汪加軍

(安徽開發(fā)礦業(yè)有限公司)

安徽某鐵礦強(qiáng)磁選設(shè)備的應(yīng)用及改造

汪加軍

(安徽開發(fā)礦業(yè)有限公司)

安徽某鐵礦選礦廠入選礦石主要為鏡鐵礦，自竣工投產(chǎn)以來，生產(chǎn)指標(biāo)不穩(wěn)定，精礦指標(biāo)能夠達(dá)到工藝設(shè)計(jì)要求，但尾礦指標(biāo)較設(shè)計(jì)指標(biāo)偏高，經(jīng)長(zhǎng)期對(duì)生產(chǎn)指標(biāo)的研究發(fā)現(xiàn)，2段強(qiáng)磁掃選尾礦品位過高是造成尾礦偏高的主要原因。針對(duì)該鏡鐵礦選礦系統(tǒng)2段強(qiáng)磁掃選作業(yè)尾礦品位高、鐵金屬回收率低等問題，對(duì)原2段強(qiáng)磁掃選作業(yè)的強(qiáng)磁選設(shè)備進(jìn)行了替代試驗(yàn)研究，同時(shí)對(duì)替代后浮選指標(biāo)和浮選系統(tǒng)的變化進(jìn)行了研究。替代改造完成后，尾礦指標(biāo)達(dá)到了設(shè)計(jì)水平，提高了鐵金屬回收率，大大提高了選礦生產(chǎn)效益。

鏡鐵礦 強(qiáng)磁選設(shè)備 浮選

我國(guó)的赤鐵礦資源儲(chǔ)量豐富，但其原礦品位低、嵌布粒度細(xì)、礦石可選性較差，因此赤鐵礦選礦一直是我國(guó)選礦界的一大難題。通過眾多選礦科研工作者的不斷探索和努力，赤鐵礦強(qiáng)磁選—反浮選工藝在我國(guó)得到迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用。強(qiáng)磁選是赤鐵礦預(yù)先拋尾的有效手段，而反浮選是提高赤鐵礦精礦品位的較佳方法，赤鐵礦選礦通過該工藝可以獲得較好的選礦指標(biāo)。赤鐵礦選礦生產(chǎn)工藝流程中強(qiáng)磁選設(shè)備主要是立環(huán)脈動(dòng)高梯度磁選機(jī)，其廣泛應(yīng)用于赤鐵礦強(qiáng)磁—反浮選工藝中的粗選作業(yè)或拋尾作業(yè)，不僅可以有效地脫除細(xì)泥和降低尾礦品位，而且可以為中礦反浮選作業(yè)創(chuàng)造良好的條件，從而提高鐵金屬回收率[1-4]。

安徽某鐵礦選礦廠采用強(qiáng)磁選—陰離子反浮選工藝處理鏡鐵礦，在生產(chǎn)工藝中使用立環(huán)脈動(dòng)高梯度磁選機(jī)作為粗選提精和拋尾脫泥設(shè)備。在實(shí)際生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)，該廠原先使用的立環(huán)脈動(dòng)高梯度磁選機(jī)(以下簡(jiǎn)稱A-2000型)不能很好的完成尾礦掃選作業(yè)，造成尾礦指標(biāo)偏高。為此，結(jié)合入選礦石工藝礦物學(xué)性質(zhì)和現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)實(shí)際，對(duì)強(qiáng)磁選設(shè)備進(jìn)行了替代試驗(yàn)研究和工藝改造，改造后降低了尾礦品位，提高了金屬回收率，取得了良好的效果。

1 原礦性質(zhì)

對(duì)原礦進(jìn)行化學(xué)成分分析及鐵物相分析，其結(jié)果見表1、表2。

表1 原礦化學(xué)成分分析結(jié)果 %

元素TFeFeOFe2O3SiO2Al2O3含量30.851.4242.5045.181.66元素CaOMgOSP燒失含量2.251.470.0230.0280.83

