褐鐵礦選礦設(shè)備廠工藝流程優(yōu)化改造

褐鐵礦通常是以針鐵礦（Fe2O3·H2O）、水針鐵礦（2e2O3·3H2O）和纖鐵礦（FeO(OH)）為主，包括其他含結(jié)晶水氧化物及泥質(zhì)物的混合物，大部分鐵以2Fe2O3·3H2O形式存在，鐵含量不固定，在48%~63%范圍內(nèi)變化。褐鐵礦選礦的一個(gè)顯著特點(diǎn)是碎磨過(guò)程中容易產(chǎn)生過(guò)粉碎，形成大量騙人以回收的高品位礦泥，不僅影響回收率且影響分選選擇性，降低精礦質(zhì)量。常用的褐鐵礦選礦工藝有單一重選、單一磁選、磁化焙燒-磁選和磁選-浮選等。但由于褐鐵礦密度較小且變化大，故重選法早期應(yīng)用較多，而浮選法由于在許多情況下難以克服細(xì)粒礦泥的干擾也少有應(yīng)用。因此，目前對(duì)褐鐵礦的選礦國(guó)內(nèi)以強(qiáng)磁選為主，國(guó)外則以研究和應(yīng)用絮凝-磁選工藝居多。

云南某褐鐵礦磁選廠入選礦石為原礦篩出高品位塊礦后的篩下產(chǎn)物，其中主要金屬礦物為褐鐵礦，脈石礦物主要為粘土、石英等，S和P均不超標(biāo)。選礦廠原采用單一SLon磁選機(jī)一段磁選工藝產(chǎn)出鐵品位為48%左右的鐵精礦，但由于入選礦石品位和含泥量變化大且水分含量高，自投產(chǎn)以來(lái)生產(chǎn)指標(biāo)一直很差，平均鐵回收率僅47.48%。為了提高該選礦廠的生產(chǎn)水平，充分利用礦產(chǎn)資源，贛州金環(huán)磁選設(shè)備公司針對(duì)其礦石特點(diǎn)和生產(chǎn)中存在的問(wèn)題，在試驗(yàn)研究基礎(chǔ)上對(duì)原工藝流程進(jìn)行優(yōu)化改造，使來(lái)用礦鐵回收率、精礦產(chǎn)量和礦石處理能力得到了明顯提高。

一、原工藝流程及存在問(wèn)題

1、原工藝流程

原工藝流程見圖1。由于給礦為采場(chǎng)原礦篩出高品位塊礦后的篩下產(chǎn)物，大塊礦石少，且褐鐵礦易磨細(xì)，因此選礦廠采用1段磨礦分級(jí)即可達(dá)到-200目占90%以上的細(xì)度，使有用礦物與脈石礦物解離。鑒于這種篩下產(chǎn)物含泥量很高，故預(yù)先用振動(dòng)篩將細(xì)粒礦石和礦泥篩分出來(lái)直接進(jìn)入螺旋分級(jí)機(jī)，以免已解離部分（采礦爆破時(shí)產(chǎn)生大量礦粉）過(guò)磨，以免已解離部分（采礦爆炸時(shí)產(chǎn)生大量礦粉）過(guò)磨，振動(dòng)篩篩上產(chǎn)物進(jìn)入磨礦。磨礦分級(jí)產(chǎn)物除渣后，進(jìn)入SLon高梯度磁選機(jī)，經(jīng)1段強(qiáng)磁選得到精礦產(chǎn)品。

原褐鐵礦選礦工藝流程指標(biāo)見表1。

2、存在問(wèn)題

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)考察，結(jié)合表1生產(chǎn)指標(biāo)，經(jīng)分析，原工藝流程存在以下主要問(wèn)題。

（1）給礦品位及可選性變化大。由表1可知，給礦鐵品位在29.23%~40.58%范圍內(nèi)變化，變化幅度超過(guò)11個(gè)百分點(diǎn)。這是由于采場(chǎng)原礦石篩出高品位塊礦后，篩下產(chǎn)物分散堆放，而該礦礦石品位近年日益下降，含泥率上升，從而造成各時(shí)期篩下產(chǎn)物品位和可選性相差很大；另一方面，該礦屬典型“雞窩”型褐鐵礦，采礦過(guò)程中極易混入大量粘土和圍巖，這也是造成原礦石篩下產(chǎn)物鐵品位變化大的一個(gè)重要原因。

