磨礦對(duì)弱磁選效果提質(zhì)探索

鄧明華

（四川機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 四川攀枝花 617000）

磨礦對(duì)弱磁選效果提質(zhì)探索

鄧明華

（四川機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 四川攀枝花 617000）

通常將待選礦物按比磁化系數(shù)x的大小分為四類(lèi)：①?gòu)?qiáng)磁性礦物，x>3000×10-9m3/kg，主要有磁鐵礦、鈦磁鐵礦和磁黃鐵礦等；②中等磁性礦物，x=（600～3000）×10-9m3/kg，有鈦鐵礦、假像和半假象赤鐵礦等；③弱磁性礦物，x=（15～600）×10-9m3/kg，主要有赤鐵礦、鏡鐵礦、菱鐵礦、褐鐵礦、軟錳礦、硬錳礦和黑鎢礦等；④非磁性礦物，x<15×10-9m3/kg，有白鎢礦、石英、長(zhǎng)石、方鉛礦、金和螢石等。

磁選是一種應(yīng)用廣泛的選礦方法。所有貧磁鐵礦礦石都由弱磁場(chǎng)磁選處理。通常應(yīng)用永磁圓筒磁選機(jī)進(jìn)行二段選別；第一段在粗磨下丟棄一部分脈石礦物，所得粗精礦再磨再選。經(jīng)破碎后的磁鐵礦礦石，也可用磁滑輪預(yù)選排除塊狀脈石和采礦時(shí)混入的圍巖。弱磁性的赤鐵礦礦石，可直接用強(qiáng)磁場(chǎng)磁選機(jī)選別；或經(jīng)磁化焙燒后，用弱磁場(chǎng)磁選機(jī)選別。大多數(shù)的錳礦物以及黑鎢礦都可用強(qiáng)磁場(chǎng)磁選機(jī)選別。

不僅為細(xì)粒級(jí)和微細(xì)粒級(jí)弱磁性礦物選礦提供了有效手段，而且使磁選法逐漸擺脫原有的局限性，在更多的領(lǐng)域中得到應(yīng)用。也用于赤鐵礦選別、煤粉脫硫、非金屬除雜、污水處理等方面

磁選機(jī)種類(lèi)繁多，通常按磁場(chǎng)強(qiáng)弱、聚磁介質(zhì)類(lèi)型、工作介質(zhì)以及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)等分類(lèi)和命名。最基本的是按磁場(chǎng)強(qiáng)弱分類(lèi)，有三類(lèi)：①弱磁場(chǎng)磁選機(jī)，工作間隙的磁場(chǎng)強(qiáng)度為（0.6～1.6），用來(lái)選別強(qiáng)磁性礦物；②中磁場(chǎng)磁選機(jī)，工作間隙的磁場(chǎng)強(qiáng)度為（1.6～4.8）×105A/m，用來(lái)選別中等磁性礦物；③強(qiáng)磁場(chǎng)磁選機(jī)，工作間隙的磁場(chǎng)強(qiáng)度為（4.8～20.8）用來(lái)選別弱磁性礦物。70年代以來(lái)出現(xiàn)超導(dǎo)磁選機(jī)，磁場(chǎng)強(qiáng)度可達(dá)（28～40）×105A/m，可以選別磁性更弱的礦物。按工作介質(zhì)，磁選機(jī)有干式（空氣）及濕式（水）之分。磁選機(jī)結(jié)構(gòu)與要選別的礦物磁性強(qiáng)弱以及粒度有關(guān)。除磁滑輪用于選別塊狀物料外，一般可處理的物料粒度由幾毫米至幾微米。

