白象山選礦廠中碎系統(tǒng)干拋工藝優(yōu)化研究

陳 辛 王榮林 楊松付 梁朝杰 王 歡 馮 建 鄭思冉 李明軍

（安徽馬鋼礦業(yè)資源集團(tuán)姑山礦業(yè)有限公司）

預(yù)選拋廢可以有效降低貧礦選礦能耗，減少選礦加工成本［1-5］。馬鋼礦業(yè)白象山選礦廠工藝流程為預(yù)選拋廢（包括大塊干式磁選拋廢和輥壓產(chǎn)品預(yù)選拋廢）-階段磨礦階段弱磁選-細(xì)篩-淘洗機(jī)精選流程［6］，原設(shè)計(jì)的35～0 mm 粒級(jí)拋廢產(chǎn)率為9.67%。近年來(lái)，受原礦性質(zhì)變化等因素的影響，拋廢產(chǎn)率僅2.50%左右，提高拋廢率則將加劇鐵礦物損失，限制后續(xù)產(chǎn)能的發(fā)揮。

為此，在對(duì)現(xiàn)有干拋工藝考察的基礎(chǔ)上，以中碎產(chǎn)品（35～0 mm）為對(duì)象，開(kāi)展了工藝優(yōu)化研究。

1 試驗(yàn)原料及裝置

1.1 試驗(yàn)原料

試驗(yàn)原料主要化學(xué)成分分析結(jié)果表1，鐵物相分析結(jié)果見(jiàn)表2。

由表1 可知，礦石中可供回收的有價(jià)成分為鐵，其他成分沒(méi)有回收價(jià)值，有害成分S、P 含量不高，主要雜質(zhì)成分為硅、鋁、鈣、鎂等，堿性系數(shù)為0.46，屬于酸性礦石。

由表2 可知，礦石中的鐵主要為磁性鐵，分布率達(dá)80.73%，其次為硅酸鐵和赤褐鐵，其他鐵含量較低。

1.2 試驗(yàn)裝置

試驗(yàn)用干式磁選設(shè)備為CTDG-0305 型永磁干式大塊磁選機(jī)（圖1），濕式磁選設(shè)備為T(mén)-GCT1006型粗粒濕式磁選機(jī)（圖2），篩分設(shè)備為孔寬5 mm 的棒條篩。

2 試驗(yàn)結(jié)果與討論

2.1 現(xiàn)場(chǎng)中碎產(chǎn)品磁滑輪干拋廢石再回收試驗(yàn)

為考查現(xiàn)場(chǎng)中碎產(chǎn)品磁滑輪干拋效果，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)所拋廢石進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室再選試驗(yàn)，永磁干式大塊磁選機(jī)表面磁場(chǎng)強(qiáng)度為358.28 kA/m，1次預(yù)選試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。

由表3可知，現(xiàn)場(chǎng)干拋廢石全鐵及磁性鐵品位均較高，再選可回收大量的鐵礦物，磁性鐵回收率超過(guò)80%，按磁性鐵計(jì)的富集比在2.15～2.65，廢石磁性鐵品位可降至2%左右?？梢?jiàn)現(xiàn)場(chǎng)干拋效果差，資源浪費(fèi)嚴(yán)重。

2.2 原料全粒級(jí)干式預(yù)選試驗(yàn)

原料全粒級(jí)干式預(yù)選試驗(yàn)磁場(chǎng)強(qiáng)度為318.47 kA/m，1次預(yù)選試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4。

由表4 可知，提高干拋皮帶速度，干拋廢石產(chǎn)率從8.49%增大至12.86%、全鐵和磁性鐵品位顯著升高，干拋精礦磁性鐵品位小幅升高、磁性鐵回收率顯著下降。綜合考慮磁性鐵回收率及干拋精礦品位，認(rèn)為帶速為0.83 m/s較合理，干拋產(chǎn)率為8.49%、廢石磁性鐵品位為2.56%，顯著優(yōu)于現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)指標(biāo)。

2.3 原料分級(jí)預(yù)選試驗(yàn)

受現(xiàn)場(chǎng)多種因素的影響，原料直接干拋很難獲得2.2 節(jié)的試驗(yàn)拋廢效果，為尋求更有效的拋廢工藝，開(kāi)展了分級(jí)分選試驗(yàn)。試驗(yàn)參考現(xiàn)場(chǎng)的可實(shí)施性，將分級(jí)粒度確定為5 mm，分級(jí)結(jié)果見(jiàn)表5。

由表5 可知，原料中塊礦（35～5 mm）較少，且品位略低。

2.3.1 35～5 mm塊礦干式預(yù)選試驗(yàn)

5～5 mm 塊礦干式預(yù)選試驗(yàn)磁場(chǎng)強(qiáng)度為318.47 kA/m，1次預(yù)選試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表6。

由表6 可知，塊礦干式預(yù)選拋廢，隨著帶速的提高，塊廢石的磁性鐵品位顯著提高，磁性鐵回收率顯著下降。綜合考慮，認(rèn)為適宜的帶速為0.78 m/s，對(duì)應(yīng)的拋廢作業(yè)產(chǎn)率為10.32%，塊廢石的磁性鐵品位為1.85%，磁性鐵作業(yè)回收率達(dá)99.29%。

