張春浩 翁存建 陳永靜 陳亮亮 羅仙平，4

(1.贛州金環(huán)磁選設備有限公司；2.江西理工大學資源與環(huán)境工程學院；3.贛州市環(huán)境科學研究所；4.江西省礦業(yè)工程重點實驗室)

SLon-2000型高場強磁選機在東鞍山燒結廠分選氧化鐵礦中的應用*

張春浩1，2翁存建2陳永靜3陳亮亮1羅仙平2，4

(1.贛州金環(huán)磁選設備有限公司；2.江西理工大學資源與環(huán)境工程學院；3.贛州市環(huán)境科學研究所；4.江西省礦業(yè)工程重點實驗室)

針對東鞍山燒結廠強磁選作業(yè)中細粒級鐵礦物回收效果差導致尾礦鐵品位偏高等問題，進行了現(xiàn)場流程考察分析，采用SLon-2000型Ⅱ(1 040 kA/m)高場強磁選機進行了試驗研究。試驗結果表明：SLon-2000型Ⅱ(1 040 kA/m)高場強磁選機的精礦鐵品位平均值比原來使用的 SLon-2000 型Ⅰ(800 kA/m)高場強磁選機降低了0.33個百分點，尾礦鐵品位平均值降低了4.28個百分點，產率和鐵回收率分別提高了8.26個百分點和12.92個百分點，取得了較好的分選效果。

SLon-2000型高場強磁選機 強磁選 氧化鐵礦

隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，我國鋼鐵工業(yè)近年得到飛速的發(fā)展。經(jīng)過幾十年的攻關，我國紅礦(氧化鐵礦)選礦工藝和選礦設備有了很大的發(fā)展，其中SLon立環(huán)脈動高梯度磁選機和反浮選等高效選礦設備和技術的應用使我國紅礦選礦技術達到了國際領先水平[1-2]。

我國遼寧鞍山地區(qū)的紅礦資源的特點是儲量大、原礦品位低、嵌布粒度細、絕大部分屬難磨難選礦石，為進一步提高細粒級鐵礦的回收率[3]，經(jīng)過技術創(chuàng)新與改進，贛州金環(huán)磁選設備有限公司研制了SLon-2000型1 040 kA/m高場強立環(huán)脈動高梯度磁選機，該設備回收細粒弱磁性礦物效果好，其轉環(huán)立式旋轉，反沖精礦，并配有脈動機構，具有富集比大、分選效率高、磁介質不易堵塞，對給礦粒度、濃度和品位波動適應性強，工作可靠，操作維護方便等優(yōu)點[4-7]，解決了細粒級紅礦回收難的問題，為我國紅礦資源的高效回收利用奠定了基礎。針對東鞍山燒結廠強磁選作業(yè)中細粒級鐵礦物回收效果差導致尾礦鐵品位偏高等問題，采用SLon-2000型Ⅱ(1 040 kA/m)高場強磁選機進行了試驗研究，并取得了較好的試驗結果。

1 礦石性質

東鞍山鐵礦中的鐵主要以氧化物的形式存在于假象赤鐵礦、赤鐵礦、磁鐵礦、鏡鐵礦、褐鐵礦及針鐵礦中，以其他化合物的形式存在于菱鐵礦、鱗綠泥石、鐵閃石、鐵方解石、鐵白云石、黃鐵礦等礦物中。

原礦化學多元素分析結果見表1，礦石鐵物相分析結果見表2。

表1 原礦化學多元素分析結果 %

元素TFeFeOSiO2CaOMgO含量32.861.9151.330.040.23元素Al2O3MnOSP燒失含量0.930.060.0610.0321.31

由表1可知，該紅礦中全鐵品位為32.86%，有害元素硫、磷的含量較少，對選礦的影響不大。

表2 原礦鐵物相分析結果 %

鐵物相鐵含量鐵分布率磁鐵礦4.8014.22碳酸鐵1.604.74硅酸鐵1.203.54假象磁鐵礦1.404.14赤、褐鐵礦24.7873.36全鐵33.78100.00

由表2可知，赤、褐鐵礦物中鐵含量達到了73.36%，磁鐵礦物中鐵含量為14.22%，該鐵礦主要是弱磁性礦物，少量強磁性礦物，可先弱磁選選出強磁性磁鐵礦物，再進行強磁選選出弱磁性赤、褐鐵礦。此外，碳酸鐵、硅酸鐵在礦樣中也有少量的分布。

