陸 虎 王榮林 楊松付 王金行

(安徽馬鋼礦業(yè)資源集團(tuán)姑山礦業(yè)有限公司)

在經(jīng)濟(jì)的快速增長下，我國的礦產(chǎn)危機(jī)日益明顯，為了緩解我國礦產(chǎn)資源需求，高效利用礦產(chǎn)資源，特別是嵌布粒度較細(xì)，有用礦物與脈石互相共生夾雜的礦石的處理顯得尤為重要，因此開展高效精細(xì)化分級分選技術(shù)十分必要[1-2]。

磨礦分級作業(yè)是選礦工藝中最重要的作業(yè)之一，近幾年旋流器與細(xì)篩的組合分級工藝得到了廣泛的應(yīng)用，通過組合分級達(dá)到精細(xì)化分級，再對富集的細(xì)粒級產(chǎn)物進(jìn)行窄級別分選。水力旋流器按等沉降速度關(guān)系進(jìn)行分級，粒徑小而密度大的顆粒與粒徑大而密度小的顆粒沉降速度相當(dāng)，這樣一方面使得通過磨礦已單體解離的部分細(xì)顆粒鐵礦物由于密度大進(jìn)入底流，直接返回磨機(jī)再磨勢必造成過磨，旋流器溢流加細(xì)篩的組合分級，能夠減少旋流器溢流中粗粒級較輕的連生體進(jìn)入到目標(biāo)流程，保證細(xì)度和品位的要求，但不能解決反富集[3]。為解決以上問題，可將旋流器底流給入高頻細(xì)篩進(jìn)行篩分作業(yè)，篩上返回磨機(jī)避免過磨，篩下進(jìn)入磁選作業(yè)，得到合格精礦[4]。為解決白象山選廠鐵礦物過磨問題，實(shí)現(xiàn)低成本、高效率的生產(chǎn)目標(biāo)，開展了粗選精礦旋流器與細(xì)篩組合分級分選工藝擴(kuò)大連續(xù)試驗研究。

1 粗選精礦粒度組成分析

對白象山選廠粗選精礦進(jìn)行了粒度組成分析，結(jié)果見表1。

表1 粗選精礦粒度組成結(jié)果

由表1可知，粗選精礦全鐵品位為59.67%，-0.074 mm粒級含量為77.74%，粗粒級鐵品位較低，細(xì)粒級鐵品位較高。

2 擴(kuò)大連續(xù)試驗結(jié)果

此次連續(xù)試驗為保證達(dá)到技術(shù)指標(biāo)要求和連續(xù)過程的穩(wěn)定并與生產(chǎn)實(shí)踐接軌，進(jìn)行了噸級擴(kuò)大連續(xù)試驗，試驗2種不同的流程，每個流程進(jìn)行48 h，處理礦樣約70 kg/h。連續(xù)試驗過程中每隔30 min取小樣1次，將4次小樣合并混勻作為2 h樣品。

流程Ⅰ工藝流程為粗選精礦—旋流器分級—磨礦(返回旋流器形成閉路)—磁選—細(xì)篩(篩網(wǎng)0.1 mm)—淘洗機(jī)—篩上及淘洗機(jī)溢流濃縮后返回磨機(jī)再磨工藝，其過程為粗選精礦樣品由φ25 mm水力旋流器分級，旋流器底流給入φ420 mm×450 mm格子型球磨機(jī)磨礦，磨機(jī)排礦返回旋流器形成閉路；旋流器溢流進(jìn)入兩臺串聯(lián)的φ400 mm×300 mm弱磁機(jī)進(jìn)行二磁、三磁弱磁選；三磁精礦給入0.1 mm高頻細(xì)篩分級，高頻細(xì)篩篩下給入TCXJ-1φ120 mm淘洗機(jī)選別，淘洗機(jī)底流即為最終鐵精礦，淘洗機(jī)溢流及高頻細(xì)篩篩上合并返回球磨形成閉路，二磁、三磁弱磁選尾礦和濃磁尾礦合并為總尾礦。流程Ⅱ相比于流程Ⅰ增加了旋流器沉砂進(jìn)細(xì)篩(篩網(wǎng)0.76 mm)篩分分級。流程Ⅰ、Ⅱ數(shù)質(zhì)量流程見圖1和圖2。

