梅山降磷工藝提高鐵回收率試驗(yàn)研究

許繼龍

（南京寶地梅山產(chǎn)城發(fā)展有限公司礦業(yè)公司）

梅山鐵礦主要鐵礦物為磁鐵礦、假象半假象赤鐵礦、赤鐵礦和菱鐵礦，含有少量的黃鐵礦、褐鐵礦和含鐵硅酸鹽礦物，屬于復(fù)雜難選混合鐵礦石［1-3］。目前，梅山鐵礦石經(jīng)兩段磨礦后，細(xì)度-0.074 mm 粒級(jí)含量占65%左右，經(jīng)反浮選脫硫后給入降磷系統(tǒng)，再經(jīng)過1粗1掃弱磁選、1粗1掃強(qiáng)磁選得到弱磁精礦和強(qiáng)磁精礦，2 種精礦混合匯總得到最終鐵品位約57%±0.3%的鐵精礦產(chǎn)品［4-5］。為提升選礦鐵回收率，在滿足最終鐵精礦品位的要求下，圍繞降磷工序不同磁場(chǎng)強(qiáng)度進(jìn)行了試驗(yàn)研究，以期為現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)參數(shù)調(diào)整提供有益的數(shù)據(jù)參考。

1 礦樣性質(zhì)

礦樣為現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)的浮硫尾礦樣，礦樣主要化學(xué)成分分析結(jié)果見表1，鐵物相分析結(jié)果見表2，礦樣粒度分析結(jié)果見表3。

表2 礦樣鐵物相分析結(jié)果 %

由表1～表3 可知，礦樣中全鐵含量46.11%，主要脈石成分為SiO2，含量11.63%，其次Al2O3、CaO、MgO 三者合計(jì)含量9.19%；礦樣中的鐵主要呈磁鐵礦、赤（褐）鐵礦形式產(chǎn)出，其次為硅酸鐵，合計(jì)分布率達(dá)95.90%；礦樣中-0.074 mm 粒級(jí)產(chǎn)率66.65%，鐵分布率達(dá)67.99%，-0.038 mm 粒級(jí)產(chǎn)率40.36%，鐵分布率達(dá)39.54%。

表3 礦樣粒度分析結(jié)果

2 選礦試驗(yàn)研究

2.1 弱磁選試驗(yàn)

2.1.1 弱磁粗選磁場(chǎng)強(qiáng)度試驗(yàn)

弱磁粗選磁場(chǎng)強(qiáng)度試驗(yàn)在XCGSφ50 mn 磁選管上進(jìn)行，擺動(dòng)頻率70次/min，移動(dòng)行程40 mm，試驗(yàn)結(jié)果見表4。

表4 弱磁粗選磁場(chǎng)強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果

由表4 可知，隨著磁場(chǎng)強(qiáng)度的升高，鐵精礦品位降低，鐵回收率升高；因?yàn)楹罄m(xù)強(qiáng)磁精礦品位較低，為保證最終弱磁強(qiáng)磁混合精礦品位在56.7%以上，弱磁精礦品位應(yīng)盡可能高；綜合考慮，確定弱磁粗選磁場(chǎng)強(qiáng)度119.43 kA/m為宜。

2.1.2 弱磁掃選磁場(chǎng)強(qiáng)度試驗(yàn)

現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)工藝弱磁選采用1 粗1 掃流程，弱磁掃選的目的是提高強(qiáng)磁性礦物的回收，防止強(qiáng)磁選作業(yè)時(shí)強(qiáng)磁性礦物堵塞介質(zhì)盒，影響強(qiáng)磁系統(tǒng)的選別指標(biāo)。弱磁掃選試驗(yàn)在XCGSφ50 mm 磁選管上進(jìn)行，擺動(dòng)頻率70 次/min，移動(dòng)行程40 mm，試驗(yàn)結(jié)果見表5。

表5 弱磁掃選磁場(chǎng)強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果

由表5 可知，隨著掃選磁場(chǎng)強(qiáng)度的升高，鐵精礦品位不斷提高，回收率也逐步提高，說明掃選應(yīng)盡量提高磁場(chǎng)強(qiáng)度，能盡可能多地回收弱磁粗選尾礦中的強(qiáng)磁性礦物，對(duì)后續(xù)強(qiáng)磁選作業(yè)有利；因此，確定弱磁掃選磁場(chǎng)強(qiáng)度為199.05 kA/m，獲得的精礦鐵品位54.03%，產(chǎn)率6.42%，鐵回收率為11.63%。

2.2 強(qiáng)磁選試驗(yàn)

2.2.1 強(qiáng)磁粗選磁場(chǎng)強(qiáng)度試驗(yàn)

將磁場(chǎng)強(qiáng)度199.05 kA/m時(shí)的弱磁掃選尾礦進(jìn)行強(qiáng)磁粗選磁場(chǎng)強(qiáng)度試驗(yàn)，試驗(yàn)采用SLON-100 周期式脈動(dòng)高梯度強(qiáng)磁機(jī)，分選腔直徑×高度為100 mm×100 mm，脈動(dòng)沖程20 mm，脈動(dòng)沖次250 次/min。強(qiáng)磁粗選磁場(chǎng)強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果見表6。

表6 強(qiáng)磁粗選磁場(chǎng)強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié) 果

