隨著國民(mín)經濟的發展,對鋼鐵需求量(liàng)的增加和磁鐵礦富礦資源的減少,開發利用(yòng)超貧(pín)鐵礦資源已受到鐵礦企業的普遍(biàn)重視。為得到較好的經濟(jì)效益,確定合理的破碎—幹式預選流程,強(qiáng)化磨前拋廢,已成為超貧鐵礦開發利用的關鍵。當前超貧磁鐵礦幹式預選工藝中,粗粒(lì)幹選一般選用(yòng)磁滾筒,但細粒級別相對含量較大或(huò)細粒幹(gàn)選時,拋尾產率低、精礦品位(wèi)提(tí)高幅度有限、磁性鐵損失大,粒度越(yuè)細分選效果越不理想。近年(nián)來為解決這一問題,很多(duō)新(xīn)工藝、新設備不斷湧現,在細粒物料預選機製上取得了(le)很大進展,例如北京雪域火磁電設備(bèi)有限公司的CCXGY細粒幹(gàn)選機(jī)、馬鞍山天工科技有限(xiàn)公司的CTL係列永磁粉礦幹式(shì)預選機、山東華特磁(cí)電的CTGY型(xíng)永磁旋轉磁場幹式預選機,已在多家鐵選廠獲得成功應用,細碎幹選拋尾均取得了理想(xiǎng)的分選技術(shù)指標。
河北省某鞍山式鐵礦經(jīng)詳細勘(kān)查,已查明鐵礦石資源量為7億多t,達大型鐵礦規模,礦區內(nèi)密布大小礦(kuàng)體數十個,規模較大的礦帶有2個,TFe平均品位(wèi)在15%左右(yòu)。礦石中有用組分(fèn)為鐵,主要賦存於磁鐵礦中,其次在褐鐵礦、赤鐵礦、黃鐵(tiě)礦及角(jiǎo)閃石、黑雲母等含鐵(tiě)礦物中。為(wéi)合(hé)理開發(fā)利用此超貧磁鐵礦石,委托單位要求幹選尾礦磁性(xìng)鐵品位≤0.60%,並(bìng)盡(jìn)可能(néng)提高幹選(xuǎn)精礦產品TFe、mFe含量,*終鐵精礦質量(liàng)達到工業(yè)利(lì)用要(yào)求,為其(qí)合理(lǐ)利用提(tí)供技術依據。為此,在工藝礦物學(xué)研究(jiū)的基礎上,進行了幹(gàn)式預選(xuǎn)條件和磨選流程試(shì)驗研究,確定了合(hé)理的(de)選別流程和工藝參數,*終取得較為理(lǐ)想的技術指標。
1、礦石性質
河北某超貧磁鐵礦石致密堅硬,風化較弱,呈灰黑色。礦石結構為自形-他形晶粒狀結構、包含結構和填隙結構,構造為條(tiáo)帶(dài)狀構造、片麻狀構造和星散浸染構造。金屬礦物以磁鐵礦為主,其次為黃鐵礦,少見黃銅礦(kuàng)和磁黃鐵礦。非金屬礦(kuàng)物含(hán)量較多,以石(shí)英、斜長石及角閃石與黑雲母組成的暗色礦物為主,少見斜輝石(shí)和石榴石。
對礦(kuàng)樣進行化學多元(yuán)素分析及鐵物相分析,其(qí)結果分別見表1、表2。
由表1、表2可知,礦石中主要有用(yòng)礦物為磁鐵礦,全(quán)鐵品位不高,磁性鐵占有率為48.36%,屬超貧磁鐵礦石,硫、磷雜質含量低。