2 選廠磁選段工藝優(yōu)化

經(jīng)現(xiàn)場流程考察分析，尾礦中的鐵礦物大部分屬細粒級的赤鐵礦礦物且難以回收，是造成尾礦中鐵品位偏高的主要原因。針對該問題，贛州金環(huán)磁選設備有限公司對原磁選段強磁選作業(yè)進行了優(yōu)化，原工藝中強磁選采用的是SLon-2000型Ⅰ高磁場強度立環(huán)脈動高梯度磁選機，但由于礦石性質的變化，該紅礦的嵌布粒度極細，磨礦后產生的大量細粒級的鐵礦物難以回收，導致尾礦中的鐵品位偏高，造成了資源的浪費。為了回收這部分細粒級鐵礦物，贛州金環(huán)磁選設備有限公司研發(fā)出了磁場強度更高、性能更好的SLon-2000型Ⅱ高場強立環(huán)脈動高梯度磁選機，對該鐵礦進行了試驗室試驗研究。試驗結果表明：SLon-2000型Ⅱ高場強立環(huán)脈動高梯度磁選機對細粒級弱磁性鐵礦物的回收效果明顯優(yōu)于SLon-2000型Ⅰ高場強立環(huán)脈動高梯度磁選機，并已應用于東鞍山燒結廠強磁選作業(yè)段。

3 試驗結果與討論

3.1 磨礦細度分析試驗

東鞍山鐵礦石普氏硬度系數(shù)為12～18，巖石普氏硬度系數(shù)為8～18，礦石密度為3.4t/m3，巖石密度為2.6t/m3，各種類型礦石的磨礦產品在相近的磨礦粒度時，鐵礦物單體解離度基本接近[8-9]。礦石從粗磨到細磨的過程中，盡管鐵礦物單體解離度隨磨礦粒度變細而增加較多，但富連生體(鐵礦物≥3/4)增加均不大，而且赤鐵礦石的磨礦產品富連生體含量基本接近，可見細磨使鐵礦物單體解離的過程也是鐵礦物泥化的過程，正是由于磨礦過程中粗細兩極分化嚴重、泥化程度較高，即-0.01mm的含量較高，從而影響了選別過程。選礦單體解離度測定結果見表3。

表3 礦石單體解離度測定結果 %

磨礦細度(-0.074mm)41.6152.6261.0169.6683.4391.2996.33鐵礦物45.1157.8864.3166.9675.4280.2982.61石英41.7553.2961.3861.9971.9978.1480.66

由表3可知，東鞍山鐵礦石結構構造復雜，難磨難選，-0.074mm粒級占83.43%時，鐵礦物解離度為75.42%，明顯偏低，-0.01mm粒級產率為29.66%，泥化程度較高，+0.074mm各級別主要以連生體形態(tài)存在，兩極分化嚴重，給礦物選別帶來較大難度。

3.2 試驗室強磁選機磁選對比試驗

采用SLon-100周期式脈動高梯度磁選機對東鞍山燒結廠的強磁給礦進行磁場強度分別為800和1 040kA/m的對比試驗，對比試驗結果見表4。

由表4可知，相同的脈動沖程與沖次條件下，在原礦平均鐵品位為29.57%，磁場強度為800kA/m時，可獲得精礦鐵品位為40.76%、尾礦鐵品位為18.21%、金屬回收率為69.43%的選別指標；在原礦平均鐵品位為29.30%，磁場強度為1 040kA/m時，可獲得精礦鐵品位為40.39%、尾礦鐵品位為17.38%、金屬回收率為71.40%的選別指標。當磁場強度由800kA/m提高到1 040kA/m后，尾礦鐵品位下降了0.83個百分點，減少了有用礦物的損失，精礦回收率提高了1.97個百分點。

表4 強磁選對比試驗結果

4 SLon-2000型Ⅱ高場強磁選機在東鞍山燒結廠的應用

由于東鞍山燒結廠要完成鞍鋼集團礦業(yè)公司下達的鐵精礦年增產20萬t的生產任務目標，在設備改造中，東鞍山燒結廠依據(jù)設備改造前的對比試驗，選擇使用磁場強度為1 040kA/m的高場強磁選機。在完成了8臺SLon-2000型Ⅱ高場強磁選機(簡稱：SLon-2000型Ⅱ強磁)的部分安裝調試后，對強磁選機的作業(yè)進行了考查。

4.1 SLon-2000型Ⅱ強磁作業(yè)給礦和產品粒度分析

首先對強磁作業(yè)給礦和產品粒度進行了分析，結果見表5～表7，采用MASTERSIZER2000系統(tǒng)粒度檢測分析儀對強磁尾礦進行粒度分析，進一步了解-0.01mm微細粒級的分布情況，其檢測結果見圖1。

