王英姿，羅良飛，宋 鑫，楊柳毅

（1.嵐縣礦業(yè)有限公司，山西 嵐縣 030027；2.長沙礦冶研究院有限責任公司，湖南 長沙 410012）

太鋼袁家村鐵礦選礦廠目前年處理量2 200萬噸［1?2］，生產(chǎn)流程中混磁精礦再磨溢流粒度較細，其中－10 μm粒級含量高達50.80%，礦泥含量較高，泥化現(xiàn)象嚴重。混磁精礦經(jīng)濃縮后直接進入浮選，因其質(zhì)量小、比表面積大，在浮選過程中很容易黏附在礦物表面，惡化浮選，同時還會降低藥劑對目的礦物的選擇性，導致藥劑用量增大［3］，增加生產(chǎn)成本，嚴重影響生產(chǎn)指標穩(wěn)定。為了消除礦泥對后續(xù)浮選過程的有害影響，同時達到節(jié)能降耗和穩(wěn)定浮選精礦品位的目標，本文以袁家村鐵礦混磁精礦再磨溢流為研究對象，進行了試驗研究，采用平環(huán)ZH型三盤強磁選機進行脫泥丟尾，同時進一步優(yōu)化了反浮選藥劑制度。

1 礦石性質(zhì)和研究方法

1.1 礦石性質(zhì)

試驗所用礦樣取自嵐縣礦業(yè)公司現(xiàn)場混磁精礦再磨溢流。試樣化學多元素分析結(jié)果、鐵物相分析結(jié)果、礦物含量分析結(jié)果及篩析結(jié)果分別見表1～4。由表可知，試樣中TFe品位42.70%；脈石礦物主要為石英；鐵主要以赤褐鐵礦形式存在，其次以磁鐵礦和半假象赤鐵礦形式產(chǎn)出；試樣中－45 μm粒級含量90.96%，－20 μm粒級含量58.94%、－10 μm粒級含量50.80%，微細粒級礦物含量較高，在這種細度下綠泥石、赤褐鐵礦泥化現(xiàn)象嚴重，直接給入浮選作業(yè)不利于選別指標穩(wěn)定。

表1 礦石化學多元素分析結(jié)果（質(zhì)量分數(shù)） %

表2 礦石中鐵化學物相分析結(jié)果

表3 礦石中主要礦物含量（質(zhì)量分數(shù)） %

表4 礦石篩析結(jié)果

1.2 試驗方法

針對此類鐵礦，脫泥方法主要有兩種：選擇性絮凝脫泥法和強磁選脫泥法。選擇性絮凝脫泥法存在處理量小、占地面積大、指標不穩(wěn)定、藥劑費用高、環(huán)水處理難等問題；而強磁選脫泥法處理如此細粒給礦的研究報道甚少。本文結(jié)合近幾年強磁選技術(shù)的進步，采用平環(huán)ZH型三盤強磁選機對再磨溢流進行磁選脫泥研究，再對脫泥混磁精礦浮選藥劑制度進行了優(yōu)化。再磨溢流脫泥?浮選原則流程見圖1。

圖1 再磨溢流脫泥?浮選原則流程

2 選礦試驗研究

2.1 不同工藝及設(shè)備脫泥對比試驗

平環(huán)ZH型強磁選機是利用瓊斯式磁選機多層磁極感應磁場的原理開發(fā)出來的強磁選設(shè)備。它采用多層尖齒形介質(zhì)，具有磁場梯度高、對細粒級弱磁性礦物捕收力強的優(yōu)勢，可對物料進行磁性和粒級分段捕收，可按鐵礦物比磁化系列數(shù)大小順序依次在上、中、下盤中實現(xiàn)高效回收，減少磁夾雜。

采用立環(huán)和平環(huán)兩種強磁選設(shè)備，組合成不同工藝流程，考察了弱磁選＋立環(huán)一粗（一掃）和平環(huán)ZH型強磁選機三盤連選對再磨溢流脫泥分選指標的影響，結(jié)果見表5。由表5可以看出，平環(huán)ZH型強磁選機三盤連選拋尾結(jié)果較好，得到的精礦TFe品位達到了52.84%、回收率91.63%。針對二段溢流進行脫泥分選丟尾，采用平環(huán)ZH型強磁選機三盤連選在保證回收率的同時可以獲得較好的精礦品位。

表5 再磨溢流不同方案分選試驗結(jié)果

2.2 平環(huán)ZH型強磁選機三盤連選給礦濃度試驗

在介質(zhì)間隙分別為3、2、0.8 mm，三盤磁場強度分別為240、1 040、1 420 kA／m，總壓水壓0.4 MPa，中沖水壓力0.15 MPa條件下，考察了平環(huán)ZH型強磁選機給礦濃度對分選效果的影響，結(jié)果見表6。由表6可以看出，隨著給礦濃度升高，精礦品位略微下降，回收率小幅度升高。綜合考慮，確定給礦濃度為25%～30%。

表6 給礦濃度試驗結(jié)果

2.3 浮選試驗

對再磨溢流經(jīng)平環(huán)ZH型強磁選機脫泥后得到的精礦進行了浮選條件試驗。試驗在XFD?Ⅱ型浮選機中進行，單次給礦量200 g，浮選溫度25℃，藥劑攪拌時間各3 min，浮選時間4 min。浮選流程如圖2所示。其中捕收劑CY?66為長沙礦冶研究院有限責任公司自主研發(fā)的改性脂肪酸類藥劑。

圖2 浮選流程

在氫氧化鈉用量300 g／t、淀粉用量800 g／t、石灰用量200 g／t條件下，進行了捕收劑CY?66用量試驗，結(jié)果見圖3。由圖3可以看出，隨著CY?66用量增加，精礦品位逐步提高，但回收率下降。綜合考慮，捕收劑CY?66用量選擇100～150 g／t即可。

圖3 CY?66用量試驗結(jié)果

2.4 全流程試驗

在條件試驗基礎(chǔ)上，進行了全流程閉路試驗，閉路試驗數(shù)質(zhì)量流程見圖4。閉路試驗獲得了產(chǎn)率57.17%、TFe品位65.48%、回收率87.67%的鐵精礦。與現(xiàn)場生產(chǎn)指標相比，回收率提高了7.67個百分點。

圖4 再磨溢流強磁選?反浮選閉路試驗數(shù)質(zhì)量流程

3 結(jié) 論

1）袁家村鐵礦混磁精礦再磨溢流TFe品位42.70%，－10 μm粒級含量50.80%，金屬量主要分布在－10 μm粒級中，粒級TFe品位52.38%、分布率62.23%，為典型極細粒分布。

2）采用平環(huán)ZH型強磁選機分選袁家村混磁精礦再磨溢流是可行的，可以拋出產(chǎn)率25.95%、TFe品位13.78%的尾礦，強磁選精礦TFe品位52.84%、回收率91.63%，浮選給礦品位提高了10.14個百分點。預計工業(yè)實施可以減少一個浮選系列。

3）采用平環(huán)ZH型強磁選機三盤連選?反浮選閉路新工藝流程處理袁家村鐵礦混磁精礦再磨溢流，可以獲得精礦TFe品位65.48%、回收率87.67%鐵精礦。與原生產(chǎn)指標相比，回收率提高了7.67個百分點，直接經(jīng)濟效益、節(jié)能降耗效益顯著，工業(yè)應用前景好。