針對難磨難選磁性礦的選礦工藝流程改造

王振剛

(新疆八鋼礦業資源有限公司)

前言

新疆雅滿蘇礦是八鋼的主要礦石原料基地。雅礦公司共建有兩個選礦廠，其中選礦一線原礦處理量100萬t/年；選礦二線原礦處理量180萬t/年。2018年磁海鐵礦關閉，自產礦石加外購礦石只能勉強維持一個選礦廠的生產用量，另一個選礦廠處于停產狀態。

近年來，為有效利用雅礦選礦閑置產線，雅礦公司積極尋找可用礦源，選定了哈密周邊某難磨難選磁鐵礦，其礦山儲量在800萬t以上，每年可穩定供應礦石30萬t。礦相分析及研究表明，該礦為有用礦物堪布粒度微細的難磨難選礦，磨礦細度需達到-400目含量≥80%以上才可生產出全鐵品位55%～58%的磁性礦。雅礦選礦一線和選礦二線均為兩階段磨礦+浮選+磁選生產工藝，無法處理該礦石。為此，雅礦公司決定對處于停產狀態的選礦一線生產工藝進行改造，達到改造后既能處理有用礦物堪布細度為-200目含量約80%的磁性礦,又能處理有用礦物堪布細度為-400目含量大于80%的難磨難選磁性礦的目的。

1 雅礦選礦一線工藝流程改造

雅礦選礦一線共有兩個生產系列，其中一系列可處理原礦量60萬t/年，二系列可處理原礦量40萬t/年，合計原礦處理量可達100萬t/年。生產工藝流程均為兩階段磨礦分級+階段磁選+浮選工藝。雅礦選礦一線工藝流程適應處理有用礦物堪布細度為-200目含量約80%的含硫磁性礦。

1.1 選礦工藝流程改造

2021年初提出對雅礦選礦一線進行適應處理哈密周邊大儲量難磨難選礦，考察并對比哈密地區其他處理類似礦石選礦廠情況，對哈密周邊各種難磨難選礦開展試驗研究，最終確定了雅礦選礦一線工藝流程改造方案，將現有的兩階段磨礦分級+階段磁選+浮選工藝改造為三階段磨礦分級+三階段磁選+脫渣精選工藝流程。

工藝流程改造總思路：利用現有的雅礦選礦一線一系列完成一段和二段磨礦分級和兩階段磁選工作，改造現有的雅礦選礦一線二系列4#磨機及改型旋流器，完成三段磨礦分級工作；改造現有的雅礦選礦一線一系列三段磁選機完成三段磁選工作；改造現有的雅礦選礦一線一系列脫渣機完成四段磁選工作。

工藝過程：成品礦倉原料由電振給料機通過8#皮帶機給入一段球磨機，一段球磨機排礦進入一段旋流器進行分級，旋流器沉砂返回一段球磨機再磨，旋流器溢流給入一段磁選機分選，一段磁選精礦給入二段旋流器進行分級，二段旋流器沉砂給入2#球磨機再磨，二段旋流器溢流給入二段磁選機分選，二段磁選精礦給入三段旋流器分級，三段旋流器沉砂給入3#球磨機再磨，三段旋流器溢流給入三段磁選機分選，三段磁選精礦再進入脫渣機進行四段磁選后給入陶瓷過濾機過濾產出鐵精礦，一段、二段、三段磁選尾礦均排入尾礦總管。改造后的工藝流程圖見圖1。

圖1 改造后工藝流程

具體改造內容：(1)選礦一線一系列二段旋流器溢流輸送泵管道穿墻連接至二系列給礦箱(現場制作長、寬、高各為1m，使用12mm鋼板)后進入磁選，作為二段磁選，新增管道約20m。(2)選礦一線二系列旋流器改型作為三段分級：其控制鐵精礦粒度-400目80%以上，因現使用旋流器組FX350-GXF×6×2不能滿足生產工藝需求，經測算將現有的FX350-GXF×6×2旋流器機組改成FX250-GX-B×6×2機組，以適應三段分級粒度需求。(3)雅礦選礦一線一系列原有浮選系統停用，礦漿連接管直通至三段磁選后給入脫渣機提高鐵品位。

1.2 工業試驗指標

2021年6月開始對停產1年的選礦一線進行工藝改造，2021年7月工藝流程改造工程完成，開展工業生產試運行試驗。20217月21日至28日工業試驗階段各項指標見表1。

表1 改造后選礦生產工業試驗指標

工業試驗期間,一段球磨機給礦量控制在40～45t/h，一段球磨機磨礦濃度現場測定基本穩定在80%，二、三段球磨機磨礦濃度現場測定穩定在70%～75%。

從表1可以知：該難磨難選礦原礦品位TFe平均為30.1%，S含量平均為0.28%，經過雅礦選礦改造后的三階段磨礦分級磁選工藝處理后，在鐵精礦細度達到-400目含量占80%時，鐵精礦品位平均為57.9%、S含量平均為0.21%、尾礦全鐵平均17.08%、磁性鐵含量4.18%，鐵金屬回收率達到61.26%。

2 改造效果評價

(1)雅礦選礦處理難磨難選礦工藝改造主要是利用原有的雅礦選礦一線一系列完成一、二段磨礦分級和兩段磁選工作，改造選礦一線二系列4#磨機及改型旋流器完成三段磨礦分級工作，其他主要是礦漿管道的連接調整，全部改造項目自主完成，投資較小，經工業試生產檢驗工藝改造達到了預期目標。

(2)從工業試驗結果看，選礦工藝改造后處理該難磨難選礦，原礦品位TFe 30.1%，S為0.28%時，可生產出TFe品位57.9%、S含量0.21%的鐵精礦，鐵金屬回收率達到61.26%，鐵精礦指標可以滿足市場需求。

改造后的工藝流程處理該難磨難選礦時，受一段旋流器、原礦粒度等因素影響，球磨機磨礦處理量受到限制，只能達到40～45t/h。

因此下階段重點要做好兩項工作：(1)通過物料回路平衡測定對一段旋流器進行改型，以解決一段磨礦濃度過低問題，達到提高磨礦分級效率目的；(2)在破碎系統增加超細碎工藝，使入磨礦石粒度由≤12mm降低至≤10mm，增加一段球磨機原礦處理量，提高鐵精礦產量。

3 結束語

針對難磨難選礦的工藝流程改造完成后，經工業生產驗證，改造后的生產工藝流程運行正常，設備運行平穩，鐵精礦各項技術經濟指標達到預期目標，截止2021年10月底改造后的生產工藝系統共處理難磨難選礦石4.8萬t，生產鐵精粉1.38萬t，雅礦選礦具備了處理難磨難選礦石的能力；增加了雅礦選礦處理礦石的種類，提高了企業經濟效益。

為進一步提高原礦處理能力，提高鐵精礦產量，下階段將對破碎系統及一段分級旋流器實施改造。