本鋼南芬露天鐵礦采場(chǎng)各部位礦石可磨可選性實(shí)驗(yàn)研究

供稿|王子鳴，姚元，徐彪 / WANG Zi-ming, YAO Yuan, XU Biao

內(nèi)容導(dǎo)讀

文章介紹了本鋼南芬露天鐵礦北山、主采場(chǎng)和南端幫各部位礦石的性質(zhì)、分布等。在礦石產(chǎn)量需求不斷加大、礦石質(zhì)量不斷下降的形勢(shì)下，對(duì)各部位礦石進(jìn)行了可磨可選性實(shí)驗(yàn)，對(duì)原礦進(jìn)行品位、磁性率、磨礦、選礦分析，并對(duì)可磨度、品位、磁性率、回收率、精礦產(chǎn)率和選別效率等指標(biāo)進(jìn)行了綜合對(duì)比分析，有利于提高礦石產(chǎn)量和改進(jìn)礦粉質(zhì)量。通過對(duì)礦石可磨可選性實(shí)驗(yàn)研究得出：北山部位礦石普遍為較難磨礦石，而主采場(chǎng)和南端幫部位的礦石均為好磨礦石；北山、主采場(chǎng)和南端幫部位的紅礦和過渡類型礦石均為難選，而各部位的石棉礦和灰礦均為好選。文章給出了礦石可磨可選性的下一步實(shí)驗(yàn)研究建議。

本鋼南芬露天鐵礦礦石儲(chǔ)量很大，但隨著北山部位礦石采出量的逐年加大，輸出礦石質(zhì)量有不斷下降的趨勢(shì)。選礦廠現(xiàn)有生產(chǎn)工藝處理原礦的能力與露天礦北山部位不同類型礦石質(zhì)量的矛盾越來越突出，造成北山部位質(zhì)量和性質(zhì)較差的紅礦和過渡類型礦石大量積壓，而主采場(chǎng)部位質(zhì)量和性質(zhì)較好的礦石卻被大量超采，嚴(yán)重影響了礦山生產(chǎn)組織和綜合配礦工作。因此，需對(duì)露天礦采場(chǎng)不同部位的礦石進(jìn)行深入、系統(tǒng)、全面的實(shí)驗(yàn)研究，摸清采場(chǎng)現(xiàn)有出礦部位不同品級(jí)、類型礦石的可磨可選性情況，以加快北山部位礦石的開采，改善采場(chǎng)生產(chǎn)狀況。同時(shí)，通過采取品位配礦和可磨可選性配礦相結(jié)合的方式，可提高對(duì)北山部位礦石的配入量，有效緩解露天礦主采場(chǎng)質(zhì)量和性質(zhì)較好礦石嚴(yán)重不足的被動(dòng)局面，有效降低輸出礦石品位波動(dòng)和提高選礦精礦質(zhì)量。

可磨可選性實(shí)驗(yàn)礦樣采集

礦石可磨可選性研究礦樣采集有3個(gè)主要部位：北山部位(-6～0線)、主采場(chǎng)部位(0～22線)和南端幫部位(22～26線)。各部位分別按塊段、條帶和礦石類型分布情況，由北往南依次采用穿越法和揀塊法來進(jìn)行礦樣采集。

北山部位礦樣采集

按北山部位礦石出露的主要類型和部位大體上可分為5個(gè)大的塊段。對(duì)走向方向上延長(zhǎng)較長(zhǎng)、東西寬度比較厚大的塊段又可按(80～120 m)×(30～50 m)的尺寸詳細(xì)劃分為若干個(gè)長(zhǎng)條形的小塊段，然后按每個(gè)小塊段采集1個(gè)綜合樣來進(jìn)行采樣。本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)采集17個(gè)礦樣(本次實(shí)驗(yàn)采樣12個(gè))，每個(gè)礦樣樣重2～5 kg，塊度大小要適中，且保證不大于3 cm×3 cm×3 cm的尺寸，分別要按照紅礦、過渡類型礦、石棉礦灰礦、-2線以北靠近三層鐵頂板部位的極難選菱鐵礦和一二層鐵礦共5種礦石類型進(jìn)行采樣。根據(jù)實(shí)驗(yàn)和日常生產(chǎn)需要，隨時(shí)進(jìn)行補(bǔ)充加密采樣。

主采場(chǎng)部位礦樣采集

按主采場(chǎng)部位礦石出露的主要類型和部位可分為北段(0～8線)、中段(8～17線)、南段(17～22線)3個(gè)區(qū)段，每個(gè)區(qū)段又可按(80～120 m)×(30～50 m)的尺寸再詳細(xì)劃分為若干個(gè)長(zhǎng)條形的小塊段。分別按三層鐵頂板部位、三層鐵中間部位、三層鐵底板部位、一二層鐵礦石分布部位分類型分別進(jìn)行采樣，設(shè)計(jì)每個(gè)區(qū)段至少可采集10～12個(gè)礦樣，本次實(shí)驗(yàn)三個(gè)區(qū)段實(shí)際共采集31個(gè)礦樣，每個(gè)礦樣樣重2～5 kg。確定采樣塊段時(shí)，還需區(qū)分石棉礦、極貧礦、灰礦和2條斑巖脈附近相對(duì)發(fā)紅的過渡類型礦石及原滑體部位的紅礦，因此需對(duì)5種類型礦石進(jìn)行采樣。

南端幫部位礦樣采集

由于南端幫部位范圍較小、礦量較少，只分為2個(gè)塊段，共采集4個(gè)礦樣，每個(gè)礦樣樣重2～5 kg，并主要分一二層鐵紅礦、過渡類型礦石2種類型在不同的部位分別進(jìn)行采樣。