影響磁選機(jī)磁選效果的主要因素分2大類(lèi)：1、影響磁選機(jī)磁選效果最重要的因素就是給入磁選的給礦粒度。給礦粒度的粗細(xì)對(duì)大部分礦石來(lái)說(shuō)，標(biāo)志著礦石單體分離度的大小即磁性礦粒與脈石顆粒分離的程度。如果給入礦石粒度小，說(shuō)明礦物單體分離度高，能夠獲得滿意的選別指標(biāo)；如果給入礦石粒度比較粗，說(shuō)明礦物沒(méi)有充分解離，單體分離度不高，相反連生體較多即磁性顆粒與脈石仍然有相當(dāng)部分結(jié)合在一起。連生體由于也具有相當(dāng)磁性，選別對(duì)相當(dāng)部分可以選上來(lái)，使精礦品位降低。因此，要求給入磁選機(jī)礦物必須充分達(dá)到單體分離。對(duì)于嵌布粒度較粗的礦石，只要礦物與脈石已達(dá)到單體分離就行了，不一定粒度過(guò)細(xì)。這樣的礦石有時(shí)粒度雖然粗些，但選別質(zhì)量卻不低，其主要原因是出于礦石嵌布粒度粗，磨到一定程度有用礦物與脈石就分開(kāi)了。2、礦漿濃度是影響磁選機(jī)磁選效果的主要因素之一，主要是指分級(jí)機(jī)溢流濃度大小。如果礦漿濃度過(guò)大，造成分選濃度過(guò)高，就會(huì)嚴(yán)重影響精礦質(zhì)量。因?yàn)榇藭r(shí)精礦顆粒容易被較細(xì)的脈石顆粒覆蓋和包裹分選不開(kāi)，一起選上來(lái)使品位降低。礦漿濃度過(guò)小即分選濃度過(guò)低，又會(huì)造成流速增大選別對(duì)間縮短，使一些本來(lái)有機(jī)會(huì)應(yīng)該上來(lái)的細(xì)小磁性顆粒，落入尾礦使尾礦品位增高，造成損失。所以，礦漿濃度要根據(jù)需要調(diào)整好。在磁選機(jī)處調(diào)整主要是靠給礦吹散水的大小來(lái)調(diào)整，然而最主要的是分級(jí)溢流濃度必須根據(jù)磁選要求來(lái)完成。給入礦漿濃度最大不能超過(guò)35%，一般控制在30%左右，要根據(jù)實(shí)際情況具體確定。

本篇論文通過(guò)某釩渣礦提質(zhì)探索實(shí)驗(yàn)，闡述磨礦細(xì)度對(duì)磁選效果影響，進(jìn)一步說(shuō)明該因素在磁選中的極其重要作用。

2014年9月，設(shè)研院收到某釩渣礦，委托方要求對(duì)該釩渣礦進(jìn)行提質(zhì)探索試驗(yàn)。以下將該礦簡(jiǎn)稱為X礦。通過(guò)試驗(yàn)得知，該釩渣礦直接用弱磁選機(jī)提質(zhì)效果不明顯。將該釩渣磨至-200目占97.10%時(shí)，再用弱磁選機(jī)提質(zhì)效果明顯。

一、試驗(yàn)樣品的制備

本次試驗(yàn)礦樣由委托方直接送至實(shí)驗(yàn)室，礦樣重量大約50kg。根據(jù)試驗(yàn)研究的需要，對(duì)原礦試樣進(jìn)行了制備，如圖1。

圖1 X礦原礦制備流程圖

二、原礦性質(zhì)研究

1.原礦化驗(yàn)篩析

為準(zhǔn)確掌握X礦原礦鐵-鈦的品位及粒級(jí)分布情況，首先將該礦進(jìn)行化驗(yàn)分析，得知X礦TFe品位31.77%、TiO2品位11.76%；將原礦進(jìn)行粒級(jí)篩析，其結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 X礦粒級(jí)篩析結(jié)果

從篩析結(jié)果看，X礦-200目含量為44.48%，+200目含量為55.52%；粒度越細(xì)，TFe品位相對(duì)較低，TiO2則在各個(gè)粒級(jí)品位相當(dāng)；+200目鐵金屬分布率為58.00%，-200目占42.00%；說(shuō)明該礦粒度較細(xì)。

2.原礦多原素分析

將原礦進(jìn)行多元素分析，其結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 原礦多元素分析結(jié)果

從表2中可以看出，其中TFe品位為31.97%，TiO2品位為11.64%；從表中結(jié)果還可看出該礦的硫、磷含量都不高，（CaO+MgO）/（SiO2+ Al2O3）的比值為0.24，該礦樣屬于酸性礦石。

三、試驗(yàn)方案的確定和試驗(yàn)設(shè)備

1.試驗(yàn)方案

根據(jù)X礦的篩析化驗(yàn)結(jié)果，結(jié)合目前鐵精礦的選礦方法，本次鐵精礦提質(zhì)探索試驗(yàn)主要按照如下方案進(jìn)行：

