河北某鞍山式超贫磁铁矿选矿工艺试验

编辑来源:开元机械       发布时间: 2017-03-10 03:14
导读:随着国民经济的发展,对钢铁需求量的增加和磁铁矿富矿资源的减少,开发利用超贫铁矿资源已受到铁矿企业的普遍重视。为得到较好的经济效益,确定合理的破碎干式预选流程,强化

随着国民经济的发展,对钢铁需求量的增加和磁铁矿富矿资源的减少,开发利用超贫铁矿资源已受到铁矿企业的普遍重视。为得到较好的经济效益,确定合理的破碎—干式预选流程,强化磨前抛废,已成为超贫铁矿开发利用的关键。当前超贫磁铁矿干式预选工艺中,粗粒干选一般选用磁滚筒,但细粒级别相对含量较大或细粒干选时,抛尾产率低、精矿品位提高幅度有限、磁性铁损失大,粒度越细分选效果越不理想。近年来为解决这一问题,很多新工艺、新设备不断涌现,在细粒物料预选机制上取得了很大进展,例如北京雪域火磁电设备金沙城娱乐场的CCXGY细粒干选机、马鞍山天工科技金沙城娱乐场的CTL系列永磁粉矿干式预选机、山东华特磁电的CTGY型永磁旋转磁场干式预选机,已在多家铁选厂获得成功应用,细碎干选抛尾均取得了理想的分选技术指标。

河北省某鞍山式铁矿经详细勘查,已查明铁矿石资源量为7亿多t,达大型铁矿规模,矿区内密布大小矿体数十个,规模较大的矿带有2个,TFe平均品位在15%左右。矿石中有用组分为铁,主要赋存于磁铁矿中,其次在褐铁矿、赤铁矿、黄铁矿及角闪石、黑云母等含铁矿物中。为合理开发利用此超贫磁铁矿石,委托单位要求干选尾矿磁性铁品位≤0.60%,并尽可能提高干选精矿产品TFe、mFe含量,最终铁精矿质量达到工业利用要求,为其合理利用提供技术依据。为此,在工艺矿物学研究的基础上,进行了干式预选条件和磨选流程试验研究,确定了合理的选别流程和工艺参数,最终取得较为理想的技术指标。

1、矿石性质

河北某超贫磁铁矿石致密坚硬,风化较弱,呈灰黑色。矿石结构为自形-他形晶粒状结构、包含结构和填隙结构,构造为条带状构造、片麻状构造和星散浸染构造。金属矿物以磁铁矿为主,其次为黄铁矿,少见黄铜矿和磁黄铁矿。非金属矿物含量较多,以石英、斜长石及角闪石与黑云母组成的暗色矿物为主,少见斜辉石和石榴石。

对矿样进行化学多元素分析及铁物相分析,其结果分别见表1、表2。

原矿化学多元素分析结果

原矿铁物相分析结果

由表1、表2可知,矿石中主要有用矿物为磁铁矿,全铁品位不高,磁性铁占有率为48.36%,属超贫磁铁矿石,硫、磷杂质含量低。

矿石中的磁铁矿有磁铁矿石英岩型和片磨岩2种类型。磁铁石英岩型中的磁铁矿含量略高,半自形—他形晶粒状居多,颗粒较大者(0.2~0.3mm)与暗色脉石矿物彼此镶嵌,颗粒较小者(0.02~0.06mm)包于石英颗粒中或镶嵌于石英粒间,整体定向分布呈条带状,条带见弯曲。片磨岩中的磁铁矿呈自形-他形晶粒状,多镶嵌于脉石矿物间,少见包于脉石矿物中,断续定向排列,形成片磨状构造。磁铁矿粒度相对较粗,为0.01~0.8mm,以0.1~0.5mm居多,基本无蚀变,多数磁铁矿嵌布于脉石粒间,和脉石的接触界限平直,因此较易于解离。

2、试验结果与讨论

试验矿石磁铁矿含量低,采用干式预选抛尾来减少入选矿石量,提高入磨品位,降低磨选成本。矿石中有用矿物为磁铁矿且嵌布粒度较粗,选别工艺采用单一磁选流程。

2.1、干式预选试验

2.1.1、干选设备对比试验

按委托方要求,对破碎至-20mm和-12mm粒级矿石进行干式预选,分别采用φ500mm×600mm磁滚筒和CCXGY-610型细粒干选设备对比试验,表面磁场强度均为199.04kA/m,试验流程见图1,试验结果见表3。