礦(kuàng)石中的磁鐵礦有磁鐵礦石英岩型和(hé)片磨岩2種類型。磁鐵石英岩型(xíng)中(zhōng)的磁鐵礦含量略高,半(bàn)自形—他形晶粒狀(zhuàng)居多(duō),顆粒較大(dà)者(0.2~0.3mm)與暗色(sè)脈石礦物彼此鑲嵌,顆(kē)粒較小者(0.02~0.06mm)包於石英顆粒中或鑲嵌於石英粒間,整體定向分布呈條帶狀,條帶見彎曲。片磨岩中的磁鐵礦呈自形-他形晶粒狀(zhuàng),多鑲嵌於脈石礦物間,少見包於脈石(shí)礦物中,斷續定向排列,形成片磨(mó)狀構(gòu)造。磁鐵礦(kuàng)粒度相對(duì)較粗,為0.01~0.8mm,以0.1~0.5mm居多,基本無(wú)蝕變,多數磁鐵礦嵌布於脈石粒(lì)間,和脈(mò)石的接觸界限平直(zhí),因此較易於解離。
2、試驗結果與討論
試驗礦(kuàng)石磁鐵礦含量低,采用幹式預選拋尾來減少(shǎo)入選礦石量,提高入(rù)磨品位,降低(dī)磨選成本。礦石中有用礦物為磁鐵礦且嵌布粒度較(jiào)粗,選別工藝采用單一磁選流程。
2.1、幹式預選試驗
2.1.1、幹選設(shè)備對比(bǐ)試驗
按委托方要求,對破碎至-20mm和-12mm粒級礦石進行幹式(shì)預選,分別采用φ500mm×600mm磁滾筒(tǒng)和CCXGY-610型細粒幹選設備對比試驗,表麵磁場強度均為199.04kA/m,試(shì)驗(yàn)流程見圖1,試驗結果見表3。
由表3可知,采用磁滾筒預選,-20mm粒級(jí)和-12mm粒級礦樣預(yù)選尾礦磁性鐵含量分別為1.04%和0.63%,說明破(pò)碎粒度越(yuè)細,磁性鐵在尾礦中損失越少,但均未達到委托方要求(qiú)。采用CCX-GY細粒幹選機預選,-20mm和(hé)-12mm粒級礦樣(yàng)預(yù)選尾(wěi)礦中磁性鐵含量分別為0.29%~0.17%,損失於尾礦中的磁性鐵(tiě)很少,其中-12mm粒度礦樣(yàng)預選精礦產率為28.65%、TFe品位和mFe品位分別達到28.74%和23.87%,相比同粒度下使用磁滾筒預選,不但精礦品位和回收率提高了且產率減少了2.64個百分點。因此,確定礦石細碎到-12mm粒度後,采用CCXGY幹選機進行幹式預選。
2.1.2、磁場強度預選試驗
使用CCXGY-610型細粒幹(gàn)選機對-12mm粒級的礦樣按圖1流程進行磁場強度(dù)預選試驗,轉速為42r/min,試驗結果見表4。
由表4可知,磁場強度從199.04kA/m增加到318.47kA/m,預(yù)選精礦(kuàng)產率和回收率增加,但磁性鐵回(huí)收率則變化不大,說明單純(chún)的增加磁場強度,對提高磁性鐵回收率幫助不大,反而增加(jiā)了幹精產品的產率,加大了選礦廠磨礦處(chù)理量。
2.1.3、轉速預選試驗
對-12mm粒級礦樣按圖1流(liú)程進行不同轉速預選試驗,試驗設備為CCXGY-610型細粒幹選機,磁場強度為199.04kA/m,試驗結果見表5。
由表5可知,隨著轉速升(shēng)高,預(yù)選(xuǎn)精礦產率增加,品(pǐn)位(wèi)和回(huí)收率先升後高又降(jiàng)低,因此選擇幹選機轉速為42r/min。
2.2、預選粗精礦(kuàng)磨選(xuǎn)試驗
將表5在轉速為42r/min條件下得到的預選精礦破碎至-2mm進行濕式磨選試驗。磨礦采用XMQ型φ240mm×90mm錐型球磨機,弱磁選采用φ350mm和×400mm濕式鼓式磁選(xuǎn)機(jī),在詳細的磨礦細度和磁場強度等條件試驗的基礎上,進(jìn)行粗磨磁選-精礦再磨磁選(流程1)和1段磨礦-2次磁選(流程2)工藝流程對比試驗(yàn),試(shì)驗流程分別(bié)見圖2、圖3、試驗結果見表6。
