用CH-CXJ63型淘洗磁選機優化某選鐵工藝試驗

范素月 張銅川 鄧包磊

(石家莊金墾礦山設備制造有限公司，河北 石家莊 050031)

用CH-CXJ63型淘洗磁選機優化某選鐵工藝試驗

范素月 張銅川 鄧包磊

(石家莊金墾礦山設備制造有限公司，河北 石家莊 050031)

山東某鐵礦石中鐵礦物種類復雜，以磁鐵礦為主，嵌布粒度微細，現場采用1次濕式粗粒中磁預選、3段磨礦(-0.044 mm占91.25%)、5次弱磁選的冗長階段磨選流程，僅獲得鐵品位為65.68%的精礦。為探索降本增效新工藝，通過CH-CXJ63型淘洗磁選機在現場的分流分選試驗，研究了現場工藝流程優化方案。結果表明：①用CH-CXJ63型淘洗磁選機替代現場二段磨選精礦的后續作業，可獲得比現場精礦鐵品位高0.20個百分點，鐵作業回收率低0.16個百分點的精礦，該流程具有簡潔、生產成本低的特點；②用CH-CXJ63型淘洗磁選機替代現場三段磨礦分級后的作業，其精礦鐵品位和鐵作業回收率均比現場對應作業指標高約3個百分點，該流程精礦品質更高、金屬流失更少、產品更具競爭優勢。

CH-CXJ63型淘洗磁選機 工藝優化 降耗增效

節能高效和短流程理念正逐步成為選礦科技工作者追求的目標。然而，我國選礦技術工作者普遍面對的都是貧、雜、細礦石資源，這些資源具有典型的難磨難選特征，因此，要在國內選礦廠體現先進的選礦理念難度可想而知。

市場的巨大需求和我國優質礦產資源嚴重短缺的局面雖給開發境內貧、雜、細資源提供了可能，但國外優質礦石資源低廉的開發成本嚴重擠壓著國內貧、雜、細礦產資源開發企業的生存空間。要在夾縫中求生存，就必須依賴技術進步，用先進的選礦設備、高效的浮選藥劑、創新的選礦工藝、科學的管理模式去實現這一目標。

由于磨礦作業是高耗能作業，減少磨礦及選別段數的選礦工藝具有典型的節能高效和短流程特征。對于磁鐵礦選礦而言，要做到產品品質和先進理念兩不誤，開發利用高效的選礦設備是最有效的手段之一。本試驗將采用石家莊金墾礦山設備制造有限公司的CH-CXJ63型淘洗磁選機對山東某磁鐵礦選礦廠的選礦工藝進行優化研究，以期達到縮短磨選流程、降低選礦成本、提高經濟效益的目標。

1 試驗設備

CH-CXJ系列全自動淘洗磁選機采用先進的“磁懸浮選礦技術”，該技術2008年獲得國家發明專利。該磁選機獨特之處在于磁系設計巧妙，除了設置固定磁場和循環磁場外，還增設有補償磁場，使選別區域內的磁性顆粒受到持續向下的磁力作用，且磁場具有防止磁選區內磁性顆粒形成磁團聚及筒體軸心形成“磁空洞”的特點，從而使“磁懸浮”選礦成為現實。

全自動淘洗磁選機的外部結構見圖1。沖洗水由筒底內壁切向給入，給礦由頂部給料斗給入筒體中部，散開后進入選別區，在磁場力、重力、上升水流作用下，脈石顆粒隨上升水流從溢流槽排出，磁性顆粒在以磁場力為主的向下合力作用下由底部的精礦排礦管排出。

圖1 淘洗磁選機的外部結構Fig.1 The external structure of elputriation magnetic separator

該設備與傳統磁重選設備相比，具有2大優點：①分選區內的磁性顆粒始終處于懸浮、離散狀態，沒有團聚—分散—團聚過程，也就沒有形成磁包裹體的機會；②補償磁場使分選筒內徑向上沒有磁場梯度，消除了遠離磁系區域(筒軸附近區域)的“磁空洞”問題，從而消除了磁性顆粒在水平“梯度磁場”的作用下，向內筒壁靠攏的問題。這2大優點使磁性顆粒始終處于懸浮、離散狀態，有利于上升水流的穿行和流動，并淘洗出磁性顆粒間夾雜的脈石礦物；此外，減少磁性顆粒貼筒壁流動可以減少顆粒對筒內壁的摩擦，延長設備使用壽命；“磁空洞”現象的消除為設備大型化提供了可能。