2.3.2 5～0 mm粉礦濕式預(yù)選試驗(yàn)

5～0 mm 粉礦濕式預(yù)選試驗(yàn)磁場(chǎng)強(qiáng)度為254.78 kA/m，1次預(yù)選試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表7。

由表7 可知，5～0 mm 粉礦濕式預(yù)選可拋出作業(yè)產(chǎn)率46.14%、磁性鐵品位2.56%的粉尾礦，獲得作業(yè)產(chǎn)率53.86%、磁性鐵品位42.98%、磁性鐵作業(yè)回收率95.15%的粉精礦。

2.4 塊精礦高壓輥磨—再選試驗(yàn)

在高壓輥磨機(jī)輥磨壓力9 MPa、給料含水率3%的情況下對(duì)塊精礦進(jìn)行開(kāi)路輥壓，產(chǎn)品粒度見(jiàn)表8。

由表8 可知，塊精礦經(jīng)過(guò)高壓輥磨機(jī)輥壓，新生5～0 mm粒級(jí)產(chǎn)率達(dá)49.44%。

2.4.1 新生35～5 mm粒級(jí)干式預(yù)選試驗(yàn)

新生35～5 mm 粒級(jí)干式預(yù)選試驗(yàn)磁場(chǎng)強(qiáng)度為318.47 kA/m，帶速為0.78 m/s，1次預(yù)選試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表9。

由表9 可知，新生35～5 mm 粒級(jí)干式預(yù)選拋廢作業(yè)產(chǎn)率近4%，磁性鐵作業(yè)損失率僅0.25%，可見(jiàn)拋廢作業(yè)依然有效。

2.4.2 新生5～0 mm粒級(jí)濕式預(yù)選試驗(yàn)

新生5～0 mm 粒級(jí)濕式磁選拋尾試驗(yàn)磁場(chǎng)強(qiáng)度為254.78 kA/m，1次預(yù)選試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表10。

由表10 可知，新生5～0 mm 粉礦濕式預(yù)選可拋出作業(yè)產(chǎn)率31.87%、磁性鐵品位2.78%的粉尾礦，磁性鐵作業(yè)損失率僅為3.62%，獲得作業(yè)產(chǎn)率68.13%、磁性鐵品位41.36%、磁性鐵作業(yè)回收率96.38%的新生粉精礦。

2.5 推薦流程試驗(yàn)

通過(guò)分析原料全粒級(jí)干式預(yù)選試驗(yàn)和原料分級(jí)預(yù)選試驗(yàn)可知，原料全粒級(jí)干式預(yù)選工藝將有產(chǎn)率約90%的干拋精礦作為新給料進(jìn)入高壓輥磨作業(yè)，而原料分級(jí)預(yù)選工藝只有產(chǎn)率約23%的干拋精礦作為新給料進(jìn)入高壓輥磨作業(yè)，即分級(jí)預(yù)選可以大幅度減少高壓輥磨機(jī)處理量，因此推薦分級(jí)預(yù)選工藝，在開(kāi)路全流程試驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)行了閉路全流程試驗(yàn)，按現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)能及作業(yè)制度計(jì)算的推薦中碎產(chǎn)品閉路輥壓與預(yù)選全流程見(jiàn)圖3。

由圖3 可知，按推薦流程改造后，將可拋出產(chǎn)率9.92%、全鐵品位8.70%、全鐵損失率2.69%的塊廢石（35～5 mm），產(chǎn)率27.00%、全鐵品位11.50%、全鐵損失率9.69%的粉尾礦（5～0 mm），獲得產(chǎn)率63.08%、全鐵品位44.50%、全鐵回收率87.62%的粉精礦（5～0 mm）。

3 結(jié)論

（1）白象山選礦廠中碎產(chǎn)品（35～0 mm）中可供回收的有價(jià)成分為鐵，磁性鐵分布率達(dá)80.73%，有害成分S、P含量不高。

（2）現(xiàn)場(chǎng)中碎產(chǎn)品磁滑輪干拋廢石全鐵及磁性鐵品位均較高，干拋效果較差，資源浪費(fèi)嚴(yán)重。

（3）現(xiàn)場(chǎng)中碎產(chǎn)品全粒級(jí)干式預(yù)選（磁場(chǎng)強(qiáng)度318.47 kA/m、帶速為0.83 m/s）拋廢產(chǎn)率為8.49%、廢石磁性鐵品位為2.56%，顯著優(yōu)于現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)指標(biāo)，但這意味著進(jìn)入高壓輥磨機(jī)的新給料量非常大。

（4）現(xiàn)場(chǎng)中碎產(chǎn)品采用先篩分分級(jí)（篩孔寬5 mm）再粗細(xì)分別拋廢、塊精礦進(jìn)入高壓輥磨機(jī)輥壓、輥壓產(chǎn)品返回篩分的閉路流程處理，可拋出產(chǎn)率9.92%、全鐵品位8.70%、全鐵損失率2.69%的塊廢石（35～5 mm），產(chǎn)率27.00%、全鐵品位11.50%、全鐵損失率9.69%的粉尾礦（5～0 mm），獲得產(chǎn)率63.08%、全鐵品位44.50%、全鐵回收率87.62%的粉精礦（5～0 mm）。