洪 濤

（中信泰富SINO鐵礦）

某鐵礦位于西澳大利亞州北部皮爾巴拉地區(qū)，是世界級(jí)特大型磁鐵礦，該礦礦石硬度極高、嵌布粒度極細(xì)，原礦中主要含鐵礦物是磁鐵礦，其次為半假象-假象赤鐵礦、褐鐵礦和菱鐵礦；脈石礦物以石英為主，其次是鈉閃石（包括青石棉）、鐵白云石、云母類礦物、滑石、長石等。采用自磨—磁選預(yù)拋尾—球磨—兩段弱磁選工藝，磨礦粒度P80約35 μm，鐵精礦品位65%±0.2%。

由于礦體不同位置的礦石性質(zhì)差異較大，生產(chǎn)中，在處理結(jié)晶粒度微細(xì)、可選性較差的礦石時(shí)，需要細(xì)磨才能保證鐵精礦品位合格，其中西部礦體礦石結(jié)晶粒度整體變細(xì)，需要磨礦細(xì)度達(dá)到P80約31 μm才能保證鐵精礦品位65%。磨礦細(xì)度的提高必然導(dǎo)致磨礦產(chǎn)能下降、單位成本上升。為了提產(chǎn)降耗，有必要嘗試通過采用更高效的選別工藝及設(shè)備對現(xiàn)流程進(jìn)行升級(jí)改造。

2019年，在充分調(diào)研的基礎(chǔ)上，決定論證用淘洗機(jī)替代現(xiàn)第三段濕式滾筒磁選機(jī)，實(shí)現(xiàn)提產(chǎn)保質(zhì)的可能性。

1 淘洗機(jī)的工作原理與性能特點(diǎn)［1-11］

淘洗機(jī)選別區(qū)域內(nèi)水平方向有分布均勻的磁場，在豎直方向分布有磁力向下的復(fù)合磁場，物料從筒體頂端給入選別區(qū)后，磁性礦物在向下的磁場力、重力和上升水流的作用下，形成磁鏈并向下移動(dòng)，最終從底部排出形成精礦。由于磁鏈在下移過程中持續(xù)受外加磁場作用，形成“團(tuán)聚—分散—團(tuán)聚”效應(yīng)，從而減少了脈石礦物和貧連生體的夾雜，有利于提高精礦品位。非磁性礦物或弱磁性礦物在螺旋上升的水流作用下向上移動(dòng)，由柱體頂部溢流口排出成為尾礦。圖1為淘洗機(jī)的結(jié)構(gòu)示意。

淘洗機(jī)的主要優(yōu)勢：①選別精度高，有利于鐵精礦提質(zhì)降雜；②設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定，維護(hù)簡單；③能耗低，且針對某鐵礦的工藝特點(diǎn)，改進(jìn)了設(shè)備結(jié)構(gòu)，耗水量大幅下降；④自動(dòng)化程度較高，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程操控，且有效避免了“跑黑”問題。

2 淘洗機(jī)工業(yè)試驗(yàn)

驗(yàn)證應(yīng)用淘洗機(jī)替代第三段濕式滾筒磁選機(jī)，即在相對較粗的磨礦粒度條件下，通過淘洗機(jī)精選提品位，得到合格鐵精礦的可行性；對比淘洗機(jī)和傳統(tǒng)筒式磁選機(jī)的選別效果差異。工業(yè)試驗(yàn)于2019年在第六條生產(chǎn)線上進(jìn)行?？紤]到某鐵礦不同礦體礦石可磨性、可選性方面的差異，分別對可選性較好、可選性一般以及可選性較差3類原礦進(jìn)行試驗(yàn)，以驗(yàn)證淘洗機(jī)對礦石性質(zhì)變化的適應(yīng)性。試驗(yàn)結(jié)果見表1。