表5 SLon-2000型Ⅱ強磁作業(yè)給礦粒度分析結果

由表5可知，強磁給礦中 -0.019 mm 粒級占59.30%、鐵品位為30.76%，鐵礦物主要嵌布在細粒級礦石中，是造成尾礦中鐵品位偏高的主要原因。

表6 SLon-2000型Ⅱ強磁作業(yè)精礦粒度分析結果

由表6可知，SLon-2000型Ⅱ強磁精礦中，粒級回收率均大大高于粒級分配率，這說明通過強磁作業(yè)脫泥拋尾分選效果好。強磁精礦中-0.019 mm粒級占54.70%、鐵品位為45.03%，但粒級回收率只有56.15%，遠低于+0.019 mm以上粒級77.91%～86.94%的粒級回收率。

表7 SLon-2000型Ⅱ強磁作業(yè)尾礦粒度分析結果

由表7可知，強磁尾礦鐵品位為15.38%，+0.019 mm 粒級鐵品位為3.59%～6.01%，非常低，而-0.019 mm粒級占62.57%、鐵品位為21.88%，已占到強磁尾礦總金屬量的89.03%，產率為62.57%，鐵品位為21.88%，金屬分布率也高達89.03%。因此，有必要通過減小強磁選機介質間隙，適當提高磁選強度等措施，改善-0.019mm粒級的回收效果，從而降低強磁尾礦品位。

圖1 粒度分析儀對強磁尾礦的檢測結果

由圖1可見，-0.010 mm粒級產率占近40%，說明微細粒鐵礦物回收效果差是造成鐵損失的原因。因此，應從磨礦分級作業(yè)入手，盡量減少微細粒鐵礦物的產生，避免泥化。

4.2 現(xiàn)場SLon-2000型Ⅱ高場強磁選機與SLon-2000型Ⅰ高場強磁選機的生產應用對比

對現(xiàn)場使用的SLon-2000型Ⅱ高場強磁選機與SLon-2000型Ⅰ高場強磁選機的生產指標進行了4個批次的考查，結果見表8。

表8 SLon-2000型Ⅱ與SLon-2000型Ⅰ高場強磁選機磁選試驗結果 %

機型濃度給礦鐵品位精礦鐵品位尾礦鐵品位產率鐵回收率SLon-2000型Ⅱ27.2829.7646.9415.7244.9770.93SLon-2000型Ⅱ27.0728.9246.1113.6946.9874.90SLon-200型Ⅱ27.1131.7050.4316.4244.9371.47SLon-2000型Ⅱ28.6530.5947.4915.7846.7072.51SLon-2000型Ⅰ26.1628.7847.0118.5835.8858.60SLon-2000型Ⅰ27.232.2750.0820.1840.4362.75SLon-2000型Ⅰ29.0731.2248.1320.1239.6361.09SLon-2000型Ⅰ27.2329.2747.0819.8434.6255.68

由表8可知，在對4個批次的數(shù)據(jù)進行處理后，在實際生產中，在相同的給礦條件下，SLon-2000型Ⅱ高場強磁選機比SLon-2000型Ⅰ磁選機精礦鐵品位平均降低0.33個百分點，尾礦鐵品位平均降低4.28個百分點，產率平均提高了8.26個百分點，回收率平均提高12.92個百分點，現(xiàn)場生產指標遠好于小型試驗指標。

5 結 論

(1)新型SLon-2000型Ⅱ高場強立環(huán)脈動高梯度磁選機具有富集比大、選礦效率高、磁介質不堵塞、設備處理量大、運轉穩(wěn)定、作業(yè)率高的優(yōu)點。

(2)8臺SLon-2000型Ⅱ高場強磁選機在分選東鞍山燒結廠氧化鐵礦中，有效地回收了細粒級的弱磁性鐵礦物以及將礦泥等影響浮選的物質拋棄，為浮選作業(yè)創(chuàng)造了良好的條件。與原有SLon-2000型Ⅰ磁選機相比較，在給礦細度為-0.074 mm 99%的條件下，尾礦鐵品位平均降低了4.28個百分點，產率提高了8.26個百分點，回收率提高了12.92個百分點，現(xiàn)場生產指標遠好于小型試驗指標，經(jīng)濟效益顯著。

(3)SLon-2000型Ⅱ高場強磁選機成功的研制并在分選東鞍山燒結廠氧化鐵礦車間中的成功應用，高效回收利用了微細粒級弱磁性鐵礦物，解決了微細粒級鐵礦物難以回收的問題，為我國難選鐵礦資源的高效、綜合利用作出了新的貢獻。

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*江西省科技支撐計劃項目(編號：2010 BGA 00200)。

2015-03-06)

張春浩(1979—)，男，碩士研究生，341000 江西省贛州市章貢區(qū)客家大道156號。