2 現場工藝流程及生產指標

山東某鐵礦石為鞍山式磁鐵角閃巖型貧磁鐵礦石，礦石鐵品位為26.21%。礦石中主要鐵礦物為磁鐵礦，硅酸鐵、碳酸鐵次之，赤褐鐵、硫化鐵礦物少量；脈石礦物主要為角閃石、石英、黑云母，石榴子石及磷灰石少量。

磁鐵礦主要以他形粒狀集合體條帶與脈石條帶相間嵌布，部分為半自形粒狀或集合體狀稀疏浸染于脈石間。角閃石主要為柱狀，少量為透鏡狀，均呈集合體產出。集合體分2種形態，一種與石英共生形成條帶與鐵礦物條帶互嵌；另一種為致密塊狀集合體，磁鐵礦呈他形或半自形粒狀浸染其中。

現場工藝流程及生產指標(該流程指標為現場分流試驗期間的生產指標)見圖2。

圖2 山東某鐵礦選礦工藝流程Fig.2 Flowsheet of an iron ore from Shandong

3 試驗結果與討論

試驗采用CH-CXJ63型全自動淘洗磁選機在生產現場進行分流分選試驗，給礦分別為二段磨礦分級溢流、二段弱磁選精礦、三段弱磁選精礦，用CH-CXJ63型磁選機1次選別代替現場后續全部作業。

3.1 二段磨礦分級溢流分選試驗

3.1.1 沖洗水量試驗

沖洗水量試驗的給礦濃度約為30%，選別區磁場強度為68.47 kA/m，試驗結果見圖3。

由圖3可知，隨著沖洗水量的增加，精礦鐵品位上升、鐵回收率呈先慢后快的下降趨勢。綜合考慮，確定二段分級溢流分選試驗的沖洗水量為560 L/h。

圖3 二分溢分選沖洗水量試驗結果Fig.3 The water flushing test results of overflow on secondary classification■—品位；●—回收率

3.1.2 磁場強度試驗

磁場強度試驗的給礦濃度約為30%，沖洗水量為560 L/h，試驗結果見圖4。

圖4 二分溢分選磁場強度試驗結果Fig.4 The magnetic field test results of overflow on secondary classification■—品位；●—回收率

由圖4可知，磁場強度變化對分選指標影響較小，提高磁場強度，精礦鐵品位小幅下降、鐵回收率小幅上升。在試驗磁場強度范圍內精礦鐵品位難以達到65%以上的目標要求。表明該淘洗磁選機不適合用于二段分級溢流的處理。

3.2 二段弱磁選精礦分選試驗

二段弱磁選精礦分選試驗的給礦濃度約為30%，磁場強度為60.51 kA/m，對沖洗水量進行了研究，結果見圖5。

圖5 二磁精分選沖洗水量試驗結果Fig.5 The water flushing test results on the secondary magnetic concentration■—品位；●—回收率

由圖5可知，隨著沖洗水量的增加，精礦鐵品位上升、鐵回收率下降。沖洗水量為580 L/h時，精礦鐵品位為65.88%、作業回收率為93.83%，滿足現場對精礦質量的要求。

3.3 三段磨礦分級溢流分選試驗

三段磨礦分級溢流分選試驗的給礦濃度約為20%，磁場強度為60.51 kA/m，對沖洗水量進行了研究，結果見圖6。

圖6 三分溢分選沖洗水量試驗結果Fig.6 The water flushing test results of overflow on the thirdly classification■—品位；●—回收率

從圖6可知，隨著沖洗水量的增加，精礦鐵品位上升、鐵回收率下降。在試驗沖洗水量范圍內，精礦鐵品位均在68.50%以上；在沖洗水量為500～520 L/h時，鐵作業回收率高達97%以上。

