李樓鏡鐵礦采用強磁選?螺旋溜槽重選早收鐵精礦的研究與實踐①

嚴小虎，楊計軍

（1.長沙礦冶研究院有限責任公司，湖南 長沙 410012；2.五礦礦業控股有限公司，安徽 合肥 230091）

霍邱鐵礦區為鐵礦石資源約20億噸的隱伏型大型沉積變質型鐵礦床，李樓鐵礦位于該礦區中部，礦石中鐵礦物主要為鏡鐵礦，礦石儲量2.76億噸。安徽開發礦業有限公司于2011年建成了李樓鐵礦500萬噸／年鏡鐵礦采選工程，原設計選礦流程為階級磨礦（弱磁選）強磁選?中礦反浮選，流程中對－10 mm粒級破碎產品（TFe品位31.65%）采用3臺Φ5.03 m×6.40 m球磨機及Φ600 mm旋流器組進行一段磨礦，在磨礦細度－0.074 mm粒級含量不低于50%時采用一粗一掃強磁選獲得產率57.00%、TFe品位48.57%、回收率87.49%的粗精礦，再采用2臺Φ5.03 m×6.40 m球磨機及Φ350 mm旋流器組對其進行二段磨礦，在磨礦細度－0.074 mm粒級含量不低于80%時進行二段一粗一掃強磁選，其中二段強磁粗選精礦作為鐵精礦產品，其產率29.50%、TFe品位65.00%、回收率60.58%，二段強磁掃選精礦產率12.00%、TFe品位50.61%、回收率19.19%，經濃縮?鐵反浮選后可獲得產率8.95%、TFe品位64.96%、回收率18.37%的鐵精礦。

為降低生產成本，充分利用礦石中鐵礦物粗細嵌布不均勻的特點，以產率43.45%、TFe品位57%、回收率77.25%的一段強磁粗選精礦為給礦，開展了螺旋溜槽重選早收鐵精礦的實驗室及工業試驗研究，通過優化改造后螺旋溜槽工藝參數，工業生產中早收了產率15.75%～19.42%、TFe品位65.21%～65.50%、回收率32.24%～39.41%的鐵精礦，工業上取得了停用1臺二段磨機、年節省成本一千萬元以上的效果。

1 礦石性質

李樓鏡鐵礦石主要化學成分、礦物組成及鐵礦物嵌布粒度測定結果分別列于表1～3。

表1 礦石主要化學成分（質量分數） %

表2 礦石中主要礦物含量（質量分數） %

表3 礦石中鐵礦物嵌布粒度

李樓鏡鐵礦石TFe／FeO比為38.90，堿性系數0.02，鐵礦物主要為鏡鐵礦，含量28.4%，次為假象赤鐵礦，含量15.1%，兩者均為粗細不均勻嵌布。鏡鐵礦礦石在一段磨礦細度－0.074 mm粒級含量53%時－0.3 mm粒級含量已達到95.27%，具備獲得部分TFe品位不低于65%鐵精礦的條件。

2 選礦廠工業生產一段強磁選取樣結果

選礦廠工業生產中，針對原礦TFe品位30%～32%的一段磨礦產品采用Ф2 000 mm SLON強磁選機一粗一掃強磁選，在粗選磁場強度0.9 T、掃選磁場強度1.0 T條件下的取樣結果見表4。結果表明，強磁粗選精礦產率大、鐵品位高，同時也回收了原礦中大部分的鐵，適合作為螺旋溜槽重選早收鐵精礦的給礦［1］。

表4 工業生產一段強磁選取樣結果

3 一段強磁粗選精礦螺旋溜槽重選早收鐵精礦試驗室試驗

對一段強磁粗選精礦采用Ф400 mm螺旋溜槽進行了不同精礦截礦帶試驗室試驗，結果見表5。結果表明，對一段強磁粗選精礦采用螺旋溜槽一次粗選，即可獲得TFe品位66.12%～67.53%的鐵精礦，且精礦作業產率高達48.40%～58.29%，早收了相對于原礦產率21.02%～25.32%的鐵精礦。

表5 一段強磁粗選精礦螺旋溜槽試驗室試驗結果

4 工業試驗

對選礦廠1＃系列6臺Φ2 000 mm SLON強磁選機中1號機的粗選精礦礦漿經分礦器四分給入4臺4頭Ф1 500 mm螺旋溜槽，再經分礦器四分給入每臺螺旋溜槽的4個溜槽進行早收鐵精礦的工業試驗。

4.1 螺旋溜槽給理量試驗

對1號SLON強磁選機處理量50 t／h、磁場強度0.9 T條件下所得一段強磁粗選精礦進行了螺旋溜槽處理量對比試驗，結果見表6。可見，采用4臺（單臺處理量4.99 t／h）螺旋溜槽比采用3臺（單臺處理量7.05 t／h）螺旋溜槽早收鐵精礦效果更好。

