王凱金

(1.中鋼集團(tuán)馬鞍山礦山研究院有限公司；2.金屬礦山安全與健康國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；3.華唯金屬礦產(chǎn)資源高效循環(huán)利用國(guó)家工程研究中心有限公司)

預(yù)選工藝在鐵礦選礦廠的應(yīng)用

王凱金1，2，3

(1.中鋼集團(tuán)馬鞍山礦山研究院有限公司；2.金屬礦山安全與健康國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；3.華唯金屬礦產(chǎn)資源高效循環(huán)利用國(guó)家工程研究中心有限公司)

介紹了預(yù)選工藝的演進(jìn)及應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。預(yù)選工藝應(yīng)用于安徽某磁鐵礦石預(yù)選，獲得的預(yù)選精礦鐵品位提高了12.53個(gè)百分點(diǎn),鐵回收率為77.46%,磁性鐵回收率為96.71%。干式預(yù)選工藝布置簡(jiǎn)單，運(yùn)營(yíng)費(fèi)用低，但分選指標(biāo)不穩(wěn)定；濕式分選工藝分選效果好，生產(chǎn)易于調(diào)控，但運(yùn)營(yíng)費(fèi)用高。實(shí)際生產(chǎn)時(shí)，應(yīng)綜合考慮礦石性質(zhì)、生產(chǎn)成本等因素，確定最合理的工藝流程。

磁滑輪 干式預(yù)選 濕式預(yù)選 弱磁性礦物

預(yù)選工藝不僅能提高礦石的入磨品位,而且可使伴生廢石得到綜合利用；預(yù)選工藝也是實(shí)現(xiàn)鐵選廠擴(kuò)產(chǎn)、技術(shù)改造的有效途徑。預(yù)選工藝早期多指干式粗粒磁選，俗稱(chēng)磁滑輪干選。受當(dāng)時(shí)制造技術(shù)、磁性材料性能制約，所用預(yù)選設(shè)備規(guī)格小、磁場(chǎng)強(qiáng)度低，分選效果差，因此起初多用于低于邊界品位含礦巖石中鐵礦物的回收。武鋼金山店鐵礦1978年就已經(jīng)采用磁滑輪干選技術(shù)用于自磨機(jī)排料中“難磨粒子”的回收，隨著制造技術(shù)的進(jìn)步，設(shè)備性能的改進(jìn)，預(yù)選工藝技術(shù)也取得了很大進(jìn)步。西石門(mén)選廠1994年增設(shè)1臺(tái)CTDG-1216型大塊磁選機(jī)，用于自磨前礦石(-350 mm)預(yù)選。項(xiàng)目投產(chǎn)后，入選礦石鐵品位提高了4個(gè)百分點(diǎn)、拋廢產(chǎn)率為14%，鐵精礦產(chǎn)量比改造前增加14.8%，當(dāng)年增加利潤(rùn)240多萬(wàn)元，而且采用預(yù)選工藝大幅減少了礦山對(duì)尾礦庫(kù)容的需求。

當(dāng)前鋼鐵、鐵精粉市場(chǎng)低迷，多數(shù)鐵礦山企業(yè)虧損嚴(yán)重，可以提前拋出大量廢石、提高入磨礦石品位，從而降低生產(chǎn)成本、提高效益的預(yù)選工藝成為許多新建選廠及老廠工藝改造的選擇。另外預(yù)選工藝也更能適應(yīng)高寒結(jié)冰、干旱缺水地區(qū)惡劣條件的選別。

1 河南某磁鐵礦石預(yù)選試驗(yàn)

河南某沉積變質(zhì)磁鐵礦石鐵品位為25.94%,主要含鐵礦物為磁鐵礦，其分布率為72.63%，其次為赤(褐)鐵礦，分布率為18.74%，碳酸鐵、(磁)黃鐵礦、硅酸鐵少量。

先將礦樣破碎至-65 mm后，采用篩孔尺寸為12 mm的篩子進(jìn)行分級(jí)，將12～65 mm粒級(jí)進(jìn)行干式弱磁預(yù)選試驗(yàn)，可以?huà)伋鳂I(yè)產(chǎn)率23.43%、鐵品位為8.11%的廢石，獲得的預(yù)選精礦鐵品位為25.98%。預(yù)選精礦破碎至-12 mm后與篩下-12 mm粒級(jí)礦樣合并進(jìn)行干式預(yù)選(場(chǎng)強(qiáng)0.18 T)和濕式預(yù)選(場(chǎng)強(qiáng)0.4 T)對(duì)比試驗(yàn)，具體試驗(yàn)工藝流程見(jiàn)圖1，獲得的試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1。