由表(biǎo)6可知(zhī),預選(xuǎn)精(jīng)礦在粗磨條件下(xià),2種工藝流程鐵精礦的(de)品(pǐn)位都達到了工業要求,屬於易選礦石。流程2得到的(de)鐵精礦雖然品位(wèi)較低,但在(zài)產(chǎn)率和回收率上(shàng)都比流程(chéng)1要高,並且在實(shí)際(jì)生產中生產成本低、生產環節簡單、操作方便(biàn)。因此,確定采用1段(duàn)磨礦-2次磁選(xuǎn)(流程2)的工藝流程方案。
2.3、工藝流程試(shì)驗
通(tōng)過幹式預選和預選精礦濕式磨選試驗研究,按圖4工藝流程和條件進(jìn)行工藝流(liú)程試驗,試驗結果見(jiàn)表7。
由表7可知,礦石細(xì)碎後經過CCXGY幹式預選機預選,可拋除產率71%以上的(de)尾礦,且預選尾礦中磁性鐵品位隻有0.20%,磁性鐵損(sǔn)失率隻有2.06%,說明細碎預選拋(pāo)尾工藝很適宜此礦石。 預選(xuǎn)精礦在-0.074mm 48%的(de)磨礦細度下,經1次粗選(xuǎn)1次精選,得到了品位為66.28%、回收率為46.93%的鐵精礦,其中磁性鐵回收率達到(dào)97.01%。
3、結語
(1)某鞍山(shān)式超貧磁鐵礦石中全鐵品(pǐn)位(wèi)為(wéi)14.52%,磁性(xìng)鐵含量為6.94%,磁鐵礦嵌布粒度較(jiào)粗,相對易選。原礦破碎到(dào)-12mm粒級(jí)後,經CCXGY-610型幹式預選機預選,拋(pāo)尾(wěi)率達到71.37%。預選粗精礦磨至-0.074mm 48%時,經2次弱磁選得到合格鐵精(jīng)礦。*終流程獲得的全鐵品位為66.28%、回收率為46.93%,磁性鐵(tiě)品位為65.49%、回收率為97.01%。
(2)超(chāo)貧磁鐵礦破碎粒度越細,礦物單體(tǐ)解離度越高,預選後(hòu)可大幅(fú)度(dù)提高粗精礦磁性鐵品位和回收率,且拋尾率高,是超貧磁鐵礦山節能降耗、降(jiàng)低選礦成本的有效途徑。試驗在細碎條件下幹式預選(xuǎn)拋尾,拋棄了71%以上的廢(fèi)石,大大減少了磨礦作(zuò)業負荷,降低了球磨機入磨(mó)粒度,提高(gāo)了入(rù)選(xuǎn)品位。
(3)預選設備磁場強度的選擇與礦石性質、磁鐵礦嵌(qiàn)布特征及破(pò)碎粒度有直(zhí)接關係,從試驗結果可知,增加磁場強度,對提高磁性鐵(tiě)回收率幫助不大(dà),反而增加了預選精礦產率。
(4)預(yù)選是(shì)處理超貧鐵礦不可缺少的環節,選礦廠建(jiàn)設前應通過試驗確定合理的破碎-預選流程,以達到降低磨選成本的目(mù)的,預選精礦產率和磁性(xìng)鐵(tiě)回收率是評價(jià)超貧磁鐵礦預選效果好壞的2個重要(yào)指標。
相關設備:赤鐵礦選礦設(shè)備、永(yǒng)磁筒式磁選機、鉛鋅(xīn)礦選礦設備(bèi)、鈦鐵礦選礦(kuàng)設備(bèi)。