嵐縣田野鐵礦尾礦回收再磨再選試驗研究

于漢晟 徐建紅 許 俊

（1.金谷源集團(tuán)嵐縣田野鐵礦采礦場有限公司；2.武漢祥輝選礦技術(shù)有限公司）

嵐縣田野鐵礦石屬于鞍山式沉積變質(zhì)型微細(xì)粒嵌布的磁鐵礦石，礦石類型以石英型貧磁鐵礦石為主，閃石型貧磁鐵礦石次之，少量石英型和閃石型假象-半假象赤鐵礦石、褐鐵礦石；脈石礦物以石英為主，次為鎂鐵閃石，鏡鐵礦、綠泥石、黑云母、方解石等少量。磁鐵礦中見有易溶硅酸鹽礦物——鐵黑硬綠泥石、綠泥石、鐵滑石等。鐵礦物粒徑0.01～0.2 mm，一般在0.05 mm左右。礦石普氏硬度大于20。

田野選礦廠經(jīng)過10 余年的改進(jìn)與發(fā)展，主體工藝已發(fā)展為高壓輥磨—磁預(yù)選—磨礦—磁選—反浮選聯(lián)合工藝，經(jīng)過磨礦系統(tǒng)配置的改進(jìn)，磨礦細(xì)度從-0.045 mm 占88%提高到95%以上，浮選尾礦品位從22%左右降到18.5%左右；磁選磁場強(qiáng)度從159.24 kA/m 提高到318.47 kA/m，其中高壓輥磨產(chǎn)品預(yù)選磁選機(jī)的磁場強(qiáng)度提高到398.09 kA/m，綜合尾礦磁性鐵品位從3.5%左右降到2.2%以下。尾礦回收機(jī)回收的物料返回大系統(tǒng)二段磨礦，由于最終磨礦細(xì)度沒有質(zhì)的提升，仍在原水平附近，綜合尾礦磁性鐵品位仍維持在2.0%左右，且由于回收的物料造成浮選系統(tǒng)超負(fù)荷運(yùn)行，導(dǎo)致浮選時間縮短，浮選尾礦品位周期性上升至20.5%左右。尾礦回收的物料返回到大系統(tǒng)中，給人一種實(shí)現(xiàn)尾礦回收利用的假象，實(shí)則在大系統(tǒng)中形成惡性循環(huán)，累積到一定程度后又從浮選系統(tǒng)流失，嚴(yán)重影響浮選工藝的穩(wěn)定。因此，對尾礦回收物料開展試驗研究很有必要。

田野選礦廠年處理原礦石300 萬t，年產(chǎn)鐵精礦粉70 萬t，干選廢石、預(yù)選尾礦粗砂總計產(chǎn)率為39%左右，細(xì)粒尾礦約113萬t。

1 尾礦回收環(huán)節(jié)各產(chǎn)物分析

大系統(tǒng)尾礦樣包含預(yù)選尾礦-0.2 mm 粒級、磁選尾礦、浮選尾礦，取樣期間，尾礦回收機(jī)回收的物料仍返回大系統(tǒng)中再磨再選。回收車間的8臺盤式回收機(jī)（磁場強(qiáng)度278.66 kA/m，4 臺粗選、4 臺掃選）、1 臺DLYS-200250永磁強(qiáng)磁選機(jī)（磁場強(qiáng)度為636.94 kA/m）分別進(jìn)行鐵礦物回收。現(xiàn)場生產(chǎn)情況見表1，主要產(chǎn)品鐵物相分析結(jié)果見表2，粒級分析結(jié)果見表3。

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從表1可以看出，永磁強(qiáng)磁選機(jī)的回收效率高于盤式回收機(jī)的回收效率。

從表2 可以看出，大系統(tǒng)綜合尾礦樣磁性鐵、赤褐鐵占總鐵的68.90%，硅酸鐵占27.66%。

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結(jié)合表1、表2可以看出，永磁強(qiáng)磁選機(jī)對磁性鐵的回收率接近90%，盤式回收機(jī)對磁性鐵的回收率超過70%；永磁強(qiáng)磁選機(jī)對赤褐鐵的回收率接近30%，盤式回收機(jī)對赤褐鐵的回收率不到10%。

