速為現(xiàn)場轉(zhuǎn)速2.5 m/s,干選試驗結(jié)果見表3,干選產(chǎn)品篩分試驗結(jié)果見表4。
由表3、表4可知,原礦經(jīng)磁滑輪干選可拋棄產(chǎn)率48.37%、全鐵品位13.12%、磁性鐵品位4.62%的干選尾礦,可獲得產(chǎn)率51.63%、全鐵品位21.83%、磁性鐵品位17.18%的干選精礦;干選精礦-5,-3,-1 mm 含量分別為21.14%,13.05%、7.93%,干選尾礦-5,-3,-1 mm 含量分別為27.80%,20.65%,12.52%;尾礦中細粉含量更高,說明低磁場強度可拋棄細顆粒,但干選尾礦的磁性鐵含量偏高。
將原礦先用20 mm 篩網(wǎng)進行篩分(表5),篩上、篩下礦石分別進行干式磁選。
由表5 可知,原礦中75~20 mm、20~0 mm 含量分別為46.67%和53.33%,鐵品位分別為15.05%和16.10%。
2.2.1 篩上75~20mm干選試驗
為確保原礦中磁鐵礦的回收率,對75~20 mm原礦采用高磁場強度干選機進行干式磁選試驗。干選設(shè)備采用CTDG0808(?800 mm×800 mm)塊礦磁滑輪干選機,在磁場強度分別為278.66,358.28 kA/m時,對原礦進行不同皮帶轉(zhuǎn)速試驗,試驗結(jié)果見表6。
由表6 可知,在同一磁場強度條件下,隨著皮帶速度的提高,精礦產(chǎn)率減小,拋尾產(chǎn)率增加,金屬回收率降低,為保證干選精礦磁性鐵回收率,宜采用高磁場強度的干選機;在磁場強度358.28 kA/m、帶速2.0 m/s時,原礦75~20 mm 物料經(jīng)干選后,可獲得產(chǎn)率62.02%、全鐵品位17.59%、磁性鐵品位8.58%、磁性鐵回收率95.31%的干選精礦,拋棄產(chǎn)率37.98%、全鐵品位11.08%、磁性鐵品位0.69%的干選尾礦。
2.2.2 篩下20~0 mm干選試驗
篩下20~0 mm 物料采用CTDG0808(?800 mm×800 mm)塊礦磁滑輪干選機,在磁場強度358.28 kA/m下進行不同皮帶速度試驗,試驗結(jié)果見表7。
由表7 可知,在磁場強度358.28 kA/m、皮帶速度2.0 m/s時,分選效果較好,可獲得產(chǎn)率55.90%、全鐵品位19.09%、磁性鐵品位8.97%、全鐵回收率66.25%、磁性鐵回收率94.91%的干選精礦,拋棄產(chǎn)率44.10%、全鐵品位12.33%、磁性鐵品位0.61%的干選尾礦。
2.2.3 全流程試驗
根據(jù)條件試驗確定的工藝參數(shù)進行全流程試驗,試驗數(shù)質(zhì)量流程見圖1。
由圖1 可見,原礦經(jīng)篩分干選,可獲得產(chǎn)率28.46%、全鐵品位17.59%、磁性鐵品位8.68%的70~20 mm 干選精礦,還可獲得產(chǎn)率29.74%、全鐵品位19.09%、磁性鐵品位8.93%的20~0 mm 干選精礦,干選綜合精礦鐵品位18.37%,磁性鐵品位8.81%;拋棄產(chǎn)率41.80%、鐵品位11.78%、磁性鐵品位0.64%的干選尾礦。
將原礦先用高壓輥磨機輥壓至8~0 mm 后進行濕式磁選試驗,采用T-CCT1007(?1 050 mm×700 mm)粗粒濕式磁選機,試驗流程見圖2,試驗結(jié)果見表8。
由表8 可知,輥壓產(chǎn)品經(jīng)粗粒濕式磁選后,可拋棄產(chǎn)率較高的尾礦,原礦品位提升幅度大;考慮到全鐵和磁性鐵回收率,在磁場強度398.10 kA/m時,輥壓產(chǎn)品拋棄的尾礦產(chǎn)率達到37.75%,精礦品位提高至22.89%,全鐵回收率80.15%,磁性鐵回收率98.89%;尾礦磁性鐵品位為0.33%,磁性鐵損失僅1.11%,濕式預(yù)選指標(biāo)較優(yōu)。
(1)安徽某磁鐵礦原礦中易風(fēng)化礦物主要是鈉長石,含量24.94%;易泥化礦物主要是黏土、綠泥石,含量分別為14.22%,9.94%。初步判斷原礦中黏土礦物和綠泥石等含量高,是導(dǎo)致料倉堵塞的原因。
(2)采用CTDG0806 塊礦磁滑輪干選機對原礦進行脫泥拋尾,可拋棄產(chǎn)率48.37%、全鐵品位13.12%、磁性鐵品位4.62%的尾礦,可獲得產(chǎn)率51.63%、全鐵品位21.83%、磁性鐵品位17.18%的精礦。精礦和尾礦-5 mm 粒度含量分別為21.14%,27.80%,尾礦中細粉含量更高,說明低磁場強度可以拋棄細顆粒。
(3)對原礦中75~20 mm、20~0 mm 物料分別進行干式磁選,可拋棄產(chǎn)率41.80%、全鐵品位11.78%、磁性鐵品位0.64% 的尾礦,可獲得全鐵品位為17.59%,19.09%的2 種粗精礦,綜合精礦鐵全鐵品位為18.37%。
(4)原礦采用高壓輥磨+粗粒濕式磁選試驗流程,拋棄的尾礦產(chǎn)率達37.75%,精礦品位提高至22.89%,磁性鐵回收率為98.89%;尾礦磁性鐵品位為0.33%,磁性鐵損失僅1.11%,濕式預(yù)選指標(biāo)較優(yōu)。