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由表1并結(jié)合試驗(yàn)過程可知：①整體上看，磨礦處理量達(dá)1 382 t/h、磨礦粒度P80=37.35 μm、淘洗給礦品位61.63%時(shí)，淘洗機(jī)精礦品位達(dá)到65.58%，尾礦品位16.80%，三磁精礦品位僅63.79%，尾礦品位21.66%，即在同等條件下，無論處理哪種礦石，淘洗精礦品位始終高出三磁精礦1.5個(gè)百分點(diǎn)以上，且淘洗機(jī)尾礦品位更低。②當(dāng)?shù)V石可磨性、可選性變差，磨礦處理量降至1 339 t/h、磨礦粒度P80=37.89 μm，淘洗精礦品位降至64.85%，基本滿足生產(chǎn)要求。③當(dāng)磨礦處理量在1 339～1 423 t/h，磨礦粒度P80為35.42～38.75 μm，第三段濕式筒式磁選機(jī)精選很難得到鐵品位65%±0.2%的合格鐵精礦，為保證精礦質(zhì)量，生產(chǎn)中經(jīng)常被迫降低磨礦處理量，通過細(xì)磨來保證精礦品位，這嚴(yán)重影響了產(chǎn)能；在相同條件下，采用淘洗機(jī)可獲得合格鐵精礦，這論證了在提產(chǎn)保質(zhì)中用淘洗機(jī)替代筒式磁選機(jī)的有效性和合理性。④在耗水量方面，結(jié)構(gòu)優(yōu)化的淘洗機(jī)更省水，現(xiàn)場完全可以滿足要求。⑤適當(dāng)提高淘洗機(jī)用水量還可進(jìn)一步提高精礦品位。

3 淘洗機(jī)與滾筒磁選機(jī)選別產(chǎn)品特性分析

對淘洗機(jī)和第三段濕式滾筒磁選機(jī)精礦、尾礦進(jìn)行了篩析，結(jié)果見表2、表3，淘洗機(jī)和磁選機(jī)尾礦顯微鏡下照片見圖2、圖3。

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由表2、表3可知，淘洗機(jī)精礦中細(xì)粒級(jí)含量較磁選機(jī)精礦更高，尾礦中細(xì)粒級(jí)含量大幅度低于磁選機(jī)，特別是-25 μm粒級(jí)，說明淘洗機(jī)對細(xì)粒級(jí)磁性礦物的回收能力更強(qiáng)，因?yàn)樘韵礄C(jī)分選時(shí)，在外加磁場的作用下，有利于細(xì)顆粒團(tuán)聚或形成磁鏈，個(gè)體沉降變?yōu)檎w沉降，能有效阻止細(xì)顆粒磁性礦物進(jìn)入溢流［3］，這是淘洗機(jī)尾礦品位明顯低于磁選機(jī)尾礦的主要原因。

由圖2、圖3可知，淘洗機(jī)尾礦中含有較多粗粒貧連生體，說明淘洗機(jī)選別時(shí)，物料在外加磁場的作用下，形成團(tuán)聚—分散—團(tuán)聚效應(yīng)，能有效拋去粗粒貧連生體，減少了夾雜，從而獲得品位更高的精礦。

4 結(jié)語

（1）為了提產(chǎn)降耗，以及應(yīng)對礦石性質(zhì)變差，某鐵礦對第三段磁選進(jìn)行了升級(jí)改造，即用選別精度高、選別效果好的淘洗機(jī)替代第三段濕式滾筒磁選機(jī)，在保證精礦品位合格的前提下，實(shí)現(xiàn)適當(dāng)放粗磨礦粒度，提升磨礦處理量的目標(biāo)。

（2）在選別效果方面，與筒式磁選機(jī)相比，淘洗機(jī)具有明顯的優(yōu)勢。在磨礦處理量達(dá)1 382 t/h、磨礦粒度P80=37.35 μm、給礦品位61.63%時(shí)，淘洗機(jī)精礦品位達(dá)65.58%，尾礦品位16.80%；而三磁精礦品位僅63.79%，尾礦品位達(dá)21.66%。在同等給礦條件下，無論處理哪種礦石，淘洗機(jī)精礦品位始終高于三磁精礦1.5個(gè)百分點(diǎn)以上，且淘洗機(jī)尾礦品位更低。

（3）淘洗機(jī)能有效地拋去粗粒貧連生體，有利于提高精礦品位；同時(shí)對細(xì)粒級(jí)磁性礦物回收能力更強(qiáng)，能有效阻止細(xì)粒磁性礦物流失。