蔣豐祥 胡 城 沈遠海 李 偉 楊 俊 王本治 陶勝利 王 迅
(安徽馬鋼礦業資源集團南山礦業有限公司)
近年來,和尚橋選礦廠原礦品位呈逐年降低趨勢,從2014年的22.22%下降至2019年的18.80%。入選原礦品位的下降,不僅消耗大量的磨礦能耗,而且影響選別指標。為解決選礦廠產能、能耗和精礦指標問題,開展了細碎產品(16~0 mm)預拋尾工藝研究與實踐。
現場細碎產品粒度組成見表1。

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由表1可知,現場細碎產品鐵品位為21.40%,磁性鐵品位為16.88%,Al2O3含量為12.54%;鐵和Al2O3在各粒級分布較均勻,但磁性鐵在粗粒級有所集中,這與礦石一定程度被氧化有關[1]。
預選的目的是在礦石進入磨選作業前,拋出廢石,減少后續作業處理量,實現節能降耗、降本增效、減少細粒尾礦量、改善分選效果的目標[2];同時,預選出的廢石可作為建筑材料銷售,為選廠帶來一定的經濟效益[3]。
試驗開展了全粒級預拋尾和分粒級預拋尾研究。
2.1.1 干式磁選拋尾試驗
干式磁選工藝具有流程簡單的特點[4]。試驗采用CTDG-0605型干式磁選機,磁場強度為278.66 kA/m,皮帶速度分別為2.0 m/s和2.4 m/s,試驗結果見表2。

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由表2可以看出,當皮帶速度由2.0 m/s提高到2.4 m/s,拋尾產率由9.98%大幅增加到21.95%,精礦品位和尾礦品位上升明顯。從鐵回收率方面考慮,合適的皮帶速度為2.0 m/s。
2.1.2 濕式磁選拋尾試驗
濕式磁選工藝尤其適合5~0 mm物料的預選。細碎產品濕式預選試驗采用T-CCT-1006型磁選機,磁場強度分別為358.28 kA/m和278.66 kA/m,試驗結果見表3。

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由表3可以看出,磁場強度為358.28 kA/m時分選效果較好,可拋出產率20.17%的尾礦,尾礦磁性鐵品位為0.76%,磁性鐵回收率達99.10%。
為了消除礦物結塊的影響,16~5 mm產品和5~0 mm產品分別進行預選試驗。
2.2.1 16~5 mm產品干式磁選預拋尾試驗
16~5 mm產品干式磁選預拋尾試驗采用CTL-0806型永磁粉礦干式磁選機,磁場強度均為278.66 kA/m,試驗結果見表4。
由表4可以看出,皮帶速度由1.6 m/s提高到2.4 m/s,拋尾產率由7.39%提高到10.21%。綜合考慮,認為皮帶速度宜為2.4 m/s,可拋出產率10.21%、磁性鐵含量1.22%的尾礦,磁性鐵回收率達99.30%。
2.2.2 5~0 mm產品濕式磁選預拋尾試驗
5~0 mm產品濕式磁選預拋尾試驗采用T-CCT-1006型永磁濕式磁選機,磁場強度為358.28 kA/m,試驗結果見表5。

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由表5可以看出,5~0 mm產品濕式磁選拋尾產率為36.69%、磁性鐵含量0.75%,給礦鐵品位從20.58%提高到27.88%,磁性鐵回收率達98.21%,濕式磁選預拋尾效果較好。
2.2.3 數質量全流程
根據條件試驗結果進行了全流程計算,結果見圖1。
由圖1可以看出,細碎產品分粒級磁選預拋尾可拋出產率20.11%、鐵品位7.71%、磁性鐵品位0.90%的尾礦,可獲得鐵品位23.52%的粗粒預選精礦和鐵品位27.88%的細粒預選精礦,預選綜合精礦鐵品位為24.85%。

根據試驗結果,并結合選礦廠的生產實際,認為分級—預拋尾工藝或全粒級濕式磁選預拋尾工藝存在現場配置難度大、投資大、濕產品輸送困難等問題,且需停產改造。因此,現場改造選擇采用全粒級干式磁選預拋尾工藝,分選設備采用LCT150型干式磁選機,磁場強度為437.90 kA/m。
現場改造選擇在年終停產檢修時進行,即用磁滑輪替代高壓輥磨機給料皮帶機的頭輪。改造完成后的生產指標見表6。

由表5可以看出,細碎產品經過干式磁選預拋尾,可拋出產率8.76%、鐵品位6.42%的尾礦,干拋使入高壓輥磨機的品位從19.23%提高至20.46%,提高了1.23個百分點,鐵回收率為97.08%,較好地實現了節能減排、降本增效的目標。
(1)全粒級干式磁選拋尾試驗可拋出產率9.98%、鐵品位7.24%的尾礦,磁性鐵回收率達99.48%。
(2)全粒級濕式磁選拋尾試驗可拋出產率20.17%、磁性鐵品位0.76%、磁性鐵回收率達99.10%的尾礦。
(3)細碎產品中的16~5 mm粒級進行干式預選、5~0 mm粒級進行濕式預選,可拋出產率20.11%、鐵品位7.71%、磁性鐵品位0.90%的尾礦,可獲得鐵品位23.52%的粗粒預選精礦和鐵品位27.88%的細粒預選精礦,預選綜合精礦鐵品位為24.85%。
(4)現場采用LCT150型磁滑輪(437.90 kA/m)替代高壓輥磨機給料皮帶機頭輪,可拋出產率8.76%、鐵品位6.42%的尾礦,入高壓輥磨機的品位從19.23%提高至20.46%,鐵回收率為97.08%,較好地實現了節能減排、降本增效的目標。