旋流器串聯(lián)分級(jí)在磁鐵礦選礦中的應(yīng)用

為了解決細(xì)粒級(jí)磨礦的分級(jí)問(wèn)題，在磨礦分級(jí)回路中，以串聯(lián)旋流器組為分級(jí)設(shè)備，使磁鐵礦磨至-0.043mm占95%，提高了磨礦濃度和效率，并生產(chǎn)出高質(zhì)量的鐵精礦。

金堆城鉬業(yè)汝陽(yáng)有限責(zé)任公司所屬的東溝鉬礦床是國(guó)內(nèi)發(fā)現(xiàn)并探明的第三個(gè)特大型斑巖型鉬礦床。原礦中除含輝鉬礦外，金屬礦物還含有少量磁鐵礦、赤鐵礦、黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦；脈石礦物主要為石英、長(zhǎng)石、角閃石、黑云母，其次為方解石、綠泥石，螢石等。

原礦經(jīng)過(guò)磨礦—粗選—精礦再磨—精選，可獲得高品位的鉬精礦，生產(chǎn)工藝合理，雖可獲得一定數(shù)量的鐵精礦，但質(zhì)量較差，其品位在42%~44%之間徘徊。

為了提高鐵精礦品位，該公司與西安建筑科技大學(xué)合作，在磨礦分級(jí)回路中，采用串聯(lián)旋流器組作為分級(jí)設(shè)備，提高了磨礦濃度和效率，達(dá)到了磁鐵礦磨至-0.043mm占95%的目的，獲得了高質(zhì)量鐵精礦。

1、鐵精礦品位低的原因分析

選鐵車間的原礦是選鉬車間鉬掃選的尾礦。鉬粗掃選的目的是要扔掉大量的非鉬礦物和脈石，且要保證一定的鉬回收率。因此，生產(chǎn)過(guò)程中初磨粒度-0.074mm僅占70%左右。在選鐵車間粗選且再磨后，-0.043mm也只有54.5%。

經(jīng)對(duì)選鐵車間的鐵精礦進(jìn)行篩析、化驗(yàn)分析后發(fā)現(xiàn)，鐵在-0.043mm級(jí)別中占有率達(dá)66%以上，而該級(jí)別的產(chǎn)率只有46.5%，說(shuō)明該礦石中鐵礦物的嵌布粒度很細(xì)，鐵精礦品位不高的原因是磨礦細(xì)度不夠。

對(duì)選鐵車間的鐵精礦進(jìn)行再磨再選試驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)，當(dāng)磨礦細(xì)度-0.043mm占95%時(shí)，經(jīng)過(guò)一次粗選、三次精選，可使鐵精礦品位達(dá)到62.89%，鐵回收率達(dá)到93.41%，進(jìn)一步證實(shí)了上述磨礦細(xì)度不夠的分析。推薦的工藝流程見(jiàn)圖1。

2、常規(guī)分級(jí)難以解決細(xì)磨的問(wèn)題

試驗(yàn)結(jié)果雖然較好，但工業(yè)生產(chǎn)中要達(dá)到磨礦細(xì)度-0.043mm占95%卻很難。常規(guī)的球磨分級(jí)閉路循環(huán)，最小磨礦細(xì)度一般-0.074mm約占99%。旋流器和磨礦機(jī)組成閉路磨礦循環(huán)，磨礦細(xì)度可達(dá)-0.043mm占95%或更細(xì)，但隨著細(xì)度的提高，旋流器的細(xì)度也須減小。而旋流器的直徑越小，允許的最大給礦濃度也越小，其沉砂和溢流濃度也隨之越小，這會(huì)給磨礦和選別帶來(lái)一定困難。

3、旋流器串聯(lián)分級(jí)方案的提出

根據(jù)有關(guān)資料，要分出最大粒度為0.043mm的物料，要分出最大粒度為0.043mm的物料，旋流器的直徑必須≤100mm、給礦濃度<12%，給礦壓力>0.05MPa。

