超貧磁鐵礦選礦工藝改進(jìn)實(shí)踐

我國鐵礦石資源貧礦多，富礦少，開發(fā)和利用低品位的鐵礦資源越來越受到重視。隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和選礦工藝、設(shè)備的進(jìn)步，在現(xiàn)有經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件下，對超貧磁鐵礦進(jìn)行開發(fā)利用，在一定程度上緩解了我國鐵礦資源不足的情況。承德地區(qū)的超貧磁鐵礦主要為產(chǎn)于基性超基性巖體中的超貧磁鐵礦，是河北省重點(diǎn)開發(fā)的超貧磁鐵礦區(qū)。承德柏泉鐵礦地處承德市平泉縣，礦區(qū)為超貧磁鐵礦，儲量較為豐富，但原礦品位低，平均品位為9%~13%，磁性鐵品位為5%~8%，礦石較堅(jiān)硬，硬度系數(shù)f=11~15。柏泉鐵礦采選生產(chǎn)能力200萬t/a，年產(chǎn)鐵精粉18萬t。隨著礦石品位的逐年降低，原選礦工藝流程中部分工藝設(shè)備不能夠繼續(xù)滿足生產(chǎn)的要求，在生產(chǎn)中對選礦工藝設(shè)備進(jìn)行了改進(jìn)。

一、礦石性質(zhì)

1、礦石化學(xué)多元素及物相分析

承德柏泉鐵礦原礦化學(xué)多元素和物相分析結(jié)果見表1、表2。

由表1、表2可知該礦石品位極低，僅為12.06%。有用礦物以磁鐵礦為主，磁性鐵含量為7.18%，金屬分布率59.54%，難以回收的菱鐵礦和不可利用的硅酸鐵礦占16.91%，用磁選法難以選別的赤褐鐵礦占19.65%，這些對礦石的選別指標(biāo)、尾礦品位和金屬回收率影響很大。有害元素硫、磷含量較高，對選別指標(biāo)也構(gòu)成影響。

2、礦物組成及結(jié)構(gòu)構(gòu)造

礦石礦物組成復(fù)雜，金屬礦物主要為磁鐵礦，少量的赤鐵礦、褐鐵礦、磁黃鐵礦、黃鐵礦；非金屬礦物主要為斜長石、輝石、角閃石、磷灰石，多發(fā)生輕微綠泥石化、綠簾石化、高嶺土化、絹云母化、黑去母化。

磁鐵礦為主要含鐵礦物和礦石礦物。多呈半自形晶，部分他形晶，嵌布粒度粗細(xì)不等，粗粒含量較多，粒度一般為0.04~1.1mm。磁鐵礦多與斜長石、角閃石等脈石礦物呈規(guī)則毗連鑲嵌，部分粗粒磁鐵礦中包裹斜長石、磷灰石等脈石礦物，部分細(xì)粒磁鐵礦包裹于斜長石、角閃石等脈石礦物中。

磁赤鐵礦含量較少，嵌布粒度粗細(xì)不等，一般為0.02~0.1mm。

赤鐵礦多呈他形分布于磁鐵礦邊緣或呈條形分布于磁鐵礦中，嵌布粒度細(xì)小。

黃鐵礦、磁黃鐵礦含量較少，為主要含硫礦物。主要呈他形粒狀，嵌布粒度較細(xì)，一為0.01~0.15mm。多包裹于磁鐵礦及脈石礦物中，少量與磁鐵礦及脈石礦物毗連鑲嵌。

二、原生產(chǎn)工藝流程

選廠生產(chǎn)采用3段一閉路破碎工藝流程，1次干選，階段磨放，1次粗選，2次精選，旋流器、高頻篩分級，總尾礦由盤式磁選機(jī)進(jìn)行回收，改造前的工藝流程見圖1，精礦粒度-0.074mm達(dá)到80%以上，精礦品位達(dá)到63.5%。破碎系統(tǒng)設(shè)備比較落后，粗碎和中碎使用顎式破碎機(jī)，細(xì)碎使用圓錐破碎機(jī)。

處理表面山體礦石時(shí)，礦石性質(zhì)較好，硬度小可選擇性較好。隨著開采的逐步加深，礦石的硬度也逐漸加大，原礦品位也隨之下降到10.5%左右。由于礦石屬于超低貧磁鐵礦，采場的礦石性質(zhì)變化很大，礦石的可選性也隨之下降導(dǎo)致精礦品位下降，回收率下降。為了提高精礦質(zhì)量，提高回收率，工藝流程需要進(jìn)行改造。