圖1 流程Ⅰ數(shù)質(zhì)量流程

由圖1和圖2可見，流程Ⅰ連續(xù)試驗技術(shù)指標(biāo)鐵精礦鐵品位為66.22%，產(chǎn)率85.00%，鐵回收率95.48%，總尾礦鐵品位17.76%；流程Ⅱ連續(xù)試驗技術(shù)指標(biāo)鐵精礦鐵品位為67.32%，產(chǎn)率84.04%，鐵回收率95.64%，總尾礦鐵品位16.17%，較流程Ⅰ精礦鐵品位提高了1.10個百分點(diǎn)，鐵回收率提高了0.16個百分點(diǎn)，尾礦鐵品位降低了1.59個百分點(diǎn)。

圖2 流程Ⅱ數(shù)質(zhì)量流程

經(jīng)計算流程Ⅰ磨礦分級循環(huán)負(fù)荷為219.04%，流程Ⅱ磨礦分級循環(huán)負(fù)荷為174.24%，較流程Ⅰ降低了44.80%。

3 主要產(chǎn)品細(xì)度和精礦產(chǎn)品性質(zhì)

3.1 主要產(chǎn)品細(xì)度

擴(kuò)大連續(xù)試驗主要產(chǎn)品細(xì)度檢測結(jié)果見表2、表3。

表2 流程Ⅰ主要產(chǎn)品細(xì)度(-0.074 mm)檢測結(jié)果 %

由表2、表3可知，流程Ⅰ旋流器沉砂細(xì)度-0.074 mm 77.50%，溢流細(xì)度-0.074 mm 93.12%，淘洗機(jī)給礦細(xì)度-0.074 mm 94.27%；流程Ⅱ旋流器沉砂細(xì)度-0.074 mm 64.13%，溢流細(xì)度-0.074 mm 88.74%，淘洗機(jī)給礦細(xì)度-0.074 mm 95.85%，沉砂細(xì)度較流程Ⅰ降低了13.37個百分點(diǎn)。

表3 流程Ⅱ主要產(chǎn)品細(xì)度(-0.074 mm)檢測結(jié)果 %

3.2 精礦產(chǎn)品性質(zhì)

擴(kuò)大連續(xù)試驗主要產(chǎn)品化學(xué)多元素分析結(jié)果見表4、表5。

由表4、表5可知，流程Ⅱ鐵精礦中CaO、Al2O3、SiO2、MgO等雜質(zhì)和有害元素S、P含量較流程Ⅰ鐵精礦中的雜質(zhì)、有害元含量均有所降低。

表4 流程Ⅰ鐵精礦化學(xué)多元素分析結(jié)果 %

表5 流程Ⅱ鐵精礦化學(xué)多元素分析結(jié)果 %

4 結(jié) 論

(1)試驗對白象山選廠粗選精礦采用兩種工藝流程進(jìn)行了分級分選工藝對比，流程Ⅱ較流程Ⅰ精礦鐵品位提高了1.10個百分點(diǎn)，鐵回收率提高了0.16個百分點(diǎn)，尾礦鐵品位降低了1.59個百分點(diǎn)，鐵精礦中雜質(zhì)、有害元均有所降低，提質(zhì)效果顯著。

(2)水力旋流器分級能有效脫除給礦中的微細(xì)粒級連生體，而細(xì)篩能迫使沉砂中的微細(xì)粒磁鐵礦單體在篩下產(chǎn)物中富集，旋流器+高頻細(xì)篩組合分級提前分流走了沉砂中部分合格粒度礦物，明顯減少了進(jìn)入磨機(jī)的礦量，流程Ⅱ較流程Ⅰ磨礦分級循環(huán)負(fù)荷降低了44.80%，提高了磨礦分級效率，節(jié)能效果顯著。

(3)水力旋流器與細(xì)篩組合中旋流器主要承擔(dān)循環(huán)負(fù)荷的作用，而高頻細(xì)篩則發(fā)揮了分級效率高、粒度穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)，兩者配合為實(shí)現(xiàn)礦物精細(xì)化分級、差異化高效分選創(chuàng)造了有利條件。

(4)擴(kuò)大連續(xù)試驗工藝流程順暢，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)正常，選礦指標(biāo)穩(wěn)定，試驗數(shù)據(jù)可為白象山選廠提質(zhì)降雜、節(jié)能降耗技改提供參考。