若對(duì)球磨機(jī)排礦補(bǔ)加水，使其濃度達(dá)到12%后再給入φ100mm的旋流器，由于磨礦量、耗水量大及給礦濃度低，會(huì)使沉砂濃度低（約30%）影響磨礦效率，即直接用φ100mm旋流器與球磨機(jī)組成磨礦分級(jí)系統(tǒng)，雖可能實(shí)現(xiàn)磨礦粒度-0.043mm占95%的目標(biāo)，但存在難以解決的濃度問(wèn)題。

經(jīng)考慮，φ150mm旋流器最大給礦濃度有30%的先例，沉砂濃度可達(dá)60%左右，雖仍不是理想的磨礦濃度（理想濃度75%~90%），但也比φ100mm旋流器沉砂濃度30%提高不少。

利用φ150mm和φ100mm旋流器各自的特點(diǎn)，將其串聯(lián)起來(lái)，發(fā)揮各自的優(yōu)點(diǎn)，解決各自的不足，可滿足細(xì)粒級(jí)磨礦的需要。

選鉬尾礦經(jīng)弱磁場(chǎng)磁選機(jī)拋尾后，精礦濃度一般約30%，這也是φ150mm旋流器能接受的給礦濃度，經(jīng)過(guò)旋流器分級(jí)，其沉砂濃度可達(dá)60%左右、且粒度粗，給入球磨機(jī)再磨時(shí)對(duì)磨礦效果影響較小。φ150mm旋流器的溢流濃度在15%左右、且粒度細(xì)，可作為φ100mm旋流器的給礦，從而能夠保證磨礦粒度-0.043mm占95%的目標(biāo)，盡管φ100mm旋流器的沉砂濃度低（30%左右），但由于其量小對(duì)磨礦效果影響也較??；而溢流濃度就更?。?%左右），而下一個(gè)作業(yè)是磁選，受濃度的影響不明顯，只要把粗選設(shè)備選擇合理，保證礦漿通過(guò)磁選選加盟空間時(shí)流速不過(guò)大，就不會(huì)造成鐵回收率的下降，見(jiàn)圖2。

4、工業(yè)試驗(yàn)結(jié)果

采用φ150、100mm旋流器串聯(lián)，4套一組構(gòu)成旋流器組。砂泵采用揚(yáng)程高、揚(yáng)量小的3/2D-HH渣漿泵。采用圖2所示的工藝流程，選廠經(jīng)改造后，投料試車一次成功，鐵精礦品位達(dá)62%、鐵回收率達(dá)90%以上。

5、結(jié)語(yǔ)

旋流器串聯(lián)分級(jí)，不僅可以提高分級(jí)給礦濃度的上限，適應(yīng)精礦再磨時(shí)粗精礦濃度一般>30%的現(xiàn)狀，而且可以提高沉砂濃度，從而提高磨礦濃度和效率；更重要的是可提高磨礦分級(jí)最終細(xì)度，適合部分貧、細(xì)、雜礦物的分選。

旋流器串聯(lián)分級(jí)，雖然可能造成最后一段旋流器溢流濃度過(guò)低的現(xiàn)象，但當(dāng)分級(jí)粒度滿足告別要求后，可在最后一段旋流器溢流口上，再串聯(lián)一個(gè)更小的旋流器，起脫水作用，將其沉砂給后續(xù)的選別作業(yè)，同樣可以適應(yīng)不同選別濃度的要求。

旋流器串聯(lián)分級(jí)，需要增加小直徑旋流器或更換高揚(yáng)程、低揚(yáng)量的砂泵。小直徑旋流器投資較小，更換砂泵需要一定的投資和運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用，所以要進(jìn)行經(jīng)濟(jì)核算，只有產(chǎn)出比合理時(shí)，方可采用該方案。

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