表2 鐵物相分析結(jié)果 %

由表1、表2可知，該礦石全鐵品位為30.85%，硫、磷含量均較低，屬低磷低硫單一酸性中貧氧化鐵礦石。鐵主要以赤(褐)鐵礦形式存在，占92.87%，其次以硅酸鐵、碳酸鐵等形式存在。

該礦入選礦石類型主要為鏡鐵礦，經(jīng)礦物學(xué)分析，礦石的礦物種類較為簡(jiǎn)單，鐵礦物主要是鏡鐵礦和假象赤鐵礦，少量褐鐵礦、菱鐵礦；脈石礦物以石英為主，其次為綠泥石、云母和方解石，其他微量礦物有磷灰石、石榴石和碳酸鹽礦物等。

2 工藝流程簡(jiǎn)介及存在的問題

安徽某鐵礦該選礦廠采用階段磨礦—強(qiáng)磁(獲得精礦)—陰離子反浮選流程。磨礦采用2段閉路磨礦工藝流程，當(dāng)1段磨礦細(xì)度達(dá)到-0.074mm50%時(shí)，通過1段弱磁、1段強(qiáng)磁選別可選出鐵品位在50%以上的精礦，將1段弱磁選、1段強(qiáng)磁選精礦再磨至-0.074mm80%，再經(jīng)過2段弱磁選、2段強(qiáng)磁選，可以選出鐵品位為65%以上的精礦，2段強(qiáng)磁掃選后的中礦進(jìn)入反浮選作業(yè)(1粗、1精、3掃)。2段弱磁選精礦、2段強(qiáng)磁選精礦和反浮選精礦合并為最終合格鐵精礦，1段強(qiáng)磁選尾礦、2段強(qiáng)磁掃選尾礦、反浮選尾礦合并為最終尾礦。該礦原設(shè)計(jì)選別指標(biāo)：鐵精礦品位65%以上，尾礦品位12%以下，金屬鐵回收率80%以上。選礦工藝流程見圖1。

圖1 安徽某鐵礦選礦工藝流程

該選礦廠自竣工投產(chǎn)以來，生產(chǎn)調(diào)試不穩(wěn)定，精礦指標(biāo)能夠達(dá)到工藝設(shè)計(jì)要求，但尾礦指標(biāo)較設(shè)計(jì)指標(biāo)偏高，選礦生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)未達(dá)到預(yù)定水平。經(jīng)過長(zhǎng)期對(duì)生產(chǎn)指標(biāo)的考察分析發(fā)現(xiàn)，2段強(qiáng)磁掃選尾礦品位過高是造成尾礦品位偏高的主要原因，因此降低2段強(qiáng)磁掃選尾礦品位從而使尾礦指標(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)水平成為該廠亟待解決的重要問題[5-7]。

3 2段強(qiáng)磁選機(jī)替代試驗(yàn)

該選礦廠2段強(qiáng)磁掃選作業(yè)原先采用10臺(tái)A-2000型立環(huán)脈動(dòng)高梯度磁選機(jī)，生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)2段強(qiáng)磁掃選尾礦品位較高，鐵金屬損失量較大。經(jīng)市場(chǎng)調(diào)研發(fā)現(xiàn)另一種立環(huán)脈動(dòng)高梯度磁選機(jī)(以下簡(jiǎn)稱B-2000型)在以往A-2000型強(qiáng)磁選機(jī)的基礎(chǔ)上有了新的技術(shù)突破，為了能夠利用現(xiàn)行生產(chǎn)工藝降低尾礦品位，決定利用現(xiàn)有生產(chǎn)線，將原2段強(qiáng)磁掃選的10臺(tái)A-2000型強(qiáng)磁選機(jī)中的其中5臺(tái)替代為B-2000型強(qiáng)磁選機(jī)，與原有的A-2000強(qiáng)磁選機(jī)進(jìn)行工業(yè)對(duì)比試驗(yàn)，以期能夠降低該廠尾礦品位，提高金屬回收率。