原礦直接弱磁選及磨礦后弱磁選對(duì)比試驗(yàn)。依據(jù)鐵比磁化系數(shù)的較大差異，在細(xì)磨條件下，通過(guò)弱磁選的方法，提高鐵精礦品位。

2.試驗(yàn)設(shè)備

X礦鐵提質(zhì)試驗(yàn)采用的設(shè)備有：XMQ-Ф240×90錐型球磨機(jī)、XCGS-73型磁選管、YP6001型電子天平、XPM-Φ120×3三頭研磨機(jī)、DL-1萬(wàn)用電爐、DkZ-1馬沸爐、METTLERAE100分析天平、YPSH2-2雙管高溫定碳爐。

四、原礦弱磁選試驗(yàn)

1.原礦直接弱磁選試驗(yàn)

考慮該鐵礦品位不高，是否因?yàn)樗么胚x機(jī)磁場(chǎng)強(qiáng)度過(guò)高，為此采用原礦直接弱磁試驗(yàn)驗(yàn)證。試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 X礦弱磁選鐵試驗(yàn)結(jié)果

從表3的結(jié)果來(lái)看，直接弱磁試驗(yàn)對(duì)提高鐵品質(zhì)不明顯，懷疑是解離度不夠造成的。

2.原礦磨礦后弱磁選試驗(yàn)

2.1 磨礦條件試驗(yàn)

由于懷疑原礦解離度不夠，所以原礦用XMQ-Ф240×90錐型球磨機(jī)進(jìn)行磨礦細(xì)度試驗(yàn)，磨礦濃度控制在75%，磨礦試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 X礦原礦磨礦細(xì)度結(jié)果表

從表4的結(jié)果來(lái)看，磨礦時(shí)間為12分鐘-200目含量達(dá)到92.40%；磨礦時(shí)間為30分鐘，-200目含量達(dá)到97.10%。說(shuō)明該礦易磨。

2.2 磨礦12分鐘后弱磁試驗(yàn)

將磨至-200目含量92.40%的礦樣進(jìn)行磁選試驗(yàn)，試驗(yàn)流程見(jiàn)圖2，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表5。

圖2 X礦磨礦弱磁試驗(yàn)流程

表5 X礦-200目占92.40%弱磁試驗(yàn)結(jié)果

從表5的結(jié)果來(lái)看，隨著磨礦細(xì)度增加，將該礦磨至-200目占92.40%時(shí)，精礦中TFe的品位從31.79%提高到40.51%，提高了8.72個(gè)百分點(diǎn)。通過(guò)磨礦--弱磁選的方法，對(duì)X礦鐵提質(zhì)效果較明顯。

2.3 磨礦30分鐘后弱磁試驗(yàn)

將磨至-200目含量97.10%的礦樣進(jìn)行磁選試驗(yàn)，試驗(yàn)流程見(jiàn)圖3，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表6。

圖3 X礦磨礦弱磁試驗(yàn)流程

表6 X礦-200目占97.10%弱磁試驗(yàn)結(jié)果

從表6的結(jié)果來(lái)看，隨著磨礦細(xì)度增加，將該礦磨至-200目占97.10%時(shí)，精礦中TFe的品位從31.79%提高到48.07%左右，提高了16個(gè)百分點(diǎn)。通過(guò)磨礦--弱磁選的方法，對(duì)X礦鐵提質(zhì)效果顯著。所以說(shuō)，TFe品位是隨磨礦細(xì)度增加而提高。

五、結(jié)論

1.該釩渣TFe品位31.79%、TiO2品位11.79%。

2.該礦直接用弱磁選得到TFe品位36.51%鐵精礦，可見(jiàn)直接弱磁對(duì)提高鐵品質(zhì)不明顯，懷疑是解離度不夠造成的。

3.將該鐵精礦磨至-200目占97.10%，磨礦濃度75%時(shí)，鐵精礦中TFe的品位從31.79%提高到48.07%，提高了16個(gè)百分點(diǎn)。通過(guò)磨礦--弱磁選的方法，對(duì)該礦鐵提質(zhì)有顯著效果。

4.通過(guò)對(duì)比試驗(yàn)，得知該鐵精礦品位不高的原因，是由于磨礦細(xì)度不夠造成的。通過(guò)細(xì)磨，該釩渣可以得到48.07%的鐵精礦產(chǎn)品。