綜合3個(gè)部位至少可分為45～60個(gè)礦塊或采樣礦帶，設(shè)計(jì)采集至少45～60個(gè)礦樣，本次實(shí)際采樣52個(gè)。同時(shí)，要求對(duì)每個(gè)礦樣的采樣部位、樣品編號(hào)、采樣時(shí)間、采樣人員、礦石性質(zhì)和礦石類型等進(jìn)行描述，初步的地質(zhì)編錄和肉眼預(yù)判。

可磨可選性選礦實(shí)驗(yàn)研究

可磨可選性選礦實(shí)驗(yàn)研究以北山部位12個(gè)礦樣的實(shí)驗(yàn)過程為例，其他部位方法一樣。

原礦加工

對(duì)礦樣分別進(jìn)行破碎，按實(shí)驗(yàn)技術(shù)要求破碎至3 mm，并混合均勻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究(見圖1)。

圖1 可磨可選性實(shí)驗(yàn)工藝流程圖

礦石可磨度K值對(duì)比

礦石可磨度對(duì)比分析見表1。本次實(shí)驗(yàn)K值均基于200目85%。北山部位的礦石除局部部位的灰礦和紅礦相對(duì)好磨外，其他部位的大部分紅礦、過渡類型礦石和石棉礦均難磨，主采場(chǎng)和南端幫部位礦石與北山部位礦石相比較，無論是紅礦、過渡礦還是灰礦均為好磨。

礦石品位對(duì)比

礦石品位對(duì)比分析見表2。全礦床除了北山部位-2線以北靠近三層鐵頂板部位的極難選礦和主采場(chǎng)部位三層鐵頂板部位的石棉礦和極貧礦品位較低外，其他部位的紅礦、灰礦和過渡類型礦石的品位均較高。

礦石磁性率對(duì)比

礦石磁性率對(duì)比分析見表3。除了北山部位、主采場(chǎng)局部及原滑體部位、南端幫部位紅礦和過渡類型礦石分布的部位磁性率較低、礦石性質(zhì)較差外，主采場(chǎng)部位絕大部分礦石的磁性率相對(duì)偏高，礦石性質(zhì)也較好。

表1 礦石可磨度對(duì)比分析

表2 礦石品位對(duì)比分析

表3 礦石磁性率對(duì)比分析

回收率對(duì)比

礦石回收率對(duì)比分析見表4。北山部位的紅礦和過渡礦，主采場(chǎng)南段原滑體部位的紅礦和過渡礦，南端幫部位的紅礦和過渡礦分布部位礦石的回收率均較低；主采場(chǎng)部位紅礦和灰礦的回收率均較高。

精礦產(chǎn)率對(duì)比

精礦產(chǎn)率對(duì)比分析見表5。北山部位的紅礦和過渡礦，主采場(chǎng)南段原滑體部位的紅礦和過渡礦，南端幫部位的紅礦和過渡礦分布的部位其精礦產(chǎn)率明顯偏低；北山和主采場(chǎng)部位的石棉礦和灰礦分布的部位其精礦產(chǎn)率卻要明顯偏高。

選別效率對(duì)比

礦石選別效率對(duì)比分析表6。北山部位的紅礦和過渡礦，主采場(chǎng)南段原滑體部位的紅礦和過渡礦，南端幫部位的紅礦和過渡礦分布的部位其選別效率明顯偏低；北山和主采場(chǎng)部位的石棉礦和灰礦分布的部位其選別效率卻要明顯偏高。

表4 礦石回收率對(duì)比分析

表5 精礦產(chǎn)率對(duì)比分析

表6 礦石選別效率對(duì)比分析

結(jié)束語

通過對(duì)礦石可磨可選性的實(shí)驗(yàn)研究得出：北山部位礦石普遍為較難磨礦石，而主采場(chǎng)和南端幫部位的礦石均為好磨礦石；北山、主采場(chǎng)和南端幫部位的紅礦和過渡類型礦石均為難選，而各部位的石棉礦和灰礦均為好選。

礦石可磨可選性的下一步實(shí)驗(yàn)研究建議：

(1) 加強(qiáng)對(duì)北山部位礦石特別是北山-2線以北靠近三層鐵頂板部位的低品位極難選礦石的研究和利用。

(2) 摸清礦山各種類型礦石中S含量的分布規(guī)律、賦存形式和產(chǎn)出狀態(tài)。

(3) 加強(qiáng)對(duì)采場(chǎng)內(nèi)磁鐵低品位極貧礦的回收利用研究。

(4) 結(jié)合露天礦、選礦廠礦石可磨可選性實(shí)驗(yàn)，比對(duì)實(shí)驗(yàn)和生產(chǎn)數(shù)據(jù)，以改進(jìn)礦石開采、選礦工藝[1]。

(5) 礦石可磨可選性實(shí)驗(yàn)要結(jié)合APQP和PPAP各階段進(jìn)行實(shí)施，推進(jìn)工業(yè)智能生產(chǎn)代替?zhèn)鹘y(tǒng)生產(chǎn)[2]。

(6) 加強(qiáng)對(duì)鐵礦石入磨前處理工藝的研究，提高精細(xì)化生產(chǎn)能力[3]。

(7) 加強(qiáng)對(duì)選礦入磨工藝礦石品位攻關(guān)，以提高磨選、磁選、浮選精礦品位[4]。

(8) 增設(shè)光譜分析，以提高礦石和精礦粉理化檢驗(yàn)速度和準(zhǔn)確率。