張子斌 姜永豐

（本溪鋼鐵(集團(tuán))礦業(yè)有限責(zé)任公司歪頭山鐵礦）

碎磨作業(yè)是選礦廠基建投資大、生產(chǎn)能耗及鋼耗高的生產(chǎn)環(huán)節(jié)。對(duì)于新建選礦廠來(lái)說(shuō)，采用節(jié)能高效的碎磨工藝極為重要，是實(shí)現(xiàn)選礦廠節(jié)能降耗的關(guān)鍵。

在碎磨流程中應(yīng)用高壓輥磨機(jī)能夠充分體現(xiàn)多碎少磨的節(jié)能理念。目前，高壓輥磨機(jī)已廣泛應(yīng)用于鐵礦、銅礦、金礦、金剛石、水泥和石灰石等礦山［1］，作為選礦廠的細(xì)碎或超細(xì)碎設(shè)備。高壓輥磨機(jī)開路破碎產(chǎn)品P80可達(dá)8 mm 左右，閉路破碎產(chǎn)品P80可達(dá)3 mm 左右，甚至更低。目前，高壓輥磨機(jī)與孔寬3 mm篩子閉路篩分多為濕篩。近年來(lái)，隨著弛張篩或微粉篩等干式篩分技術(shù)的發(fā)展，高壓輥磨機(jī)3 mm 閉路干篩的應(yīng)用日益增多，尤其是在采用干選拋廢工藝的鐵礦山。高壓輥磨機(jī)作為細(xì)碎或超細(xì)碎設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)主要為碎礦產(chǎn)品粒度細(xì)、單位礦石碎磨耗電量低、設(shè)備處理能力大且運(yùn)轉(zhuǎn)率高［2-3］。

為踐行“多碎少磨、能拋早拋”理念，本鋼歪頭山鐵礦針對(duì)采場(chǎng)礦石開展了輥磨—干式磁選工藝研究，旨在通過(guò)提前拋掉合格尾礦，提高入磨品位、降低入磨量，達(dá)到節(jié)能減排、提高資源綜合利用率、減少濕尾外排的目的。

1 礦石性質(zhì)

本鋼歪頭山鐵礦石中的主要鐵礦物為磁鐵礦，假象赤鐵礦、赤鐵礦、菱鐵礦、（磁）黃鐵礦等少量，非金屬礦物主要有石英，其次是陽(yáng)起石、綠簾石、方解石、滑石等。礦石中的鐵礦物呈中細(xì)粒結(jié)構(gòu)，條帶狀和致密塊狀構(gòu)造，平均嵌布粒度在0.07～0.12 mm。礦石主要化學(xué)成分分析結(jié)果見表1，鐵物相分析結(jié)果見表2。

從表1 可知，礦石中有價(jià)成分為鐵，伴生成分均未達(dá)到綜合回收標(biāo)準(zhǔn)，有害成分S、P含量不高。

從表2 可知，礦石屬原生貧磁鐵礦石，宜采用磁選工藝回收鐵。

2 試驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1 現(xiàn)場(chǎng)細(xì)碎產(chǎn)品干選試驗(yàn)

現(xiàn)場(chǎng)細(xì)碎產(chǎn)品（20～0 mm）干選試驗(yàn)采用GTG 型永磁干式筒式磁選機(jī)，試驗(yàn)流程為1次干選流程。

2.1.1 磁場(chǎng)強(qiáng)度試驗(yàn)

磁場(chǎng)強(qiáng)度試驗(yàn)固定含水率為2.5%，試驗(yàn)結(jié)果見表3。

從表3 可以看出，隨著磁場(chǎng)強(qiáng)度的提高，尾礦磁性鐵含量降低，精礦全鐵品位降低、全鐵回收率升高、磁性鐵回收率變化不大。綜合考慮，確定適宜的拋尾磁場(chǎng)強(qiáng)度為238.85 kA/m。

2.1.2 含水率試驗(yàn)

含水率試驗(yàn)固定磁場(chǎng)強(qiáng)度為238.85 kA/m，試驗(yàn)結(jié)果見表4。

從表4可以看出，礦石含水率對(duì)尾礦產(chǎn)率影響較大，含水率升高會(huì)顯著降低拋廢率，惡化拋廢指標(biāo)，故生產(chǎn)中應(yīng)嚴(yán)格控制礦石含水率。

2.1.3 干式磁選拋尾擴(kuò)大試驗(yàn)

為了驗(yàn)證工業(yè)設(shè)備的分選效果，按照GTG1024型雙筒干式磁選機(jī)的處理能力（300 t/h）進(jìn)行模擬生產(chǎn)試驗(yàn)，磁場(chǎng)強(qiáng)度為238.85 kA/m，試驗(yàn)結(jié)果見表5。