從表3 可以看出，大系統(tǒng)綜合尾礦樣中-0.038 mm 粒級具有較高的回收價值，細(xì)粒級品位較高，因此要實(shí)現(xiàn)有效的回收需要進(jìn)行細(xì)磨再選。

2 試驗方案

試驗將圍繞永磁強(qiáng)磁選機(jī)的粗精礦樣和盤式回收機(jī)的粗精礦樣展開。

永磁強(qiáng)磁選機(jī)的粗精礦樣，磁性鐵占31.92%，赤褐鐵占45.79%，產(chǎn)率22.99%，小時回收量達(dá)34.5 t，考慮到采用1 臺φ1500 mm 塔磨機(jī)磨礦能力不足，可以考慮分別進(jìn)行磨礦，對磁、赤鐵礦分別進(jìn)行弱磁選和強(qiáng)磁選，按照弱磁選—磨礦—弱磁選—反浮選流程進(jìn)行試驗，弱磁尾礦進(jìn)行高梯度強(qiáng)磁選—磨礦—高梯度強(qiáng)磁選—反浮選流程進(jìn)行試驗［1-3］。

盤式回收機(jī)的粗精礦樣，磁鐵礦占54.81%，赤褐鐵占24.37%，產(chǎn)率9.27%，小時回收量為13.9 t，不考慮赤褐鐵礦物的回收，通常應(yīng)按弱磁選—磨礦—弱磁選—浮選流程進(jìn)行試驗，考慮到盤式回收機(jī)的粗精礦樣的試驗流程與永磁強(qiáng)磁選機(jī)的粗精礦樣的弱磁選精礦試驗流程類同，因此，不再對盤式回收機(jī)的粗精礦樣進(jìn)行單獨(dú)試驗。

3 永磁強(qiáng)磁選機(jī)的粗精礦弱磁選—高梯度強(qiáng)磁選試驗

鑒于現(xiàn)場永磁強(qiáng)磁選強(qiáng)調(diào)鐵礦物的充分回收，其粗精礦存在夾雜現(xiàn)象，為了改善后續(xù)效果選別效果，進(jìn)行了弱磁選—高梯度強(qiáng)磁選試驗。弱磁選試驗用XCRS400×300 型濕式鼓式磁選機(jī)，磁場強(qiáng)度為238.7 kA/m；強(qiáng)磁選試驗用Slon-500 型高梯度強(qiáng)磁選機(jī)，背景磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為0.8、1.0、1.2 T，試驗結(jié)果見表4，確定條件下的弱磁選精礦和高梯度強(qiáng)磁選精礦粒級分析結(jié)果見表5。

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從表4可以看出，提高高梯度強(qiáng)磁選背景磁感應(yīng)強(qiáng)度，赤褐鐵礦物的品位有所下降，但回收率上升幅度有限，因此，確定高梯度強(qiáng)磁選背景磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.8 T，對應(yīng)的強(qiáng)磁選精礦品位28.56%，回收率32.32%，弱磁選+高梯度強(qiáng)磁選回收率達(dá)84.57%、產(chǎn)率為63.79%。

從表5 可以看出，弱磁選精礦-0.038 mm 含量為61.14%，品位39.30%；強(qiáng)磁選精礦-0.038 mm 含量為59.61%，品位為35.18%。弱磁選精礦和強(qiáng)磁選精礦均需再磨再選。

4 弱磁選精礦磨礦—弱磁選—浮選試驗

4.1 弱磁選精礦磨礦—弱磁選試驗

對弱磁選精礦進(jìn)行不同磨礦細(xì)度的第二次弱磁選試驗，磁場強(qiáng)度為238.7 kA/m，試驗結(jié)果見表6。

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根據(jù)表6 的試驗結(jié)果，為保證入浮品位達(dá)到48%以上，確定磨礦細(xì)度-0.038 mm95%以上。

