來有邦 田彥純 盧 寬 李月旺

(河北鋼鐵集團(tuán)司家營研山鐵礦有限公司)

近年來鐵礦石資源開發(fā)利用程度較高，部分老礦山已開采多年面臨著資源枯竭而相繼閉坑，因此加大超貧礦資源利用與進(jìn)一步提高選礦金屬回收率具有重要意義[1]。研山鐵礦年設(shè)計處理鐵礦石1 500萬t，現(xiàn)有三條選礦生產(chǎn)線，年產(chǎn)鐵精粉約400萬t。其中氧化礦I、Ⅱ系列于2014年3月底建成投產(chǎn)，采用兩段磨礦、粗細(xì)分級、重選—強(qiáng)磁—陰離子反浮選工藝流程；磁礦Ⅲ系列于2014年11月底建成投產(chǎn)，采用兩段磨礦、單一磁選工藝流程[2]。在現(xiàn)階段生產(chǎn)中，主要受氧化礦選礦工藝及采場供礦條件不穩(wěn)定的影響，造成綜合尾礦品位有一定的波動，為提高選礦金屬回收率，在考查分析各處尾礦性質(zhì)的基礎(chǔ)上，確定了綜合尾礦回收利用方案，并實施了技術(shù)改造，取得了滿意的效果[3]。

1 尾礦性質(zhì)

綜合尾礦由氧化礦選礦系統(tǒng)的中強(qiáng)磁尾、浮選尾礦和原生礦系統(tǒng)中各段磁選尾礦組成，主要尾礦性質(zhì)測定結(jié)果見表1。

表1 主要尾礦性質(zhì)測定結(jié)果 %

由表1可知，浮選尾礦鐵品位較高，由已投入的浮選尾礦再磨選工藝單獨(dú)回收，但因該尾礦中泡沫多、無法全部給入，回收不徹底；三系列尾礦濃度較低，現(xiàn)場不具備單獨(dú)回收的條件；綜合尾礦經(jīng)尾礦大井濃縮，匯集到總砂泵站，具備回收條件；為此，對綜合尾礦進(jìn)行了取樣研究，鐵物像分析結(jié)果見表2，粒度分析結(jié)果見表3。

表2 綜合尾礦鐵物相分析結(jié)果 %

表3 綜合樣粒度分析結(jié)果

由表2、表3可知，綜合尾礦中鐵礦物以赤褐鐵礦為主，其分布率占總量的56%，磁性鐵含量占21.75%，另含有少量的硫酸鐵和硅酸鐵；綜合尾礦中+0.074 mm粒級鐵品位較低，微細(xì)粒級鐵品位較高，-0.008 mm粒級礦泥金屬分布率高達(dá)40.29%，將對尾礦的回收利用造成不利影響。

2 選礦試驗研究

對綜合尾礦進(jìn)行磁選管、強(qiáng)磁選試驗，結(jié)果見表4、表5。

表4 綜合尾礦磁選管試驗結(jié)果

表5 綜合尾礦強(qiáng)磁選試驗結(jié)果

由表4、表5可知，利用磁選管在低場強(qiáng)下可以得到產(chǎn)率為5%左右、品位19%左右的粗精礦，但回收率較低；利用強(qiáng)磁機(jī)在中磁場條件下可以得到產(chǎn)率35%左右的粗精礦，但精礦鐵品位較低只有14%左右；通過對此精礦進(jìn)行粒度分析發(fā)現(xiàn)，+0.145 mm粗粒級鐵品位明顯偏低，粒度越細(xì)鐵品位逐漸變高，高磁場強(qiáng)度下-0.030 8 mm粒級含量較高，說明磁場強(qiáng)度越高更有利于回收微細(xì)粒礦物，綜合尾礦強(qiáng)磁選精礦粒度分析結(jié)果見表6。

表6 綜合尾礦強(qiáng)磁選精礦粒度分析結(jié)果

對320 kA/m磁場強(qiáng)度下得到的強(qiáng)磁精礦通過分級磨至-0.038 5 mm 70.2%時，進(jìn)行弱磁選試驗，磁場強(qiáng)度為160 kA/m,試驗結(jié)果見表7。

表7 綜合尾礦弱磁選試驗結(jié)果 %

由表7可知，將320 kA/m磁場強(qiáng)度下得到的強(qiáng)磁精礦經(jīng)過磨礦后通過弱磁選試驗可得到產(chǎn)率為4.31%、鐵品位為36.64%的鐵精礦，對此精礦進(jìn)行浮選試驗，試驗結(jié)果見表8。

由表8可知，綜合尾礦通過磁選—磨礦—磁選后，再通過浮選可以得到合格鐵精礦。

表8 磁選精礦浮選試驗結(jié)果

3 改造方案及實施效果

綜合尾礦經(jīng)礦漿分配槽后由8條管道給入8組共16臺隔渣篩，每組隔渣篩對應(yīng)1臺TZPM1200型隔膜泵，最大工作流量為450 m3/h，正常生產(chǎn)情況下開4備4。此次技術(shù)改造在充分利用原浮選尾礦再磨再選工藝的基礎(chǔ)上，在總砂泵站隔渣篩前安裝了4臺ZX-15-6盤式直卸磁選回收機(jī)，回收機(jī)精礦進(jìn)入改造后的原浮選尾礦再磨再選流程，最終形成了綜合尾礦磁選打撈—兩段分級、磨礦—磁選—浮選的尾礦回收系統(tǒng)，該系統(tǒng)工藝于2018年5月應(yīng)用于選礦生產(chǎn)，考查結(jié)果見圖1。

圖1 綜合尾礦回收系統(tǒng)流程考查結(jié)果

由圖1可見，此次流程考查時綜合尾礦鐵品位較低，尾礦回收機(jī)粗精礦產(chǎn)率為4.41%，鐵品位為18.67%，經(jīng)過磨礦、分級、磁選后能得到產(chǎn)率為2.05%、鐵品位為30.79%的磁選精礦，進(jìn)入浮選后可得到鐵品位為68%的最終鐵精礦，按設(shè)備作業(yè)率95%測算，年可增產(chǎn)鐵精粉3.59萬t，對提產(chǎn)創(chuàng)效起到了較好的作用。

4 結(jié) 語

(1)研山鐵礦前期投入的浮選尾礦再磨再選工藝因尾礦泡沫大、設(shè)備結(jié)垢等問題的影響，回收效果較差，此次通過綜合尾礦回收工藝技改后，在充分利用原工藝的同時，提高了尾礦回收效果，既節(jié)省了投資也減少了回收機(jī)的粗精礦對選礦主流程的影響。

(2)研山鐵礦年產(chǎn)綜合尾礦約1 100萬t，通過該尾礦回收工藝，為公司年增產(chǎn)鐵精粉約3萬余t，在原礦性質(zhì)發(fā)生波動、主流程尾礦品位偏高時回收效果更加明顯，為研山鐵礦降低尾礦品位、提高選礦金屬回收率新增了一道屏障，經(jīng)濟(jì)效益顯著。