3.4 試驗結果分析與討論

(1)從3.2節試驗結果看，淘洗磁選機精礦鐵品位為65.88%、鐵作業回收率為93.83%；而現場最終精礦鐵品位有65.68%，現場三段磨選作業回收率為55.88%/59.45%×100%=93.99%。兩相比較，用CH-CXJ63型淘洗磁選機的1次精選流程替代現場三段磨礦—2次弱磁精選—1次濃縮弱磁選流程，精礦鐵品位提高了0.20個百分點，鐵作業回收率僅降低了0.16個百分點。因此，該替代工藝不僅具有顯著縮短工藝流程的效果，而且具有顯著的經濟效益。

(2)從3.3節試驗結果看，用CH-CXJ63型淘洗磁選機的1次精選流程替代現場三段磨礦后的2次弱磁精選—1次濃縮弱磁選流程，不但精礦鐵品位提高了約3個百分點，而且作業回收率也可提高3個百分點以上。表明CH-CXJ63型淘洗磁選機對微細粒鐵礦物回收效果更好，金屬流失大為減少。

(3)對比3.2節和3.3節的試驗結果可以看出，后者精礦鐵品位和鐵作業回收率(對現場二段磨選精礦鐵回收率)均提高了約3個百分點。表明現場二段磨礦產品單體解離并不充分，通過三段磨礦可以進一步實現連生體的解離，為提高精礦鐵品位和鐵回收率創造了條件。

(4)3.2節的工藝流程和3.3節的工藝流程各有利弊，前者更簡潔、生產成本更低，后者產品指標更高、產品更具市場競爭優勢，現場可根據需要確定改造流程。

4 結 論

(1)用CH-CXJ63型淘洗磁選機對山東某選鐵廠現場二段弱磁選精礦進行精選，可在基本保持精礦指標不下降的情況下將磨礦細度由-0.044 mm占91.25%放粗至72.02%，即減少現場三段磨礦和1次精選作業。該流程具有簡潔、成本低的特點，充分體現了短流程思想。

(2)用CH-CXJ63型淘洗磁選機替代現場三段磨礦分級后的全部作業，所獲精礦鐵品位和鐵作業回收率均比現場對應作業指標高約3個百分點。因此，在三段磨礦后應用CH-CXJ系列淘洗磁選機所得的精礦品質更高、金屬流失更少、產品更具競爭優勢，充分體現了精料方針。

(3)CH-CXJ型淘洗磁選機適合微細粒磁鐵精礦的精選。該磁選機不僅可以減少已單體解離的微細粒磁鐵礦物的流失，而且可以充分解開磁鏈和磁團聚，減少脈石礦物的夾雜。

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(責任編輯 羅主平)

Iron Concentrate Process Optimized by using CH-CXJ63 Type Elputriation Magnetic Separator

Fan Suyue Zhang Tongchuan Deng Baolei

(JinkenMiningEquipmentManufacturingCo.，Ltd.，Shijiazhuang050031，China)

The iron ore somewhere in Shandong was fine disseminated,with various complex iron minerals while mainly magnetite.Iron concentrate with iron grade merely 65.68% was achieved through a long separation process of one wet coarse magnetic pre-concentration，three-stage grindings of 91.25% passing -0.044 mm，five-stage low-intensity magnetic separations.Shunt sorting test was carried out by using CH-CXJ63 type elputriation magnetic separator in order to explore the new process of cost decrease and efficiency increase.And on-site process was optimized.The results showed that ①Through the separation of secondary grinding-separation concentrate by using CH-CXJ series elputriation magnetic separator，iron grade of iron concentrate was increased by 0.20 percentage point and iron recovery lowered by 0.16 percentage point than on-site process，which simplified the process and reduced the production costs.②Through the separation of third-stage grinding-classification overflow by using CH-CXJ63 type elputriation magnetic separator，iron concentrate with iron grade and recovery about 3 percentage point higher than on-site process was obtained respectively.The iron concentrate obtained from latter process with high quality and less metal loss，thus has more competitive advantages.

CH-CXJ63 type elputriation magnetic separator，Process optimization，Consumption reduction and efficiency increase

2013-10-29

范素月(1986—)，女，碩士。

TD461，TD924.1+2

A

1001-1250(2014)-01-056-04