圖1 河南某磁鐵礦石預(yù)選工藝流程

表1 細(xì)粒級(jí)礦樣干/濕式預(yù)選對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果 %

由表1可知：濕式弱磁預(yù)選精礦鐵品位較干式預(yù)選高4.24百分點(diǎn)、磁性鐵品位高4.88個(gè)百分點(diǎn)，且磁性鐵回收率相差不多，故濕式預(yù)選比干式預(yù)選試驗(yàn)指標(biāo)更好。

2 安徽某磁鐵礦石預(yù)選試驗(yàn)

安徽某磁鐵礦石鐵品位為27.89%，磁性鐵含量為19.96%。礦石主要鐵礦物為磁鐵礦，此外還含有硅酸鐵、菱鐵礦、赤(黃、褐)鐵礦。采用圖2流程，對(duì)該礦石進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室預(yù)先拋尾試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表2。

圖2 實(shí)驗(yàn)室預(yù)選試驗(yàn)流程

表2 實(shí)驗(yàn)室預(yù)選試驗(yàn)結(jié)果 %

由表2可知：采用預(yù)先分級(jí)、粗粒級(jí)干式預(yù)選、細(xì)粒級(jí)濕式預(yù)選工藝處理試驗(yàn)礦樣，干式預(yù)選工藝可以?huà)伋a(chǎn)率為11.14%、鐵品位為8.78%的廢石，濕式預(yù)選工藝可以?huà)伋a(chǎn)率為10.47%、鐵品位為11.97%的尾砂，選別指標(biāo)較好。

在實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，考慮到對(duì)尾砂進(jìn)行分級(jí)，分離出細(xì)粒級(jí)廢石，不僅可用于建筑原材料，而且能減少尾礦入庫(kù)量和降低生產(chǎn)成本。因此現(xiàn)場(chǎng)采用圖3流程進(jìn)行預(yù)選工藝設(shè)計(jì)，獲得的現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)指標(biāo)見(jiàn)表3。

圖3 生產(chǎn)中的預(yù)選工藝流程

表3 現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)試驗(yàn)結(jié)果 %

由表3可知，安徽某磁鐵礦石經(jīng)預(yù)選拋尾處理后，獲得的精礦鐵品位提高了12.53個(gè)百分點(diǎn)，鐵回收率為77.46%，磁性鐵回收率為96.71%,鐵礦物得到較好富集。實(shí)際生產(chǎn)中的干式預(yù)選粗廢石指標(biāo)明顯劣于試驗(yàn)指標(biāo)，實(shí)際生產(chǎn)中，給料量、給料粒級(jí)分布、水分等因素不易控制，卻對(duì)干式分選影響較大；濕式預(yù)選工藝在提高精礦品位幅度、拋尾產(chǎn)率、磁性鐵回收率方面比干式預(yù)選更具優(yōu)勢(shì)，故更適合低品位磁鐵礦分選。

3 常見(jiàn)預(yù)選工藝流程

當(dāng)前存在國(guó)內(nèi)易選磁鐵礦開(kāi)采量逐漸減少、難選弱磁性鐵礦開(kāi)采量逐年增加的現(xiàn)狀，政府對(duì)工業(yè)用地、尾礦設(shè)施的要求趨嚴(yán)，而預(yù)選工藝可以提前拋除粗粒尾礦，降低后續(xù)磨礦處理量，降低生產(chǎn)成本，因而得到了推廣應(yīng)用。常見(jiàn)的預(yù)選工藝路程見(jiàn)圖4、圖5。

圖4 常見(jiàn)干式預(yù)選工藝流程

圖5 常見(jiàn)濕式預(yù)選工藝流程

由圖4、圖5可知：干式預(yù)選流程具有工藝布置簡(jiǎn)單、運(yùn)營(yíng)費(fèi)用低(不耗水、節(jié)省后續(xù)脫水作業(yè)成本)等優(yōu)點(diǎn)；缺點(diǎn)主要是單臺(tái)設(shè)備處理能力低、分選指標(biāo)受作業(yè)條件影響大、調(diào)控難度高；濕式預(yù)選流程具有分選指標(biāo)受作業(yè)條件影響小、分選效果好、生產(chǎn)易于調(diào)控等優(yōu)點(diǎn)；缺點(diǎn)主要是工藝布置復(fù)雜、投資和運(yùn)營(yíng)費(fèi)用均較高。實(shí)際應(yīng)用時(shí)，需根據(jù)不同礦石性質(zhì)、礦物嵌布情況等，經(jīng)試驗(yàn)研究確定最佳的工藝流程及分選參數(shù)。

2015-05-18)

王凱金(1979—)，男，工程師，243000 安徽省馬鞍山市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)西塘路666號(hào)。