進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)的2種強(qiáng)磁選機(jī)給礦同源，強(qiáng)磁選機(jī)給礦品位平均在35%左右，給礦濃度均為28%，為了試驗(yàn)不影響該廠的正常生產(chǎn)，強(qiáng)磁選參數(shù)依據(jù)日常生產(chǎn)參數(shù)確定，磁感應(yīng)強(qiáng)度為 1 035kA/m，沖程為12mm，脈沖為34Hz。對(duì)替代試驗(yàn)中的2種強(qiáng)磁選機(jī)在相同條件下連續(xù)多次對(duì)給礦、精礦、尾礦進(jìn)行取樣、分析，試驗(yàn)結(jié)果見表3。

表3 2段強(qiáng)磁選機(jī)替代試驗(yàn)結(jié)果 %

取樣時(shí)間給礦B-2000強(qiáng)磁選設(shè)備精礦尾礦精礦產(chǎn)率精礦回收率A-2000強(qiáng)磁選設(shè)備精礦尾礦精礦產(chǎn)率精礦回收率2014-08-1737.0550.7016.9859.5281.4557.0822.7841.6064.102014-08-1836.1954.5918.9548.3772.9760.9528.5823.5139.592014-08-1935.0251.689.3360.6689.5255.0019.5843.5968.462014-08-2034.9253.3317.4648.6874.3456.9522.5236.0258.742014-08-2132.7649.7519.5243.8066.5158.5324.8623.4641.922014-08-2236.7455.0419.8548.0071.9056.9224.3238.1059.022014-08-2334.8052.5815.6351.8878.3957.8021.3036.9961.432014-08-2436.0950.7815.9957.7881.2958.1023.3836.6158.932014-08-2536.8450.9215.7359.9982.9258.9423.2138.1561.032014-08-2637.9652.0016.9759.9282.0857.0824.2441.7862.822014-08-2736.1450.5715.6358.7082.1457.2722.7638.7761.442014-08-2836.8750.5815.6160.7983.4056.0822.7342.4064.492014-08-2935.8950.7215.8857.4381.1757.6223.1037.0559.482014-08-3034.9851.2416.3553.4078.2258.0223.2233.7956.05平均值35.8851.7516.4254.9279.0257.6023.3336.5658.39

由表3可知，在2種強(qiáng)磁選機(jī)給礦條件相同且設(shè)備參數(shù)相同的情況下，A-2000型強(qiáng)磁選機(jī)精礦平均品位為57.60%，尾礦平均品位為23.33%，精礦產(chǎn)率為36.56%，精礦回收率為58.39%；B-2000型強(qiáng)選磁機(jī)精礦平均品位為51.75%，尾礦平均品位為16.42%，精礦產(chǎn)率為54.92%，精礦回收率為79.02%；雖然B-2000型強(qiáng)磁選機(jī)精礦品位稍低，但尾礦品位較A-2000型強(qiáng)磁選機(jī)低6.91個(gè)百分點(diǎn)，精礦產(chǎn)率和精礦回收率明顯高于A-2000型強(qiáng)磁選機(jī)，分別提高18.36個(gè)百分點(diǎn)和20.63個(gè)百分點(diǎn)。

4 替代試驗(yàn)對(duì)浮選系統(tǒng)的影響

從上面的替代試驗(yàn)結(jié)果可以看出，采用B-2000型強(qiáng)磁選機(jī)替代原A-2000型強(qiáng)磁選機(jī)后，生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)明顯改善，但2段強(qiáng)磁掃選設(shè)備替代后將導(dǎo)致浮選系統(tǒng)的給礦量增加及給礦品位降低，為研究替代后2段強(qiáng)磁掃選精礦的變化對(duì)浮選指標(biāo)和浮選系統(tǒng)生產(chǎn)的影響，對(duì)強(qiáng)磁選機(jī)替代試驗(yàn)期間的相關(guān)浮選指標(biāo)完成情況進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表4。

