安徽某镜铁矿石选矿试验

2020-12-16刘朋

矿业工程 2020年5期

刘朋

(山东华特磁电科技股份有限公司，山东潍坊 262600)

0 引言

我国铁矿石的主要特点为“贫细杂”，相对于国外高品位原生矿而言，生产成本远远高于国外铁矿石加工成本，在市场上的竞争力过低。为了提高国产铁矿竞争力，通过LHGC高梯度立环磁选机对原矿粗粒入磨前强磁预选，抛弃大量脉石的方法降低入磨量，降低磨矿成本，从而达到多碎少磨、降本增效的目的。“多碎少磨”是国内外选矿界公认的节能降耗的有效方法，基于破碎物料主要靠挤压和冲击力进行作业，破碎能量利用率高于研磨优势，以及破碎大粒度物料后，产生裂缝多，有利于提高后续磨机效率，而提出碎磨方式采用“多碎少磨”或“破磨结合”方式[1]。

安徽某镜铁矿选矿厂现场工艺流程为阶段磨矿-一段强磁选-中矿阴离子反浮选[2]，但由于磨矿成本占整个选厂生产成本的50%以上，为了降本增效，在选厂磨矿前应抛除大量围岩，而围岩一般混入率为10%～15%，抛除后可大幅度降低磨矿量，降低磨矿电耗和钢耗。

1 矿石性质

安徽某镜铁矿金属矿物主要为镜铁矿，其次为磁铁矿和赤铁矿，还有少量菱铁矿和褐铁矿。脉石矿物主要为石英，其次为闪石和云母，还有少量石榴石、兰晶石、碳酸盐矿物等[3，4]。脉石矿物的存在加大了选矿成本，为此在磨矿前应先抛弃大部分脉石矿物。

表1 原矿化学成分(质量分数) %

由表1可知，原矿品位34.21%，主要杂质是SiO2，含量为40.28%，又考虑到围岩的混入，严重影响了铁矿石的品位，进而增大各分选设备的处理量，所以考虑预先抛去脉石矿物，原矿中铁主要以Fe2O3存在，含量为47.6%，属弱磁性矿物。

2 试验方案确定

1)分级磁选：原矿破碎至-3 mm，原矿用0.6 mm筛子干筛筛分成两个粒级，再分别用高梯度立环磁选机分选。

2)原矿破碎至-3 mm，用实验室型周期式立环高梯度磁选机分选，然后粗精再入磨。

3)半工业试验：根据可选性试验结果确定半工业试验工艺参数和操作参数。

表2 原矿粒度组成分析结果

由表2可知，筛上筛下产率分别为46.12%、53.88%。

3 试验结果及讨论

3.1 粒度3 mm原矿介质棒确定

由于这是我国首例强磁抛尾的选厂，给矿粒度过粗，目前还没有类似经验确定合适的介质棒尺寸与之相配，故需要进行探索性试验确定3-0.6 mm矿石最佳介质棒尺寸参数，试验结果如表3。

表3 介质棒间隙探索试验结果(质量分数) %

由表3可知，介质棒间距越小，矿粒通过率越低，由于介质表面吸附一层磁性颗粒后，会使介质棒间距变小，后续非磁性颗粒通过比较困难。介质棒间距是8 mm时，精矿产率达97.60%；当介质棒间距达15 mm时，精矿产率有所下降，达72.44%，但尾矿品位高达18.10%，尾矿品位相对较高。磁选机介质棒表面可以产生很高的感应磁场，但随着距离表面越远，感应强度越低，其衰减速度也加快[5]，当间距过大时，介质中心场强达不到分选矿物的强度，所以部分弱磁性矿物会直接穿过介质盒混入尾矿中，所以确定最佳介质棒间距为10 mm。

3.2 背景场强确定

为了更好的确定不同粒度原矿适宜的背景场强强度，进行了背景场强探索性试验，试验结果如表4～6。

表4 0.6-0 mm场强试验结果(质量分数) %

由表4可知，随着背景场强不断的提高，连生体、弱磁选矿物不断的被磁选出，导致精矿品位在降低而精矿产率不断升高。随着背景场强不断的降低，连生体、弱磁选矿物不能被磁选出，导致尾矿产率不断升高，品位不断升高；综合考虑尾矿产率和品位，背景场强1.2 T时，尾矿品位为9.50%，产率为32.27%，效果较优。

表5 3-0.6 mm场强试验结果(质量分数) %

由表5可知，随着背景场强的升高，尾矿产率不断降低，品位不断升高。由于粗粒级矿大部分是连生体、包裹体等共生矿物[6]，单体解离度不够，为保证后续分选精矿的回收率，只能抛除其中的脉石矿物，当背景场强1.0 T时，尾矿产率为10.20%，品位7.69%，较符合抛尾要求，而且精矿回收率很高，达94.89%。