從表5 可以看出，一段拋廢擴(kuò)大試驗(yàn)拋尾率為22.14%，尾礦TFe品位為8.95%，TFe損失率為7.12%，磁性鐵含量為0.69%，磁性鐵損失率為0.66%；精礦產(chǎn)率為77.86%、TFe 品位為33.21%、TFe 回收率為92.88%，磁性鐵品位為29.49%、磁性鐵回收率為99.34%，產(chǎn)品TFe品位提高5.37個(gè)百分點(diǎn)。

2.2 干選精礦閉路輥壓產(chǎn)品（3～0 mm）干式磁選拋尾試驗(yàn)

將干選精礦（20～0 mm）用高壓輥磨機(jī)閉路輥壓至3～0 mm，然后采用GTG1225型細(xì)粒智能分選機(jī)進(jìn)行干選拋廢，試驗(yàn)結(jié)果見表6。

從表6可以看出，現(xiàn)場(chǎng)細(xì)碎產(chǎn)品干選精礦經(jīng)過(guò)高壓輥磨機(jī)閉路輥壓，3～0 mm 產(chǎn)品經(jīng)過(guò)細(xì)粒智能分選，最終可拋出作業(yè)產(chǎn)率為25.43%，TFe 品位為7.49%、作業(yè)損失率為5.90%，磁性鐵品位為0.41%、作業(yè)損失率為0.34%的尾礦；獲得TFe 品位為40.71%、作業(yè)回收率為94.10%，磁性鐵品位為39.41%、作業(yè)回收率為99.66%的精礦，該作業(yè)提高產(chǎn)品TFe 品位8.45個(gè)百分點(diǎn)。

2.3 全流程試驗(yàn)

根據(jù)條件試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了全流程試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見表7。

從表7 可以看出，細(xì)碎產(chǎn)品（20～0 mm）采用1 次粗粒干選、干選精礦高壓輥磨機(jī)閉路輥壓，3～0 mm產(chǎn)品細(xì)粒粉礦干選，全流程拋廢率為42.43%，尾礦TFe 品位為8.62%、損失率為13.13%，磁性鐵品位為0.71%、損失率為1.30%；精礦TFe 品位為42.01%、回收率為86.87%，磁性鐵品位為39.62%、回收率為98.70%，產(chǎn)品TFe品位提高14.17個(gè)百分點(diǎn)。

3 結(jié)論

（1）本鋼歪頭山鐵礦石屬原生貧磁鐵礦石，礦石中的主要鐵礦物為磁鐵礦，非金屬礦物主要有石英，有價(jià)成分為鐵，有害成分S、P 含量不高；礦石中的鐵礦物呈中細(xì)粒結(jié)構(gòu)，條帶狀和致密塊狀構(gòu)造，平均嵌布粒度在0.07～0.12 mm。

（2）現(xiàn)場(chǎng)碎礦產(chǎn)品（20～0 mm）的GTG1024 型雙筒干式磁選機(jī)干選拋廢擴(kuò)大試驗(yàn)拋廢產(chǎn)率為22.14%，尾礦TFe 品位為8.95%、損失率為7.12%，磁性鐵含量為0.69%、損失率為0.66%；精礦TFe 品位為33.21%、回收率為92.88%，磁性鐵品位為29.49%、回收率為99.34%，產(chǎn)品TFe品位提高5.37個(gè)百分點(diǎn)。

（3）現(xiàn)場(chǎng)碎礦產(chǎn)品干選試驗(yàn)精礦閉路輥壓產(chǎn)品（3～0 mm）的GTG1225 型細(xì)粒智能分選機(jī)干選拋廢試驗(yàn)可拋出作業(yè)產(chǎn)率為25.43%，TFe 品位為7.49%、作業(yè)損失率為5.90%，磁性鐵品位為0.41%、作業(yè)損失率為0.34%的尾礦；獲得TFe 品位為40.71%、作業(yè)回收率為94.10%，磁性鐵品位為39.41%、作業(yè)回收率為99.66%的精礦，該作業(yè)提高產(chǎn)品TFe 品位8.45 個(gè)百分點(diǎn)。

（4）現(xiàn)場(chǎng)細(xì)碎產(chǎn)品（20～0 mm）采用1 次粗粒干選、干選精礦高壓輥磨機(jī)閉路輥壓，3～0 mm 產(chǎn)品細(xì)粒粉礦干選，全流程拋廢率為42.43%，尾礦TFe 品位為8.62%、損失率為13.13%，磁性鐵品位為0.71%、損失率為1.30%；精礦TFe 品位為42.01%、回收率為86.87%，磁性鐵品位為39.62%、回收率為98.70%，產(chǎn)品TFe品位提高14.17個(gè)百分點(diǎn)。