（2）給礦含泥量高。礦石開采過(guò)程中混入的大量粘土因粒度細(xì)而絕大部分成為篩下產(chǎn)品，導(dǎo)致選礦廠給礦的泥含量高且變化大。表2為現(xiàn)場(chǎng)3個(gè)篩下產(chǎn)物堆放點(diǎn)代表性樣品中-0.56mm細(xì)泥的含量及鐵品位測(cè)定結(jié)果，表3為這些細(xì)泥的SLon磁選機(jī)可選性試驗(yàn)結(jié)果?？梢?個(gè)篩下產(chǎn)物中，-0.56mm細(xì)泥的占有率分別高在39.60%，36.88%和48.64%，變化幅度近12個(gè)百分點(diǎn)；而這些細(xì)泥用SLon磁選機(jī)選別，精礦產(chǎn)率不足10%，精礦鐵品位最高僅為40.62%，可選性極差。因此，若預(yù)先脫除這引起細(xì)泥，將使入選礦石可選性得到改善，同時(shí)可提高選礦廠處理能力，增大精礦產(chǎn)量，降低生產(chǎn)成本。

注：磨礦細(xì)度-200目占90%，SLon磁選機(jī)磁感應(yīng)強(qiáng)度0.75T。

（3）磨礦分級(jí)系統(tǒng)存在問(wèn)題。除選鐵廠給礦泥含量大造成球磨分級(jí)系統(tǒng)處理量和分級(jí)粒度變化大外，磨機(jī)自身也存在許多問(wèn)題，主要是裝配球不合理。

（4）磁選尾礦品位高。許多褐鐵礦具有多次分選仍可得到較高品位鐵精礦的特點(diǎn)。由表1可知，入選礦石經(jīng)SLon高梯度磁選機(jī)1次選加盟后，尾礦鐵品位很高，最低22.1%，最高31.59%，平均27.09%。對(duì)磁選尾礦進(jìn)行SLon高梯度磁選機(jī)掃選實(shí)驗(yàn)室及工業(yè)試驗(yàn)，結(jié)果（表4）表明該尾礦可選性較好。造成選礦廠尾礦鐵品位高的另一個(gè)重要原因是精礦濃縮機(jī)沉降面積太小，造成溢流含固量很高，約為5%，其鐵品位與底流基本相當(dāng)。這些濃縮機(jī)溢流被直接用作振動(dòng)篩沖洗水和螺旋分級(jí)機(jī)補(bǔ)加水，在整個(gè)生產(chǎn)流程中反復(fù)循環(huán)，其中的細(xì)顆粒最終只能隨磁選機(jī)尾礦排出，導(dǎo)致尾礦鐵品位上升。因此，要提高選礦廠生產(chǎn)水平，增加磁掃選作業(yè)并擴(kuò)大精礦濃縮機(jī)沉降面積是有效途徑。

二、工藝流程優(yōu)化改造

1、增加磁選掃選作業(yè)

鑒于選礦廠原磁選尾礦仍具有可選性，因而在原工藝流程的基礎(chǔ)上增加了1段SLon高梯度磁選機(jī)掃選作業(yè)。增加掃選作業(yè)前后生產(chǎn)指標(biāo)的對(duì)比結(jié)果如表5所示。

由表5可見，增加1段SLon高梯度磁選機(jī)掃選作業(yè)后，在精礦鐵品位僅降低1.91個(gè)百分點(diǎn)的情況下，精礦產(chǎn)率和鐵回收率分別提高4.07和6.50個(gè)百分點(diǎn)，證明增加掃選可顯著提高資源利用率。

2、配礦

選礦廠增加1段磁掃選作業(yè)后，雖然鐵回收率顯著提高，但由于給礦含泥量高且變化大，導(dǎo)致生產(chǎn)指標(biāo)波動(dòng)很大。為解決礦泥影響分選指標(biāo)的問(wèn)題，嘗試對(duì)入選礦石進(jìn)行配礦。配礦前后生產(chǎn)指標(biāo)的對(duì)比結(jié)果如表6所示。

