趙淑芳 王浩明 禹朝群 高玉倩

（河北鋼鐵集團(tuán)礦山設(shè)計(jì)有限公司，河北 唐山063700）

河北東部某磁鐵礦選礦廠的工藝流程為三段一閉路破碎、階段磨礦階段弱磁選工藝流程。隨著近年來(lái)選礦技術(shù)與裝備的進(jìn)步，原工藝的不合理性日漸凸顯，表現(xiàn)為選礦工藝效率較低，精礦生產(chǎn)成本較高，尾礦庫(kù)容量加速消耗，企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益不理想［1-5］。為了找出現(xiàn)場(chǎng)工藝問(wèn)題所在，并為優(yōu)化改造提供依據(jù)，進(jìn)行了系統(tǒng)的選礦工藝優(yōu)化研究。

1 礦石性質(zhì)

礦石的礦物組成較簡(jiǎn)單，鐵礦物以磁鐵礦為主，半假象赤鐵礦少量；脈石礦物以石英為主，其次為陽(yáng)起石、透閃石及少量的角閃石和輝石。礦石主要化學(xué)成分分析結(jié)果見(jiàn)表1，鐵相態(tài)分析結(jié)果見(jiàn)表2。

由表1可知：礦石鐵品位為28.19%，主要雜質(zhì)成分為SiO2，含量為50.10%，其次為Al2O3、CaO和MgO，有害元素S、P含量非常低，表明礦石屬低硫磷高硅磁鐵礦石。

由表2可知：礦石中以磁鐵礦形式存在的鐵占全鐵的83.04%，以赤褐鐵礦形式存在的鐵占全鐵的7.31%，以硅酸鐵形式存在的鐵占全鐵的8.26%，碳酸鐵和硫化鐵少量。

磁鐵石英巖為區(qū)內(nèi)磁鐵礦石的最主要類(lèi)型，呈灰黑色，細(xì)粒變晶結(jié)構(gòu)，細(xì)紋條帶狀構(gòu)造。主要鐵礦物磁鐵礦多為半自形—自形晶結(jié)構(gòu)，部分為他形晶結(jié)構(gòu)，結(jié)晶粒度較粗，一般為0.04～0.15 mm，部分重結(jié)晶顆粒粒度可達(dá)0.5～1 mm，嵌布粒度不均勻?？傮w來(lái)看，磁鐵礦和脈石礦物的工藝粒度較粗，有利于礦石在粗粒條件下拋尾。

2 原磨選工藝流程與生產(chǎn)指標(biāo)

原磨選工藝流程見(jiàn)圖1，生產(chǎn)指標(biāo)見(jiàn)表3。

3 試驗(yàn)結(jié)果與討論

3.1 碎礦產(chǎn)品濕式預(yù)選試驗(yàn)

現(xiàn)場(chǎng)采用三段一閉路破碎流程，碎礦最終產(chǎn)品（15～0 mm）粒度分析結(jié)果見(jiàn)表4。

由表4可知：碎礦最終產(chǎn)品中+12 mm粒級(jí)產(chǎn)率僅為8.75%，6～0 mm粒級(jí)產(chǎn)率較高，為46.19%，這為后續(xù)濕式粗粒預(yù)選提供了粒度保障。

現(xiàn)場(chǎng)碎礦最終產(chǎn)品若能進(jìn)行濕式粗粒預(yù)選，將可高效拋出采礦過(guò)程中混入的廢石以及碎礦過(guò)程中解離出的脈石礦物，從而大大減少球磨機(jī)給礦量，提高入磨品位，改善精礦品質(zhì)，釋放后續(xù)磨選系統(tǒng)的產(chǎn)能，減少細(xì)粒尾礦產(chǎn)出量，降低尾礦庫(kù)受尾壓力，為選礦廠擴(kuò)產(chǎn)、降本、增效創(chuàng)造條件。

試驗(yàn)用CCTS0503型永磁筒式磁選機(jī)（318.47 kA/m）對(duì)碎礦最終產(chǎn)品進(jìn)行了濕式粗粒預(yù)選試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表5。

由表5可知：碎礦最終產(chǎn)品全粒級(jí)濕式預(yù)選可提前拋出產(chǎn)率為18.72%、Fe品位為8.69%的合格尾礦，濕式粗粒精礦鐵品位提高4.49個(gè)百分點(diǎn)。因此，現(xiàn)場(chǎng)礦石入磨前先進(jìn)行濕式粗粒拋尾不僅可行，而且很有必要。

3.2 濕式粗粒預(yù)選精礦階段磨選試驗(yàn)

3.2.1 一段磨礦細(xì)度試驗(yàn)