三、工藝流程改造

為了提高入磨量和礦石品位，增加產(chǎn)量，破碎車間加強(qiáng)大干選磁滑輪甩廢量，振動篩篩孔由14mm改為14mm和12mm配合使用，給礦粒度-12mm占65%以上。改造后的工藝流程見圖2。經(jīng)過改造后磨選流程更加順暢，與改造前相比中礦泵池子淤堵現(xiàn)象明顯減少，減少了中礦泵的維修次數(shù)，節(jié)約了泵件。每月節(jié)省高頻篩片20片左右。保證了精礦的品位要求，每月可增加精礦產(chǎn)量300t，提高了金屬回收率。

1、階段磨礦改為連續(xù)磨礦

礦石入磨粒度為-12mm占67%，分級機(jī)排礦粒度-200目占20%。分級機(jī)溢流經(jīng)CTB1230磁選機(jī)選別后精礦經(jīng)渣漿泵給入Φ500mm旋流器，旋流器溢流給入高頻篩，高頻篩使用120目篩網(wǎng)，篩下粒度-200目占80%以上。2段球磨機(jī)排礦粒度-200目在30%以上，旋流器底流粒度-200目在23%。旋流器給礦粒度較粗，造成旋流器和高頻篩分級效果不好，篩網(wǎng)使用壽命較短，渣漿泵給礦濃度較高，粒度較粗，上礦效果不好，泵池子經(jīng)濟(jì)於礦，經(jīng)常造成惡性循環(huán)，影響1段球磨機(jī)的磨礦量。隨著原礦性質(zhì)的變差，這種現(xiàn)象越來越明顯。

階段磨礦改為連續(xù)磨礦，將2段磨礦機(jī)的給礦順由鼓式給礦器換為雙勺給料器，增加一個給礦箱。工藝流程改造完成后，現(xiàn)場生產(chǎn)效果較好，泵池子淤堵現(xiàn)象明顯減少，篩網(wǎng)使用壽命增長，渣漿泵泵件使用壽命也延長。

2、安裝淘洗機(jī)

由于礦石性質(zhì)的變化，礦石的可選性降低，精礦品位下降。為了提高精礦品位，在車間安裝2臺全自動淘洗磁選機(jī)。淘洗磁選機(jī)的工作原理：環(huán)水由底部切向給入，給礦由頂部給料斗進(jìn)入筒體中部，散開后進(jìn)入選別區(qū)，在磁場力、重力及上升水沖力相互作用下脈石、非磁性物質(zhì)和連生體等經(jīng)溢流槽的溢流管溢出，磁性鐵由精礦管排出。

原流程的精礦由渣漿泵給入2臺淘洗磁選機(jī)，淘洗機(jī)精礦直接給入過濾機(jī)，成為最終精礦，淘洗機(jī)溢流進(jìn)入尾礦，經(jīng)盤式磁選機(jī)選別后精礦返回流程。安裝后進(jìn)行現(xiàn)場工業(yè)試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見表3。

淘洗機(jī)平均給礦品位62.08%，精礦平均品位63.55%，溢流平均品位20.21%，提高平均品位1.53個百分點(diǎn)，平均產(chǎn)率96.48%。

淘洗磁選機(jī)作為精選設(shè)備，試驗(yàn)結(jié)果較給礦產(chǎn)品品位高出1.53個百分點(diǎn)。淘洗磁選機(jī)有效的脫去脈石和大顆粒貧連生體，溢流濃度低（0.5%左右），溢流經(jīng)過回收機(jī)選別后對增加流程負(fù)荷不明顯。生產(chǎn)平衡后使用效果較好，平均提高了精礦品位1.71個百分點(diǎn)。

3、安裝尾礦回收磁選機(jī)

由于1段磨礦溢流粒度較粗，1段磁選磁場偏低，造成粗選尾礦磁性鐵流失。尾礦磁性鐵品位在0.93%。為了將磁性鐵充分回收，對尾礦進(jìn)行高場強(qiáng)滾筒式磁選機(jī)回收試驗(yàn)?；厥沾胚x機(jī)選用CTS1040型，場強(qiáng)477.6kA/m。磁選機(jī)安裝后現(xiàn)場應(yīng)用結(jié)果見表4。

經(jīng)過磁選機(jī)選別后尾礦磁性鐵平均0.73%，降低0.45個百分點(diǎn)，與盤式回收機(jī)相比降低0.2個百分點(diǎn)，可得到品位16.85%的精礦，產(chǎn)率在3.05%。進(jìn)入2段磨礦流程后，每天可增加精礦產(chǎn)量約10t。進(jìn)入2段磨礦流程后，負(fù)荷量增加對2段磨礦影響不大，效果較好。

為了提高貧磁鐵礦石的金屬回收率，提高資源利用率，礦石在進(jìn)入球磨機(jī)之前進(jìn)行拋廢處理，提高了入磨礦石的質(zhì)量。積極采用新型選礦設(shè)備和先進(jìn)工藝，保證最終精礦品位。柏泉鐵礦對選礦工藝流程的改進(jìn)，獲得了較大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

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