表6 螺旋溜槽給處礦量對比試驗結果

4.2 不同強磁粗選磁場強度所得粗選精礦螺旋溜槽試驗

將強磁粗選精礦采用4臺螺旋溜槽處理，考察了不同強磁磁場強度下所得強磁粗選精礦螺旋溜槽重選早收鐵精礦的效果，結果見表7。可見，在工業生產一段強磁粗選常用操作條件（0.8～0.95 T）下，采用4臺螺旋溜槽（單臺處理量4.99 t／h），可以取得產率19.38%～22.50%、TFe品位65.32%～66.41%鐵精礦，螺旋溜槽重選的適應性和穩定性都較理想。

表7 一段強磁磁場強度對粗選精礦螺旋溜槽早收試驗結果

4.3 連續穩定試驗

對一段強磁粗選磁場強度0.9 T條件下所得粗精礦按分給4臺4頭Ф1 500 mm螺旋溜槽的方式進行了8 h連續穩定試驗，試驗流程見圖1，結果見表8。由表8中各產品產率及其細度可知，原流程強磁粗選精礦和掃選精礦都需要再磨，再磨給礦產率51.69%、磨礦細度－0.074 mm粒級占56.9%；對一段強磁粗選精礦采用螺旋溜槽重選早收產率19.73%、TFe品位65.95%的鐵精礦后，再磨給礦產率31.96%、磨礦細度－0.074 mm粒級占62.3%，需要再磨的礦量明顯減少，且細度也變細了，達到了大幅度降低再磨負荷的效果。

圖1 一段強磁粗選精礦螺旋溜槽重選早收鐵精礦連續穩定試驗流程

表8 一段強磁粗選精礦螺旋溜槽重選早收鐵精礦連續穩定試驗結果

5 一段強磁粗選精礦螺旋溜槽重選早收鐵精礦流程改造及調試結果

根據工業試驗結果，選礦廠實施了一段強磁選粗精礦采用螺旋溜槽早收鐵精礦工業流程改造，每臺強磁選機對應4臺4頭Ф1500 mm螺旋溜槽，12臺一段強磁粗選機共配置了48臺螺旋溜槽，進行螺旋溜槽優化調試。

5.1 螺旋槽面增加擋流條

在螺旋溜槽床面外半邊每一圈增設一個傾角45°、高5 mm、長40 mm的擋流條，以增強外圈鐵礦物轉向內圈的精礦帶，提高鐵精礦產率［2］。選擇1號SLON強磁機粗選精礦的螺旋溜槽進行了增設擋流條的優化試驗，取樣計算結果見表9。可見，增設擋流條后，螺旋溜槽重選鐵精礦作業產率提高到了43.93%～58.36%，對原礦產率可達19.09%～25.36%，效果明顯。

表9 螺旋溜槽增設擋流條優化試驗取樣計算結果

5.2 強化給礦均勻性

在3號SLON強磁選機粗選精礦的螺旋溜槽進行了強化給礦均勻性調試，主要是將給礦量明顯偏大的礦漿給入4組螺旋溜槽的分礦箱，并將每個螺旋溜槽4個頭適當關小，以保證每個螺旋溜槽給礦量基本一致，再根據各螺旋溜槽給礦情況調整精礦截礦帶位置。取樣計算結果見表10。可見，強化給礦均勻性，螺旋溜槽重選鐵精礦作業產率38.47%，對原礦產率16.71%，鐵精礦TFe品位達到了65.22%。

表10 螺旋溜槽強化分礦均勻性取樣計算結果

5.3 螺旋溜槽優化調試結果

48臺螺旋溜槽全部優化調試后的取樣計算結果見表11。優化調試后，一段強磁粗選精礦采用螺旋溜槽重選可早收TFe品位65.21%、對原礦產率19.42%、對原礦回收率39.41%的鐵精礦。

表11 螺旋溜槽優化調試后試驗結果

5.4 全流程考查結果

原礦處理量660 t／h，一段和二段磨機為三對一、一段磨礦細度－0.074 mm粒級含量60.82%、二段磨礦細度－0.074 mm粒級含量85.33%條件下，采用螺旋溜槽重選早收了產率15.75%、TFe品位65.50%、回收率32.24%的鐵精礦，二段強磁選精礦產率17.17%、TFe品位63.07%、回收率33.84%，總精礦產率39.18%、TFe品位64.51%、回收率79.00%。生產數質量流程見圖2。

圖2 一段強磁粗選精礦螺旋溜槽重選早收鐵精礦生產數質量流程

6 結 語

1）對一段粗磨強磁粗選精礦采用螺旋溜槽重選能早收產率15.75%～19.42%、TFe品位不低于65%、回收率32.24%～39.41%的合格鐵精礦，將給入二段磨礦的中礦產率由改造前的51.69%（－0.074 mm粒級占56.9%）減少到33.82%～37.49%（－0.074 mm粒級占62.3%），達到了既明顯減少再磨中礦產率、又增加再磨給礦細度的雙重效果，生產中一段和二段磨機按三對一運行的總精礦產率39.18%、TFe品位64.51%、回收率79.00%，生產中停用1臺二段磨機取得了年節省成本一千萬元以上的效果。

2）采用強磁選與螺旋溜槽重選配合早收鐵精礦，可以大幅度減少螺旋溜槽設備數量，便于生產管理，對我國類似紅礦選礦廠采用螺旋溜槽重選早收鐵精礦的實踐有借鑒和推廣價值。