4.2 第二次弱磁選精礦反浮選試驗

第二次弱磁選精礦浮選試驗采用1粗1精1掃開路反浮選流程，見圖1，不同藥劑制度（藥劑用量按入浮量計）下的試驗結(jié)果見表7。

從表7 可知，條件1 的浮精品位為62.57%，作業(yè)產(chǎn)率為54.59%，作業(yè)回收率為69.85%，浮尾品位為20.67%；條件2 的浮精品位為64.61%，作業(yè)產(chǎn)率為48.72%，相對永磁強(qiáng)磁回收的粗精礦的產(chǎn)率為10.32%，作業(yè)回收率為64.84%，相對永磁強(qiáng)磁回收的粗精礦的回收率為28.97%，浮尾品位為22.19%。

條件2的浮選精礦質(zhì)量滿足市場要求，且回收率指標(biāo)較理想，證明該流程可行，藥劑制度合理。因此，精礦量測算結(jié)果為34.5 t/h×10.32%=3.56 t/h。

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5 高梯度強(qiáng)磁選精礦磨礦—高梯度強(qiáng)磁選—反浮選試驗

5.1 高梯度強(qiáng)磁選精礦磨礦—高梯度強(qiáng)磁選試驗

對高梯度強(qiáng)磁選精礦在磨礦細(xì)度為-0.038 mm96.87%（-0.020 mm77.96%）情況下進(jìn)行第二次高梯度強(qiáng)磁選試驗，Slon-500 mm 高梯度強(qiáng)磁選機(jī)背景磁感應(yīng)強(qiáng)度試驗結(jié)果見表8。

高梯度強(qiáng)磁精礦磨礦產(chǎn)品-0.038 mm 含量為96.87%（-0.020 mm 含量77.96%），不同背景磁感應(yīng)強(qiáng)度的強(qiáng)磁選精礦品位分別為35.29%和34.67%，產(chǎn)率分別為65.23%和69.50%，變化不大。為保較高品位，選擇背景磁感應(yīng)強(qiáng)度0.8 T。

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5.2 第二次高梯度強(qiáng)磁選精礦反浮選試驗

第二次高梯度強(qiáng)磁選精礦反浮選試驗采用1粗1精1 掃開路反浮選流程，見圖2，不同藥劑制度（藥劑用量按入浮量計）下的試驗結(jié)果見表9。

從表9 可知，條件2 下的指標(biāo)較好，該條件下的精礦品位55.14%，作業(yè)產(chǎn)率21.18%，相對永磁強(qiáng)磁選粗精礦的產(chǎn)率3.63%，作業(yè)回收率33.44%，相對永磁強(qiáng)磁選粗精礦的回收率8.63%，測算的精礦量為：34.5 t/h×3.63%=1.27 t/h。

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該產(chǎn)品理論上有價但沒有市場，與弱磁選精礦反浮選精礦混合，總礦量4.83 t/h，品位62.67%，再與大系統(tǒng)精礦混合，選礦廠最終精礦品位降低0.14 個百分點(diǎn)，對整體質(zhì)量影響不大。

5.3 試驗全流程及結(jié)果

綜合尾礦回收全流程及結(jié)果見圖3。

6 結(jié)論和建議

（1）田野鐵礦選礦廠綜合尾礦（150 t/h、鐵品位約14%）采用強(qiáng)磁選預(yù)富集后，再采用弱磁選—磨礦—弱磁選—反浮選流程回收強(qiáng)磁性鐵礦物，可獲得3.56 t/h、鐵品位64.61%合格鐵精礦；綜合尾礦采用永磁強(qiáng)磁選預(yù)富集后，弱磁選選出強(qiáng)磁性礦物，弱磁選尾礦采用高梯度強(qiáng)磁選—磨礦—高梯度強(qiáng)磁選—反浮選流程回收弱磁性鐵礦物，可獲得1.27 t/h、鐵品位55.14%的鐵精礦。綜合精礦鐵品位62.15%，年可收獲約3.6萬t的鐵精礦粉，經(jīng)濟(jì)效益非常可觀。

（2）鑒于弱磁性礦物回收效果不及強(qiáng)磁性礦物，為了簡化流程、控制生產(chǎn)成本，在礦價較低時可考慮放棄對弱磁性礦物的回收。