馬鋼南山礦凹山選廠利用淘洗機提質降雜工業試驗

耿希華

(馬鋼集團設計研究院有限責任公司)

南山礦業公司凹山選廠主要處理凹山礦鐵礦石。隨著凹山采場閉坑，高村鐵礦的建成投產，凹山選廠轉換為處理高村礦。高村礦較凹山礦礦石結晶粒度細，需要深磨細選。現場受制三段磨礦細篩分級限制，三段磨礦細度只能達到-0.074 mm 92%左右，精礦鐵品位在63.5%左右，鐵精礦品位不能達到64%以上，不能適應后續冶煉對高品質鐵精礦的要求。為進一步提升選礦產品品質，為后續冶煉提供更高品質的原料，采用淘洗機對現有精礦進行工業試驗，探索淘洗機對凹選精礦提質降雜的可行性。

1 工業試驗方案及設備

1.1 試驗方案

凹山選廠現場流程考察結果表明，現場第四段磁選采用弱磁筒式磁選機對最終精礦鐵品位的提高幅度較小。分析原因：①由于現場二段磨礦細度只有約-0.074 mm 85%，磨礦粒度偏粗，礦石不能有效單體解離，存在較多磁鐵礦與脈石的連生體，這些連生體的磁化率仍屬強磁性礦物的范圍，弱磁磁選機也將其回收到磁性產品中；②有磁性夾雜的存在，弱磁筒式磁選機選別時由于磁鏈的形成使產品中夾雜的非磁性雜質無法拋出，導致磁性產品鐵品位不能有效提高。淘洗機作為一種磁鐵礦精選設備，可以有效剔除貧連生體和機械夾雜,在鐵礦選礦廠已經被廣泛應用[1-3]。此次工業試驗利用淘洗機對凹山選廠四磁精礦進行精選工業試驗,精選精礦送過濾廠房過濾，尾礦自流到尾礦溜槽進入尾礦濃縮系統。淘洗機工業試驗流程見圖1。

圖1 淘洗機工業試驗流程

1.2 試驗設備

工業試驗主要設備有石家莊金墾科技有限公司生產的CH-CXJ34000型全自動淘洗磁選機1臺(選別直徑2 000 mm)，離心式渣漿泵1臺。

全自動淘洗磁選機通過特殊的磁系設計，內部有多重磁場相互疊加，水平方向磁場為均勻分布的磁場，垂直方向磁場為磁力向下連續、復合的磁場。其工作原理為礦物由筒體上部進入選別筒后，磁性顆粒在連續向下的磁力、重力以及上升水的沖力聯合作用下，結成“磁鏈”懸浮下行，至設備底部形成精礦排出。在水平方向均勻磁場的作用下，磁鏈不能左右運動，磁性礦物不會向筒壁“團聚”。礦石中的脈石礦物分布在磁鏈的周圍，在上升水的作用下升至淘洗機頂部溢出形成淘洗尾礦。

淘洗機工作條件為固定磁場強度155 kA/m、補償磁場強度為130 kA/m、循環磁場強度140 kA/m，底閥開度為20%，主水閥開度為50%，取樣過程中根據礦石性質的變化自動微調。給礦量為0.5～1 t/h，給礦濃度約35%，供水壓力≥0.2 MPa，淘洗機供水量需滿足3～8 m3/h。

2 試驗結果

在調整好試驗設備的工藝參數后進行工業試驗。按工藝流程對每個取樣點進行取樣，并測定每個點的礦漿濃度、粒度以及全鐵品位等，試驗共取樣25批次，結果取平均值。試驗結果見表1、表2和圖2。

表1 淘洗機工業試驗給礦與精礦結果對比 %

表2 淘洗機給礦與淘洗機精礦多元素分析對比 %

由表1可知，淘洗機精選給礦平均品位為61.63%，淘洗機精礦平均品位為65.17%，即鐵品位提高了3.54個百分點，精礦作業回收率達到98.56%。淘洗尾礦鐵品位平均為12.78%，所以需考慮對淘洗尾礦進行進一步回收利用，以減少鐵元素損失。

由表2可知，利用淘洗機精選時精礦中雜質含量均有所下降，其中Al2O3含量可降低至≤2%，SiO2含量可降低至≤4%。

由圖2可見，隨著給礦鐵品位的提高，精礦鐵品位提高幅度降低，說明淘洗機選別并不能改變礦石解離度，隨著解離度的增加、連生體的減少，其精選效果會逐漸減小。

圖2 淘洗機精礦品位提升幅度與給礦品位的關系

3 結 語

馬鋼南山礦通過試驗研究表明，淘洗機對于提高凹山選廠精礦鐵品位、降低雜質含量有較為顯著的效果，且試驗期間設備運行穩定，可靠性好；但淘洗尾礦鐵品位較高，在一定程度上造成有用元素損失，需要進一步研究尾礦中鐵元素的回收利用。