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铁矿石高效选矿设备跳汰选矿技术

责任编辑:admin 发表时间:2016-05-10 11:01

  2003年我国钢铁产量超过2亿t,随着国民经济的高速发展,钢铁产量在今后几年将会继续增长。与此同时,钢铁工业对高质量铁精矿的需求也不断增长。实践证明铁精矿品位提高1%,高炉产量可增加3%,焦比下降2%,石灰石熔剂减少2%,经济效益十分显著。

  我国铁矿床类型多,品位低,赋存条件和矿石类型复杂,硫、磷、硅等有害组分含量高,多组分共生铁矿石储量大,有用组分嵌布粒度细,造成铁选矿难度大、效率低、产品质量差。随着铁矿资源的大量开采,易选矿石锐减,贫、细、杂、难选矿石日趋增多。我国已探明铁矿石储量的97.5%是需要选矿加工的贫铁矿。我国许多铁选厂,生产工艺设备相对落后,难以稳定高效地生产高质量铁精矿。为了确保钢铁生产,2003年我国进口铁矿石高达1.4亿t。我国加入wto后,国内铁选厂直接面临进口富矿的冲击挑战,因此,积极研究开发高效选矿技术设备,经济高效地生产高质量铁精矿已成为迫在眉睫的重大课题。

  低磁场自重介跳汰机将磁电、跳汰和重介质选矿结合在一起,充分利用磁铁矿和脉石之间性质的差异,可经济、高效地生产高质量铁精矿。电磁磁系磁场强度可调,在机体内由磁力、重力和水流联合作用,可有效去除连生体和夹杂的脉石,生产高质量铁精矿。维尔霍夫斯基等人采用近代示踪观测技术,第一次直观地揭示了跳汰过程的重介质作用,并提出了扇形分层假说。在跳汰过程重矿物的颗粒沿床层垂直方向的运动速度是变化的,在中间部位速度最低,表示该区域穿透性最小;而轻矿物的颗粒下落到中间层后,不能穿过中间层,复又上升,具有跳跃运动的性质。它好似一道栅栏,起着分割轻重矿物的作用。可以将该“中间层”看成是“重介质层”。

  低磁场自重介跳汰机在结构设计上特别突出了中间层(重介质层)的作用。首先,跳汰的冲程、冲次与“中间层”的结构以及松散度关系密切。调节控制跳汰的冲程、冲次,造成恰当的水流速度和加速度,就有可能造成“中间层”的合适密度,从而强化重介质分选作用。其次,跳汰机中的充填介质层对矿浆具浓密、滞流的作用,有利于自重介质层的迅速形成及密度的提高;充填介质构成的斜波通道在水流作用下具有类似流膜选矿的补充分选作用。最后,在充填介质层上方的低磁场可使磁铁矿形成弱磁团聚,有利于重介质层的形成和加密,在充填介质区形成高密度的重介质层。在磁场有效作用区域内,由于磁铁矿颗粒的磁化强度大于颗粒无磁场的剩余磁化强度,所以磁场作用区磁铁矿更容易相互聚结成团,微细磁铁矿聚团后,粒度增加,向下运动。无磁场凝聚力降低,聚团在跳汰脉动水流作用下易被破坏,单个微细磁铁矿粒随着上升水流运动不易沉降。微细磁铁矿上下均较困难,在充填介质层形成积累,成为稳定的重介质层。由于跳汰脉动水流的反复剪切,脉石和连生体难于夹杂在磁铁矿聚团中下沉,有助于提高精矿品位。

  采用低磁场自重介跳汰机处理0.5mm粒级产物,经一次分选就能稳定产出品位大于68%的高质量铁精矿,达到了“十五”攻关的要求为了进一步验证低磁场自重介跳汰机实际运行的可靠性与对不同性质矿石的适用性,又在包钢选矿厂进行了工业分流试验,处理该选矿厂的永磁精矿。我国大多数磁选厂,均应用筒式磁选机,难以稳定经济地生产高质量铁精矿。磁铁矿本身和脉石之间存在着密度和磁性差异,在低磁场条件下,磁铁矿形成弱磁团聚,在跳汰脉动水流的作用下,磁团聚容易被破坏,磁团聚体中夹杂的连生体和单体脉石可以有效地清除,低磁场自重介跳汰机充分利用矿石性质的差异,在磁重联合作用下实现了磁铁矿与脉石的高效分选。在试验室利用小型低磁场自重介跳汰机处理0.15mm的磁选铁精矿,当磁场强度为4.0kAm、补加水量为670mL/min、跳汰冲程为3mm,冲次为380次/min时,产出铁精矿品位为68.46%,回收率为92.42%,达到了要求。上述工业分流试验和试验室试验结果表明,低磁场自重介跳汰机可以稳定经济地提高铁精矿质量,应用该设备简化了现有选厂的生产工艺流程,影响深远。