由表6可知：完全以1#堆存點(diǎn)礦石入選時(shí)，給礦品位為34.18%，綜合精礦鐵品位只有45.56%，但精礦產(chǎn)率和鐵回收率均較高，分別達(dá)到47.17%和62.87%；完全以2#堆存點(diǎn)礦石入選時(shí)，給礦鐵品位為37.62%，精礦鐵品位較高，為49.84%，但精礦產(chǎn)率和鐵回收率分別下降到41.54%和55.03%；而將兩種礦石按1:1的比例配礦生產(chǎn)后，得到的綜合精礦產(chǎn)率、鐵品位、鐵回收率均較高，分別為47.30%，47.77%，62.29%。

前面提到，選礦廠入選礦石分散堆存于多個(gè)地點(diǎn)，而各堆存點(diǎn)礦石的鐵品位及可選性差異很大。這種情況下，若遇難選礦石，很難獲得好的選別結(jié)果。而根據(jù)表6結(jié)果，若將不同點(diǎn)礦石按一定比例靈活配礦，則可增強(qiáng)生產(chǎn)工藝適應(yīng)礦石性質(zhì)變化的能力，從而改善生產(chǎn)指標(biāo)。

3、入選礦石脫泥

為進(jìn)一步消除礦泥對(duì)選別的影響，根據(jù)表3試驗(yàn)結(jié)果，在流程中增加一道篩孔為0.6mm的振動(dòng)篩，以脫除原有振動(dòng)篩-14mm篩下物中的-0.6mm細(xì)漲。增設(shè)脫泥作業(yè)后取得了非常好的效果：一方面使磁選機(jī)給礦的鐵品位提高、可選性增強(qiáng)，從而明顯改善生產(chǎn)指標(biāo)（見表7）；二方面由于脫除了大量可選性極差的礦泥，因而可在滿足磨礦細(xì)度要求（-200目占85%~90%）的條件下，至少使選礦廠處理能力提高20%~25%（見圖2，假設(shè)增加脫泥作業(yè)前礦石處理量為100%），從而大大降低生產(chǎn)成本。

注：增加脫泥作業(yè)后的給礦鐵品位指磁選機(jī)給礦品位。

4、磨礦分級(jí)控制改進(jìn)及濃縮機(jī)擴(kuò)容

在增加掃選和原礦脫泥作業(yè)及采取配礦措施的基礎(chǔ)上，對(duì)磨礦分級(jí)系統(tǒng)進(jìn)行控制改進(jìn)，對(duì)精礦濃縮機(jī)進(jìn)行擴(kuò)容改造。前者主要通過(guò)提高鋼球充填率、合理配球和控制分級(jí)機(jī)溢流濃度等，達(dá)到提高球磨機(jī)處理能力和控制分級(jí)機(jī)溢流粒度的目的；后者主要使精礦濃縮機(jī)沉降面積增大約110%，以降低溢流含固量，減少細(xì)粒鐵礦物流失。通過(guò)這些改進(jìn)，進(jìn)一步改善了生產(chǎn)指標(biāo)，精礦產(chǎn)率和鐵回收率分別提高5.30和4.21個(gè)百分點(diǎn)（見表8）。

三、結(jié)論

1、采用加酸、加硝酸鉛的方法，提高了鉛、銻、銀礦物的可浮性；在酸性條件下用丁銨黑藥捕收鉛銻礦物，捕收能力較強(qiáng)，選擇性好，有利于鉛、銻、銀的回收。

2、通過(guò)改善鉛、銻、銀礦物的可浮性和使用選擇性好的捕收劑，減少了捕收劑的用量，弱化了捕收劑對(duì)鋅、硫礦物的捕收能力，從而使NZ抑制劑可有效地抑制鋅、硫礦物。

3、生產(chǎn)實(shí)踐表明，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果對(duì)原礦選礦工藝流程進(jìn)行優(yōu)化改造，生產(chǎn)穩(wěn)定，分選技術(shù)指標(biāo)好，有效地綜合回收了礦石中的有價(jià)礦物，選礦廠經(jīng)濟(jì)效益顯著提高。

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