洪 涛

（中信泰富SINO铁矿）

某铁矿位于西澳大利亚州北部皮尔巴拉地区，是世界级特大型磁铁矿，该矿矿石硬度极高、嵌布粒度极细，原矿中主要含铁矿物是磁铁矿，其次为半假象-假象赤铁矿、褐铁矿和菱铁矿；脉石矿物以石英为主，其次是钠闪石（包括青石棉）、铁白云石、云母类矿物、滑石、长石等。采用自磨—磁选预抛尾—球磨—两段弱磁选工艺，磨矿粒度P80约35 μm，铁精矿品位65%±0.2%。

由于矿体不同位置的矿石性质差异较大，生产中，在处理结晶粒度微细、可选性较差的矿石时，需要细磨才能保证铁精矿品位合格，其中西部矿体矿石结晶粒度整体变细，需要磨矿细度达到P80约31 μm才能保证铁精矿品位65%。磨矿细度的提高必然导致磨矿产能下降、单位成本上升。为了提产降耗，有必要尝试通过采用更高效的选别工艺及设备对现流程进行升级改造。

2019年，在充分调研的基础上，决定论证用淘洗机替代现第三段湿式滚筒磁选机，实现提产保质的可能性。

1 淘洗机的工作原理与性能特点［1-11］

淘洗机选别区域内水平方向有分布均匀的磁场，在竖直方向分布有磁力向下的复合磁场，物料从筒体顶端给入选别区后，磁性矿物在向下的磁场力、重力和上升水流的作用下，形成磁链并向下移动，最终从底部排出形成精矿。由于磁链在下移过程中持续受外加磁场作用，形成“团聚—分散—团聚”效应，从而减少了脉石矿物和贫连生体的夹杂，有利于提高精矿品位。非磁性矿物或弱磁性矿物在螺旋上升的水流作用下向上移动，由柱体顶部溢流口排出成为尾矿。图1为淘洗机的结构示意。

淘洗机的主要优势：①选别精度高，有利于铁精矿提质降杂；②设备运行稳定，维护简单；③能耗低，且针对某铁矿的工艺特点，改进了设备结构，耗水量大幅下降；④自动化程度较高，实现了远程操控，且有效避免了“跑黑”问题。

2 淘洗机工业试验

验证应用淘洗机替代第三段湿式滚筒磁选机，即在相对较粗的磨矿粒度条件下，通过淘洗机精选提品位，得到合格铁精矿的可行性；对比淘洗机和传统筒式磁选机的选别效果差异。工业试验于2019年在第六条生产线上进行。考虑到某铁矿不同矿体矿石可磨性、可选性方面的差异，分别对可选性较好、可选性一般以及可选性较差3类原矿进行试验，以验证淘洗机对矿石性质变化的适应性。试验结果见表1。

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由表1并结合试验过程可知：①整体上看，磨矿处理量达1 382 t/h、磨矿粒度P80=37.35 μm、淘洗给矿品位61.63%时，淘洗机精矿品位达到65.58%，尾矿品位16.80%，三磁精矿品位仅63.79%，尾矿品位21.66%，即在同等条件下，无论处理哪种矿石，淘洗精矿品位始终高出三磁精矿1.5个百分点以上，且淘洗机尾矿品位更低。②当矿石可磨性、可选性变差，磨矿处理量降至1 339 t/h、磨矿粒度P80=37.89 μm，淘洗精矿品位降至64.85%，基本满足生产要求。③当磨矿处理量在1 339～1 423 t/h，磨矿粒度P80为35.42～38.75 μm，第三段湿式筒式磁选机精选很难得到铁品位65%±0.2%的合格铁精矿，为保证精矿质量，生产中经常被迫降低磨矿处理量，通过细磨来保证精矿品位，这严重影响了产能；在相同条件下，采用淘洗机可获得合格铁精矿，这论证了在提产保质中用淘洗机替代筒式磁选机的有效性和合理性。④在耗水量方面，结构优化的淘洗机更省水，现场完全可以满足要求。⑤适当提高淘洗机用水量还可进一步提高精矿品位。

3 淘洗机与滚筒磁选机选别产品特性分析

对淘洗机和第三段湿式滚筒磁选机精矿、尾矿进行了筛析，结果见表2、表3，淘洗机和磁选机尾矿显微镜下照片见图2、图3。

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由表2、表3可知，淘洗机精矿中细粒级含量较磁选机精矿更高，尾矿中细粒级含量大幅度低于磁选机，特别是-25 μm粒级，说明淘洗机对细粒级磁性矿物的回收能力更强，因为淘洗机分选时，在外加磁场的作用下，有利于细颗粒团聚或形成磁链，个体沉降变为整体沉降，能有效阻止细颗粒磁性矿物进入溢流［3］，这是淘洗机尾矿品位明显低于磁选机尾矿的主要原因。

由图2、图3可知，淘洗机尾矿中含有较多粗粒贫连生体，说明淘洗机选别时，物料在外加磁场的作用下，形成团聚—分散—团聚效应，能有效抛去粗粒贫连生体，减少了夹杂，从而获得品位更高的精矿。

4 结语

（1）为了提产降耗，以及应对矿石性质变差，某铁矿对第三段磁选进行了升级改造，即用选别精度高、选别效果好的淘洗机替代第三段湿式滚筒磁选机，在保证精矿品位合格的前提下，实现适当放粗磨矿粒度，提升磨矿处理量的目标。

（2）在选别效果方面，与筒式磁选机相比，淘洗机具有明显的优势。在磨矿处理量达1 382 t/h、磨矿粒度P80=37.35 μm、给矿品位61.63%时，淘洗机精矿品位达65.58%，尾矿品位16.80%；而三磁精矿品位仅63.79%，尾矿品位达21.66%。在同等给矿条件下，无论处理哪种矿石，淘洗机精矿品位始终高于三磁精矿1.5个百分点以上，且淘洗机尾矿品位更低。

（3）淘洗机能有效地抛去粗粒贫连生体，有利于提高精矿品位；同时对细粒级磁性矿物回收能力更强，能有效阻止细粒磁性矿物流失。