田彥純 鄧玉芬 李樹軍
(河北鋼鐵集團司家營研山鐵礦有限公司)
我國是全球鋼鐵大國,對鐵礦石資源的需求量巨大,對外依存度達80%左右,這與我國鐵礦石資源豐富但大型特大型礦體少、開采條件高、礦石品位低、雜質(zhì)含量高、可選性差、生產(chǎn)成本高有關(guān)。為此,選礦企業(yè)積極尋找高效的提鐵降硅途徑,以滿足鐵精粉的市場需求。
某大型露天鐵礦屬“鞍山式”沉積變質(zhì)鐵礦床,礦石類型主要為赤鐵石英巖和磁鐵石英巖兩大類。赤鐵石英巖為區(qū)內(nèi)赤鐵礦石的最主要類型,呈灰褐色,細粒變晶結(jié)構(gòu),細紋條帶狀構(gòu)造;磁鐵石英巖以條帶狀和塊狀為主,石英的結(jié)晶粒度較鐵礦物粗,約為鐵礦物的1.5 倍;脈石礦物以石英為主,其次為陽起石、透閃石及少量的角閃石和輝石。選礦廠設(shè)計規(guī)模為處理礦石600 萬t/a,生產(chǎn)鐵精礦154.56 萬t/a,選別工藝流程為階段磨礦、粗細分級、重選—強磁選—陰離子反浮選流程[1-3]。隨著開采深度的增加,鐵精礦含硅有所上升,部分時段SiO2含量超過6.5%,不能滿足客戶要求,直接影響鐵精礦的正常銷售和生產(chǎn)的順利進行。
選礦廠精礦由重選(螺旋溜槽)精礦和浮選精礦2部分組成,前者的量約為后者的2倍,浮選精礦品位能穩(wěn)定在69%左右、SiO2含量在3.0%~3.2%,重選精礦品位在62%~64%、SiO2含量在8%~9%。由于重選精礦含硅高且波動較大,因此,提高重選精礦品位、降低硅含量是解決綜合精礦硅含量超標(biāo)的有效途徑。
針對螺旋溜槽的分選特點,現(xiàn)場在當(dāng)精礦品位偏低、硅含量超標(biāo)時,調(diào)整溜槽滑塊的位置,調(diào)窄精礦帶寬雖然可以一定程度上緩解這些問題,但精礦帶變窄意味著中礦返回量增加,造成再磨閉路系統(tǒng)負荷增大,嚴重影響生產(chǎn)系統(tǒng)的穩(wěn)定。
本研究的試樣為現(xiàn)場重選精礦,篩析結(jié)果見表1。
由表1 可知,試樣的主要粒級為100~500目,+100目粒級鐵品位僅為37.50%,是造成試樣品位較低的主要原因;主要粒級粒度越細鐵品位越高。
取1 kg 試樣進行磁選機弱磁選(143.31 kA/m)試驗,精、尾礦篩析結(jié)果表2。
由表2 可知,試樣(62.04%)磁選精礦鐵品位達65.17%,但尾礦鐵品位高達44.45%,鐵主要流失在-100目粒級。
試樣的淘洗機精選試驗,固定給入礦漿濃度為35%,試驗結(jié)果見表3。
由表3 可知,淘洗機精選效果顯著好于磁選機,淘洗機精選可以顯著提高精礦鐵品位,尾礦鐵品位顯著低于磁選機精選尾礦;在磁場強度相同的情況下,提高上升水量,淘洗精礦鐵品位提高、回收率下降;在上升水量相同的情況下,提高磁場強度,淘洗精礦鐵品位下降、回收率上升。
由于磁選機精選尾礦中的-100 目粒級是鐵流失的主要粒級,直接返回再磨不僅磨礦效率低,而且易造成合格粒級過磨。而淘洗機精選尾礦產(chǎn)率小、鐵品位低,工藝條件恰當(dāng)情況下可直接拋尾,因此,淘洗機適用于重選精礦的再選。
根據(jù)大量關(guān)于淘洗機的選礦實踐,確定重選精礦進行1次淘洗機精選,以連生體為主的淘洗機溢流(尾礦)增加磁選機掃選作業(yè),掃選精礦返回流程再磨[4-15]。
工藝流程優(yōu)化改造后的淘洗機精選作業(yè)使鐵品位提升了2.5 個百分點以上,綜合精礦鐵品位提高到66%以上,較改造前提升0.5個百分點以上,綜合精礦SiO2含量降至6.2%左右,能夠滿足客戶需求。
(1)某大型露天鐵礦選礦廠采用階段磨礦、粗細分級、重選—強磁選—陰離子反浮選流程,隨著開采深度的增加,鐵精礦SiO2含量超過6.5%,造成SiO2超標(biāo)的原因是組成綜合精礦的一個分支——重選精礦SiO2含量在8%~9%,鐵精礦硅含量超標(biāo)不僅精礦品質(zhì)不能滿足客戶要求,更重要的是影響鐵精礦的正常銷售和生產(chǎn)的順利進行。
(2)現(xiàn)場重選精礦(鐵品位62.04%)的磁選機弱磁選(143.31 kA/m)精礦鐵品位雖然達65.17%,但磁選機尾礦鐵品位高達44.45%,且鐵主要流失在-100目粒級。
(3)現(xiàn)場重選精礦經(jīng)過淘洗機精選,精礦鐵品位顯著提高,尾礦鐵品位顯著低于磁選機精選尾礦,綜合精礦鐵品位提高到66%以上,較改造前提升0.5 個百分點以上,綜合精礦SiO2含量降至6.2%左右,能夠滿足客戶需求。