一段磨礦細(xì)度試驗(yàn)采用1次弱磁粗選流程，磁場(chǎng)強(qiáng)度為238.85 kA/m，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表6。

由表6可知：隨著一段磨礦細(xì)度的提高，一段磨選精礦Fe品位大幅度上升，F(xiàn)e作業(yè)回收率小幅下降，拋尾作業(yè)產(chǎn)率顯著增大。綜合考慮，確定一段磨礦細(xì)度為-200目占45.4%。

3.2.2 二段磨礦細(xì)度試驗(yàn)

二段磨礦細(xì)度試驗(yàn)采用1次弱磁精選流程，磁場(chǎng)強(qiáng)度為95.54 kA/m，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表7。

由表7可知：隨著二段磨礦細(xì)度的提高，精礦Fe品位升高，F(xiàn)e作業(yè)回收率下降。綜合考慮，確定二段磨礦細(xì)度為-200目90%。

3.2.3 二段磨選精礦全自動(dòng)淘洗磁選—中礦再磨—弱磁精掃選試驗(yàn)

二磁磨選精礦采用石家莊金墾科技有限公司的全自動(dòng)淘洗磁選機(jī)進(jìn)行精選，試驗(yàn)固定沖洗水量為700 L/h，固定磁場(chǎng)、循環(huán)磁場(chǎng)、補(bǔ)償磁場(chǎng)磁場(chǎng)強(qiáng)度分別為64、52、48 kA/m［5］，淘洗尾礦篩下再磨至-325目占80%后采用RK-CRS Φ400×300型弱磁選機(jī)進(jìn)行弱磁精掃選（磁場(chǎng)強(qiáng)度為105 kA/m），得淘洗精礦和弱磁精掃選精礦，試驗(yàn)流程見(jiàn)圖2，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表8。

由表8可見(jiàn)：二段磨選精礦經(jīng)全自動(dòng)淘洗機(jī)精選—淘洗機(jī)尾礦再磨—弱磁選機(jī)精掃選工藝處理，最終獲得Fe品位為67.21%、Fe作業(yè)回收率為92.13%的淘洗機(jī)精礦和Fe品位為64.96%、Fe作業(yè)回收率為5.67%的弱磁精掃選精礦，綜合精礦Fe品位為67.10%、Fe作業(yè)回收率為97.80%。

3.3 全流程試驗(yàn)

試驗(yàn)全流程見(jiàn)圖3，結(jié)果見(jiàn)表9。

4 結(jié)論

（1）河北東部某低硫磷高硅磁鐵礦石鐵品位為28.19%，主要雜質(zhì)成分為SiO2，含量為50.10%，其次為Al2O3、CaO和MgO，有害元素S、P含量非常低。礦石中以磁鐵礦形式存在的鐵占全鐵的83.04%，赤褐鐵、硅酸鐵分別占全鐵的7.31%和8.26%，碳酸鐵和硫化鐵少量。磁鐵石英巖為區(qū)內(nèi)磁鐵礦石的最主要類(lèi)型，呈細(xì)粒變晶結(jié)構(gòu)，細(xì)紋條帶狀構(gòu)造。主要鐵礦物磁鐵礦多為半自形—自形晶結(jié)構(gòu)，部分為他形晶結(jié)構(gòu)，結(jié)晶粒度較粗，一般為0.04～0.15 mm，部分重結(jié)晶顆粒粒度可達(dá)0.5～1 mm，嵌布粒度不均勻。磁鐵礦和脈石礦物的工藝粒度較粗，有利于礦石在粗粒條件下拋尾。

（2）碎礦最終產(chǎn)品（15～0 mm）經(jīng)全粒級(jí)濕式預(yù)選可提前拋出產(chǎn)率為18.72%，鐵品位為8.69%的合格尾礦，入磨品位提高了4.49個(gè)百分點(diǎn)，可顯著降低后續(xù)磨選工藝的成本，且為精礦品質(zhì)的提高創(chuàng)造條件；拋出的粗粒尾礦濕篩分級(jí)后+0.5 mm可作為建筑石料出售，-0.5 mm進(jìn)入細(xì)粒尾礦系統(tǒng)，從而顯著減少細(xì)粒尾礦的產(chǎn)出量，對(duì)緩解尾礦庫(kù)庫(kù)容壓力具有重要意義。

（3）濕式粗粒預(yù)選精礦經(jīng)階段磨礦階段弱磁選、淘洗磁選機(jī)精選、精選中礦再磨—弱磁選機(jī)精掃選流程處理，最終獲得鐵品位為67.10%、鐵回收率為78.34%的鐵精礦，較好地實(shí)現(xiàn)了工藝優(yōu)化目標(biāo)。