由表6 可知，隨著磁場(chǎng)強(qiáng)度的升高，鐵精礦和尾礦品位都不斷降低，回收率逐漸升高；當(dāng)磁場(chǎng)強(qiáng)度為518.33 A/m 時(shí)，強(qiáng)磁尾礦鐵品位為20.34%，大于生產(chǎn)中控制降磷尾礦鐵品位≤19.5%的目標(biāo)值，所以強(qiáng)磁粗選即使在高磁場(chǎng)強(qiáng)度下也不能實(shí)現(xiàn)一段選別丟尾；考慮到弱磁精礦和強(qiáng)磁精礦混合成最終精礦鐵品位要達(dá)到57%以上，所以強(qiáng)磁粗選作業(yè)應(yīng)盡量提高精礦鐵品位；當(dāng)強(qiáng)磁粗選磁場(chǎng)強(qiáng)度為305.74 kA/m時(shí)，精礦鐵品位較高，為38.57%，鐵回收率為54.48%也相對(duì)較高，所以選擇強(qiáng)磁粗選磁場(chǎng)強(qiáng)度305.74 kA/m為宜。

2.2.2 強(qiáng)磁掃選1磁場(chǎng)強(qiáng)度試驗(yàn)

將磁場(chǎng)強(qiáng)度為305.74 kA/m時(shí)的強(qiáng)磁粗選尾礦進(jìn)行強(qiáng)磁掃選磁場(chǎng)強(qiáng)度試驗(yàn)，采用SLON-100 周期式脈動(dòng)高梯度強(qiáng)磁機(jī)，分選腔直徑×高度為100 mm×100 mm，脈動(dòng)沖程20 mm，脈動(dòng)沖次250 次/min。強(qiáng)磁掃選1磁場(chǎng)強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果見表7。

表7 強(qiáng)磁掃選1磁場(chǎng)強(qiáng) 度試驗(yàn)結(jié)果

由表7可知，強(qiáng)磁掃選1磁場(chǎng)強(qiáng)度為430.74 kA/m時(shí)，通過計(jì)算最終精礦鐵品位為57.04%，尾礦鐵品位19.31%，已小于19.5%的管控目標(biāo)值；當(dāng)磁場(chǎng)強(qiáng)度增加到518.33 kA/m 和590.78 kA/m 時(shí)，雖然尾礦鐵品位進(jìn)一步降低，但通過計(jì)算最終精礦鐵品位達(dá)不到56.7%，因此強(qiáng)磁掃選1 流程磁場(chǎng)強(qiáng)度選擇430.74 kA/m。

2.2.3 強(qiáng)磁掃選2磁場(chǎng)強(qiáng)度試驗(yàn)

將強(qiáng)磁掃選1 尾礦進(jìn)行強(qiáng)磁掃選2 磁場(chǎng)強(qiáng)度試驗(yàn)，采用SLON-100 周期式脈動(dòng)高梯度強(qiáng)磁機(jī)，分選腔直徑×高度為100 mm×100 mm，脈動(dòng)沖程20 mm，脈動(dòng)沖次250 次/min，強(qiáng)磁掃選2 磁場(chǎng)強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果見表8。

表8 強(qiáng)磁掃選2磁場(chǎng)強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果

由表8可知，強(qiáng)磁掃選2磁場(chǎng)強(qiáng)度為430.74 kA/m時(shí)，經(jīng)計(jì)算最終精礦鐵品位為56.89%；當(dāng)磁場(chǎng)強(qiáng)度增加到518.33 kA/m 和590.78 kA/m 時(shí)，通過計(jì)算得出最終精礦鐵品位達(dá)不到56.70%，因此強(qiáng)磁掃選2應(yīng)在低場(chǎng)強(qiáng)下進(jìn)行，以保證精礦鐵品位。

3 結(jié) 論

（1）梅山鐵礦選礦降磷工藝強(qiáng)磁兩段掃選流程的最終精礦比強(qiáng)磁一段掃選流程的最終鐵精礦產(chǎn)率高1.19 個(gè)百分點(diǎn)，雖然鐵精礦品位降低了0.15 個(gè)百分點(diǎn)，但滿足最終鐵精礦品位大于56.70%的控制要求。

（2）強(qiáng)磁選1 粗2 掃流程較之1 粗1 掃流程，尾礦鐵品位下降了1.64 個(gè)百分點(diǎn)，鐵回收率提高了1.76個(gè)百分點(diǎn)。強(qiáng)磁選1 粗2 掃流程比選1 粗1 掃流程可進(jìn)一步降低尾礦鐵品位，提高鐵金屬回收率，選礦指標(biāo)更優(yōu)。

（3）弱磁掃選盡量提高磁場(chǎng)強(qiáng)度，不僅精礦品位、回收率均有提高，而且還能多回收弱磁粗選尾礦中的強(qiáng)磁性礦物，對(duì)后續(xù)強(qiáng)磁系統(tǒng)選別作業(yè)有利，可有效防止強(qiáng)磁性礦物堵塞強(qiáng)磁機(jī)介質(zhì)盒，起到保護(hù)介質(zhì)盒的作用。

（4）強(qiáng)磁掃選磁場(chǎng)強(qiáng)度在518.33 kA/m以上時(shí)，尾礦鐵品位可降到約18.00%，但會(huì)拉低最終鐵精礦品位；建議生產(chǎn)過程中可以增大磨礦細(xì)度，提升-0.074 mm 粒級(jí)含量，以達(dá)到提高單體解離度及選別精度的目的。