表4 強(qiáng)磁選機(jī)替代試驗(yàn)期間浮選指標(biāo)結(jié)果 %

取樣時(shí)間全鐵品位浮選給礦浮選精礦浮選尾礦金屬回收率2014-08-1756.3866.6723.4590.102014-08-1856.5866.3424.1590.132014-08-1953.0764.7826.0585.162014-08-2054.4566.5926.2285.522014-08-2154.6765.7823.4388.762014-08-2256.1166.2523.9689.762014-08-2356.5266.4523.4990.392014-08-2454.0265.5029.7782.292014-08-2555.5865.8126.6087.512014-08-2655.6866.4522.0590.392014-08-2756.1266.1323.0490.462014-08-2854.0265.5724.5087.252014-08-2955.3666.1822.8789.682014-08-3056.1366.3423.3190.15平均值55.3466.0624.4988.40

結(jié)合表4中的數(shù)據(jù)和2014年上半年該選礦廠的實(shí)際生產(chǎn)浮選指標(biāo)平均值分析，在采用B-2000型強(qiáng)磁選機(jī)替代A-2000型強(qiáng)磁選機(jī)試驗(yàn)期間，浮選給礦平均品位較2014年上半年平均值降低3.04個(gè)百分點(diǎn)；浮選系統(tǒng)獲得的浮選精礦平均品位達(dá)到了66.06%，與2014年上半年平均數(shù)相比降低0.08個(gè)百分點(diǎn)；浮選尾礦品位較2014年上半年平均值降低1.99個(gè)百分點(diǎn)。通過對(duì)替代試驗(yàn)期間相關(guān)浮選指標(biāo)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，采用B-2000型強(qiáng)磁選機(jī)替代原A-2000型強(qiáng)磁選機(jī)后，雖然浮選系統(tǒng)的給礦量增加、浮選給礦品位降低，但浮選系統(tǒng)的生產(chǎn)指標(biāo)并沒有發(fā)生明顯的變化，浮選尾礦品位較之前有所降低。

5 技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益分析

結(jié)合2014年上半年該選礦廠的實(shí)際生產(chǎn)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)以及2段強(qiáng)磁掃選強(qiáng)磁選機(jī)替代試驗(yàn)期間該選礦廠的實(shí)際生產(chǎn)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析，該選礦廠總精礦品位由替代試驗(yàn)前的65.09%降低到改造后的65.07%，總尾礦品位由替代試驗(yàn)前的12.31%降低至11.13%，精礦產(chǎn)率由35.13%提高至36.56%，精礦回收率由74.11%提高至77.11%，年新增鐵精粉6.44萬t，年增加經(jīng)濟(jì)效益3 220萬元。

6 結(jié) 論

(1)安徽某鐵礦采用B-2000型強(qiáng)磁選機(jī)替代原A-2000型強(qiáng)磁選機(jī)后，B-2000型強(qiáng)磁選機(jī)精礦品位稍低，但尾礦品位較A-2000型強(qiáng)磁選機(jī)低6.91個(gè)百分點(diǎn)，精礦產(chǎn)率和精礦回收率明顯高于A-2000型強(qiáng)磁選機(jī)，分別高出18.36個(gè)百分點(diǎn)和20.63個(gè)百分點(diǎn)。

(2)采用B-2000型強(qiáng)磁選機(jī)替代原A-2000型強(qiáng)磁選機(jī)后，浮選系統(tǒng)的給礦量增加、浮選給礦品位降低，但浮選系統(tǒng)的生產(chǎn)指標(biāo)并沒有發(fā)生明顯的變化，浮選尾礦品位較之前有所降低。年新增鐵精粉產(chǎn)量6.44萬t，新增產(chǎn)值3 220萬元，大幅度的降低了選礦生產(chǎn)成本，提高了選礦生產(chǎn)效益。

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2015-01-22)

汪加軍(1989—)，男，工程師，237474 安徽省六安市霍邱縣經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)。