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贫铁矿选矿厂提高铁精矿回收率的跳汰选矿工艺流程

责任编辑:金工机械 发表时间:2016-05-18 10:52

  随着铁矿采场向深部的开采,矿石性质贫、细、杂现象较为突出,同时矿石硬度也加大,现有的工艺流程已不能适应精矿品位计划指标的要求。为此进行了新工艺流程的研究,矿石属鞍山式磁铁石英岩类型,矿石的铁矿物以磁铁矿为主,其次为假象赤铁矿、褐铁矿和少量黄铁矿。脉石矿物以石英、角闪石为主,其次有方解石、绿泥石、黑云母,此外尚有极少量的磷灰石、尖晶石等。磁铁矿与脉石矿物连生形态简单,矿石多为原生贫磁铁矿,少数矿带被氧化,但氧化程度不深。矿石磁性率为36%~42%,地质品位28%左右。磁铁矿结晶粒度0.5~0.062mm左右。矿石硬度f=8~10;矿石密度3.1~3.2t/m³,岩石密度2.7t/m³;矿石湿度为0.1%~0.2%,最大为0.38%。

  选矿厂原铁矿选矿工艺流程存在的主要问题为:

  (1)精矿品位随矿石性质变化较大,总体精矿品位低于68%。

  (2)细筛筛分效率低。流程考查结果表明,细筛筛分效率仅为20%~30%。由于细筛筛分效率低,筛上产品循环量大,致使二段磨矿循环负荷高达650%,导致磨矿效率低,磁铁矿单体解离度低而影响最终的磁选选别指标。

  (3)缺少高效的精选设备。细粒脉石矿物或贫连生体在磁选过程中因磁团聚夹带,造成多次磁选精选仍不能有效提高精矿品位。以前十分有效的磁聚机已不适应现在生产的需要,提高铁精矿品位的幅度十分有限。这说明对细粒磁铁矿石选别来说,目前已有的湿式筒式弱磁场磁选机并不是理想的精选设备,单一磁选流程已不适应矿石性质的变化,尤其是对难磨难选矿石缺乏一定的应变能力。

  在选矿厂实际生产过程中,由于二段磨矿循环负荷量大,致使需水量增大,环水水质差,结果又影响到选别效果,造成恶性循环。如果能够及时回收部分合格的铁精矿,减少二段磨矿循环负荷量,减少细筛给矿量,也就能够提高细筛的筛分效率,减少作业用水量,提高环水水质、磨矿效率和选别效果。

  考查发现,原流程中二磁精样品粒度分布情况为,-0.074mm含量占24.5%,品位为51.50%,单体解离度为83%。其中-0.3mm占86.95%,品位为54.71%,金属分布率为93.46%,单体解离度为89%;-0.1mm含量达到34.74%,品位为65.48%,金属分布率为44.69%,单体解离度为97%。考查表明,后续的磁聚机和检查筛不能有效选取已经单体解离的磁铁矿。检查筛上粒度组成与二磁精相近,这表明细筛筛分效率低。不仅降低了磨矿效率,而且容易造成部分磁铁矿的过磨,严重影响生产指标。现场二磁精不仅具有较高的单体解离度,而且对选矿指标影响比较大,对这部分产品采用适当的选矿方法,早收已经单体解离的粗颗粒磁铁矿作为最终精矿(品位≥68%),可减少细筛给矿量和二段磨矿机的循环负荷,对于提高磨矿效率和细筛筛分效率都是有利的,进而可以提高磨矿细度和单体解离度,实现综合铁精矿品位≥68%的技术指标,并且会进一步提高回收率,减少二段磨矿机负载容积,其节能降耗意义重大。综上所述,决定对二磁精后的工艺进行改造。

  经过试验室多次试验研究,确定了工业分流流程。在螺旋溜槽圈数2圈半、给矿量203kg/h、给矿浓度19.16%的较佳分选条件下,控制筛下精选试验结果可见,在上述较佳条件下,螺旋溜槽精选0.5mm控制筛下的合格精矿带宽度为8cm,精矿品位为68.00%,产率为60.57%,回收率为67.25%。现场应用螺旋溜槽直接精选二磁精或控制筛下均能获得合格铁精矿。螺旋溜槽直接精选二磁精,合格精矿产率为13.23%。现场生产流程考查结果表明,二磁精的作业产率为211.11%。控制筛下的作业产率为116.28%。因此,用螺旋溜槽精选二磁精的最佳分选指标为:211.11%×13.23%=27.93%;精选控制筛下的最佳分选指标为:116.28%×60.57%=70.43%。相比较可知,用螺旋溜槽精选控制筛下所得精矿产率远大于精选二磁精所得精矿产率。其主要原因在于,精选二磁精时的给矿粒度为-200目占20%左右,给矿粒度范围宽;精选控制筛下时的给矿粒度为-200目占34%,比二磁精的粒度细、范围窄,更适合螺旋溜槽分选。

  工业分流试验取得的合格铁精矿产率较高。控制筛下螺旋溜槽精选工业分流试验结果表明,从选别生产流程的中间产品中早收合格铁精矿是完全可能的和有实际意义的。按所设计的早收工艺流程,可以取消现有耗水量大的磁聚机,减少细筛数量,显著降低二段磨矿循环负荷,减少过磨现象。有利于提高铁精矿回收率和精矿脱水,有利于提高回水水质和节省用水量。

  微细粒磁铁矿的磁团聚和磁夹杂是一普遍的现象。现有的筒式磁选机,常靠多次磁选以提高铁精矿品位,其收效甚微。公司经过多年研究,开发了低场强自重介跳汰机,该设备将磁电、跳汰与重介质选矿相结合,所设计制造的300×300mm分选断面、带有低场强的自重介跳汰机,作为磁铁矿精选设备应用于水厂工业分流试验取得了良好的结果。在现场试验中,采用低场强自重介跳汰机直接处理0.5mm控制筛下产物(在0.5mm控制筛下,采用一台低场强自重介跳汰机取代了螺旋溜槽、检查筛和三磁等设备,简化了生产流程),其处理能力为2.38t/h,相当于31.5t/m²·h。工业分流试验结果为给矿品位62.64%,精矿品位68.27%,作业产率84.16%,作业回收率91.72%。经一次分选能够稳定地产出品位TFe>68%的优质铁精矿,达到了生产高质量铁精矿的目的。

  选矿厂采用磁重联合流程,从控制筛下提前获得作业产率为60.57%、TFe68.00%的优质铁精矿,提高了最终精矿的质量,减少了二段磨矿循环负荷,可使磨矿效率显著提高,并有利于铁精矿的脱水和提高烧结矿性能。达到了节能降耗、提高生产能力、增加企业经济效益的良好效果。利用低场强自重介跳汰机,对0.5mm控制筛下产物进行了“早收”优质铁精矿的工业分流试验,取得了令人满意的结果。连续运行8h的工业分流稳定性试验结果表明,该机操作方便,性能稳定可靠。低场强自重介跳汰机的单位面积处理能力大,精选指标好,具有广阔的应用前景。