柏泉鐵礦膠質(zhì)磷礦浮選雙側(cè)刮料工藝改造研究

李佳興 霍翠萍 肖晶晶 李廣川 劉佳偉 韓明軒

（河北鋼鐵集團(tuán)礦業(yè)有限公司柏泉鐵礦）

我國(guó)磷礦資源類型主要分為巖漿型磷灰石資源、沉積巖型磷塊巖資源、沉積變質(zhì)巖型磷灰石資源，其中沉積磷塊巖礦床是我國(guó)磷礦資源的主要存在形式，占總儲(chǔ)量的80%以上［1-14］。這類磷礦資源絕大部分為硅鎂雜質(zhì)含量較高的中低品位礦石資源，有用礦物與脈石礦物一般結(jié)合緊密，嵌布粒度細(xì)，常呈均質(zhì)膠體或隱晶質(zhì)形式，不易解離，通常磨礦細(xì)度需達(dá)-0.074 mm90%才能單體解離。

柏泉鐵礦為河北鋼鐵集團(tuán)礦業(yè)有限公司下屬企業(yè)，采場(chǎng)采出礦石屬于中低品位磷塊巖（俗稱膠磷礦）型鐵礦石［5-6，11，13］，年處理P2O5品位為1.8%～2.5%的鐵礦石800萬t，選礦廠采用階段磨礦階段磁選選鐵、選鐵尾礦1粗1掃3精常溫浮選選磷工藝。近年，柏泉鐵礦為了改善選磷效果和浮選效率，粗浮選實(shí)施了雙側(cè)刮板系統(tǒng)，浮選時(shí)間明顯縮短，粗選和精選1作業(yè)的處理能力明顯增大，取得了較好的改造效果。

1 改造前浮選工藝流程及生產(chǎn)情況

1.1 改造前浮選工藝流程

隨著生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)任務(wù)的逐年提高，浮選精選設(shè)備能力略顯不足。通過長(zhǎng)期生產(chǎn)實(shí)踐和研究分析，浮選機(jī)內(nèi)泡沫層形成后會(huì)維持一定時(shí)間，其中浮選1#系列粗選聯(lián)合浮選機(jī)組單側(cè)刮板不能及時(shí)將浮選機(jī)液面礦化泡沫全部刮出，致使1/3以上的礦化泡沫破裂而未被及時(shí)收集，且精選1浮選機(jī)處理能力呈現(xiàn)不足的局面。

現(xiàn)場(chǎng)1#、2#、3#粗選浮選機(jī)的精礦合并精選，精選1、精選2均為2臺(tái)浮選機(jī)，精選2精礦為合格產(chǎn)品；4#、5#粗選浮選機(jī)的精礦合并給入2臺(tái)精選浮選機(jī)，1次精選精礦也作為最終產(chǎn)品；粗選尾礦進(jìn)3臺(tái)掃選浮選機(jī)，掃選精礦與精選1尾礦合并返回2#粗選浮選機(jī)，掃選尾礦為選礦廠最終尾礦；4#、5#粗選浮選機(jī)的精選尾礦與精選2尾礦合并進(jìn)入精選1浮選機(jī)再選。

1.2 改造前的生產(chǎn)情況

在工業(yè)試驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)行了粗選浮選機(jī)雙側(cè)刮板系統(tǒng)應(yīng)用改造，改造前的主要產(chǎn)品指標(biāo)見表1，浮磷給礦篩析結(jié)果見表2，精礦篩析結(jié)果見表3，尾礦篩析結(jié)果見表4。

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從表1可以看出，粗選精礦濃度在32%～38%，其中粗選1#、粗選2#精礦品位較高，粗選3#、粗選4#、粗選5#精礦品位較低；掃選精礦濃度為21.82%、品位為22.24%，與粗選4#精礦、粗選5#精礦品位接近；精選2精礦濃度為47.21%，品位為34.08%；4#、5#粗浮選—精選精礦濃度為37.00%，品位僅為26.76%。

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從表2～表4可以看出，給礦80～600目粒級(jí)產(chǎn)率為36.97%，精礦80～600目粒級(jí)產(chǎn)率為81.16%，尾礦80～600目粒級(jí)產(chǎn)率為24.31%；現(xiàn)選磷工藝對(duì)80～600目粒級(jí)選別效果總體較好，不僅80～600目粒級(jí)中的磷礦物得到了充分回收，而且精礦該粒級(jí)磷品位較高。

2 雙側(cè)刮板技改項(xiàng)目實(shí)施與應(yīng)用

為了解決現(xiàn)場(chǎng)問題，有效提高系統(tǒng)處理能力，磷粗選聯(lián)合浮選機(jī)組采用雙側(cè)刮料方式，并在4#、5#粗浮選—精選浮選機(jī)后增加2臺(tái)20 m3浮選機(jī)，即均實(shí)現(xiàn)2段精選，以確保精礦品位。改造前后的部分產(chǎn)品指標(biāo)見表5。

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從表5及生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)可以看出，改造后舊刮板粗精品位降低了1.71個(gè)百分點(diǎn)，但粗精礦刮出量增加，粗選泡沫層厚度變??；改造后掃選精礦濃度降低了8.48個(gè)百分點(diǎn)、品位降低了4.56個(gè)百分點(diǎn)，掃選設(shè)備負(fù)荷得到緩解，回收率明顯提高，為全流程優(yōu)化創(chuàng)造了條件。

改造完成后，企業(yè)新增產(chǎn)值1 667.22萬元/a，新增利潤(rùn)1 096.47萬元/a。

3 結(jié)論

（1）柏泉鐵礦現(xiàn)場(chǎng)粗選浮選機(jī)組采用雙側(cè)刮料方式，粗精礦刮出量增加，粗選泡沫層厚度變薄，掃選設(shè)備負(fù)荷得到緩解，磷回收率明顯提高，為全流程優(yōu)化創(chuàng)造了條件。

（2）改造后，企業(yè)新增產(chǎn)值1 667.22萬元/a，新增利潤(rùn)1 096.47萬元/a。

（3）該改造具有一定的推廣應(yīng)用價(jià)值。