研山鐵礦磁鐵礦石磨前預選試驗

王　磊　張春舫　王偉之

(1.華北理工大學礦業工程學院；2.河北鋼鐵集團礦山設計有限公司)

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研山鐵礦磁鐵礦石磨前預選試驗

王磊1,2張春舫2王偉之1

(1.華北理工大學礦業工程學院；2.河北鋼鐵集團礦山設計有限公司)

摘要通過對研山鐵礦磁礦系列原料特點和設備工藝配置的考察分析，針對選礦工藝現狀進行了入磨前磁礦預選試驗。結果表明，磁礦的濕式預選比懸浮式干選和筒式干選效果好。-6 mm粒級濕式預選可提前拋出產率為21.51%的粗粒尾礦，入磨品位可由27.36%提高到31.58%，經濟效益和社會效益顯著。

關鍵詞鞍山式貧磁鐵礦高壓輥磨機濕式預選懸浮式干選筒式干選

研山鐵礦床屬鞍山式沉積變質型鐵礦床，礦石儲量為 5.54億t，其中氧化礦0.88億t，原生礦4.66億t，采場設計出礦規模為1 500萬t/a，達產后年產品位66%以上的鐵精粉483.95萬t/a。選廠破碎系統為粗、中、細三段破碎，其細碎設備為高壓輥磨機，且紅礦系列與磁礦系列分別獨立配置。高壓輥磨機粉礦率高，P80長期保持在8 mm以下。尾礦采用隔膜泵高濃度(60%左右)管道輸送。目前研山鐵礦已建成并達產的有3條生產線，其中一二系列為赤鐵礦系列，于2013年3月份投產；三系列為磁礦系列，于2015年5月投產。由于采場紅礦與原生礦相互重疊、交叉，造成中碎后的磁滑輪拋廢率低、入磨品位長期在低位徘徊。為了有效提高入磨礦石品位，對三系列入磨礦石進行了不同粒級濕式預選、全粒級懸浮式干選及全粒級筒式干選試驗研究。

1礦石性質

研山鐵礦原生礦為鞍山式細條紋—條帶狀貧磁鐵礦石，礦石主要化學成分分析結果見表1，鐵物相分析結果見表2。

表1　原礦主要化學成分分析結果　%

由表1可知，礦石鐵含量為26.57%，有害成分硫、磷含量很低。

由表2可知，磁性鐵占總鐵的82.01%，其次是硅酸鐵、赤褐鐵，其他鐵含量很低。

表2　鐵物相分析結果　%

2碎礦系統流程及最終產品粒度分析

現碎礦系統流程見圖1，最終產品粒度篩析結果見表3。

圖1　現碎礦系統流程

粒級/mm產率/%鐵品位/%+1210.4226.7912～105.3527.3910～86.7226.998～610.1027.196～317.8327.793～0.8514.1427.190.85～0.387.5220.790.38～0.252.5223.890.25～0.152.8823.690.15～0.1063.1826.990.106～0.0752.5729.99-0.07516.7629.79合計100.0027.08

現碎礦系統干拋產率為4.8%，磁性鐵回收率在99%以上。對高壓輥磨機產品的分析表明，其中含有較多的已解離的脈石礦物，這些廢石進入球磨機會顯著增加后續作業的生產成本。因此，在入磨前拋出這些廢石意義重大。

從表3可以看出，碎礦最終產品粒度較細，-3、-0.075 mm分別占49.57%和16.76%。

3磨前預選試驗結果與討論

3.1濕式預選試驗

不同粒級濕式預選試驗采用CCTS0530型永磁筒式磁選機，磁場強度為318.47 kA/m，篩分后各粒級磁選結果見表4，全粒級濕式預選精礦及尾礦粒度篩析結果見表5。

表4　不同粒級濕式預選試驗結果

注：各粒級濕選下的全樣鐵品位為濕式預選磁精與對應的篩上產品品位的加權平均品位，各粒級濕選下的全樣回收率為篩上粒級鐵分布率(回收率)與預選磁精鐵回收率之和。

表5　全粒級濕式預選精、尾礦粒度篩析結果

由表4可看出，各粒級濕式預選均能拋出大量的合格尾礦，明顯提高入磨品位。

由表5可看出，6 mm以上磁選尾礦累計產率僅為1.5%，尾礦產出量主要集中在-6 mm，說明對 -6 mm進行濕式磁選效果較好。

3.2懸浮式干選試驗

懸浮式干選試驗分別在XF-500型懸浮式干選機設備廠家和XF-500型懸浮式干選機應用現場進行，結果見表6。

表6　懸浮式干選試驗結果　%

從表6可看出，懸浮式干選廠家試驗和工業試驗差距較大，廠家試驗指標明顯高于工業試驗；與濕式預選試驗相比MFe綜合回收率基本持平，但尾礦產率較濕式預選差距較大。

3.3粉礦干選機工業試驗

粉礦干選機工業試驗設備為華特CTF-0818型粉礦干選機，試驗結果見表7。

表7　粉礦干選機工業試驗精礦指標

從表7可看出，粉礦干選機精礦磁性鐵回收率雖稍高于濕式預選，但干拋精礦品位提高幅度和拋尾產率均較小。

3.4預選方案的確定

根據研山鐵礦三系列現有工藝的特點，及現場實際情況，推薦的預選方案為碎礦系統產品中6～0 mm粒級進行濕式預選，篩上物料與濕式預選精礦合并給入一段球磨機；濕式預選尾礦中的+0.5 mm粒級外銷，-0.5 mm粒級送尾礦濃縮大井。磨前預選系統工藝流程見圖2。

4經濟效益分析

目前研山鐵礦三系列臺時處理量約為680 t/h，作業率、尾礦產率、噸原礦選礦成本按95%、21.51%和20元計。增設磨前濕式預選后每年可節省選礦成本680 t/h×21.51%×24 h/d×365 d/a×95%×20元/t=24 344 845.92元。

濕式預選尾礦經脫水篩篩分，+0.5mm石渣可作為建筑材料外銷，外銷收入與預選成本基本持平，且每年減少約120萬t尾礦入庫的社

圖2　磨前預選系統工藝流程會效益也非常顯著。因此，研山鐵礦三系列增設濕式磨前預選系統可產生約2 400萬元/a的經濟效益。

5結論

對研山鐵礦三系列給礦中的-6 mm粒級進行濕式預選，可拋出產率21.51%的粗粒尾礦，入磨品位可由27.36%提高到31.58%，每年可產生約 2 400萬元的經濟效益。

參考文獻

[1]劉進銘，趙永銀，滕海濤.研山鐵礦碎礦工藝改造[J].現代礦業，2013(12)：112.

[2]王先，張樹偉，劉小偉.研山鐵礦剝離廢棄物的循環利用[J].礦業工程，2012(3)：51-53.

(收稿日期2016-04-05)

王磊(1986—)，男，工程師，碩士研究生，063700 河北省唐山市灤縣。