干式预选试验流程

干选设备对比试验结果

由表3可知,采用磁滚筒预选,-20mm粒级和-12mm粒级矿样预选尾矿磁性铁含量分别为1.04%和0.63%,说明破碎粒度越细,磁性铁在尾矿中损失越少,但均未达到委托方要求。采用CCX-GY细粒干选机预选,-20mm和-12mm粒级矿样预选尾矿中磁性铁含量分别为0.29%~0.17%,损失于尾矿中的磁性铁很少,其中-12mm粒度矿样预选精矿产率为28.65%、TFe品位和mFe品位分别达到28.74%和23.87%,相比同粒度下使用磁滚筒预选,不但精矿品位和回收率提高了且产率减少了2.64个百分点。因此,确定矿石细碎到-12mm粒度后,采用CCXGY干选机进行干式预选。

2.1.2、磁场强度预选试验

使用CCXGY-610型细粒干选机对-12mm粒级的矿样按图1流程进行磁场强度预选试验,转速为42r/min,试验结果见表4。

磁场强度预选试验结果

由表4可知,磁场强度从199.04kA/m增加到318.47kA/m,预选精矿产率和回收率增加,但磁性铁回收率则变化不大,说明单纯的增加磁场强度,对提高磁性铁回收率帮助不大,反而增加了干精产品的产率,加大了选矿厂磨矿处理量。

2.1.3、转速预选试验

对-12mm粒级矿样按图1流程进行不同转速预选试验,试验设备为CCXGY-610型细粒干选机,磁场强度为199.04kA/m,试验结果见表5。

不同转速预选试验结果

由表5可知,随着转速升高,预选精矿产率增加,品位和回收率先升后高又降低,因此选择干选机转速为42r/min。

2.2、预选粗精矿磨选试验

将表5在转速为42r/min条件下得到的预选精矿破碎至-2mm进行湿式磨选试验。磨矿采用XMQ型φ240mm×90mm锥型球磨机,弱磁选采用φ350mm和×400mm湿式鼓式磁选机,在详细的磨矿细度和磁场强度等条件试验的基础上,进行粗磨磁选-精矿再磨磁选(流程1)和1段磨矿-2次磁选(流程2)工艺流程对比试验,试验流程分别见图2、图3、试验结果见表6。

粗磨磁选-精矿再磨磁选流程

1段磨矿-2次磁选流程

预选粗精矿磨选对比试验结果

由表6可知,预选精矿在粗磨条件下,2种工艺流程铁精矿的品位都达到了工业要求,属于易选矿石。流程2得到的铁精矿虽然品位较低,但在产率和回收率上都比流程1要高,并且在实际生产中生产成本低、生产环节简单、操作方便。因此,确定采用1段磨矿-2次磁选(流程2)的工艺流程方案。

2.3、工艺流程试验

通过干式预选和预选精矿湿式磨选试验研究,按图4工艺流程和条件进行工艺流程试验,试验结果见表7。

原矿工艺流程

工艺流程试验结果

由表7可知,矿石细碎后经过CCXGY干式预选机预选,可抛除产率71%以上的尾矿,且预选尾矿中磁性铁品位只有0.20%,磁性铁损失率只有2.06%,说明细碎预选抛尾工艺很适宜此矿石。 预选精矿在-0.074mm 48%的磨矿细度下,经1次粗选1次精选,得到了品位为66.28%、回收率为46.93%的铁精矿,其中磁性铁回收率达到97.01%。

3、结语

(1)某鞍山式超贫磁铁矿石中全铁品位为14.52%,磁性铁含量为6.94%,磁铁矿嵌布粒度较粗,相对易选。原矿破碎到-12mm粒级后,经CCXGY-610型干式预选机预选,抛尾率达到71.37%。预选粗精矿磨至-0.074mm 48%时,经2次弱磁选得到合格铁精矿。最终流程获得的全铁品位为66.28%、回收率为46.93%,磁性铁品位为65.49%、回收率为97.01%。

(2)超贫磁铁矿破碎粒度越细,矿物单体解离度越高,预选后可大幅度提高粗精矿磁性铁品位和回收率,且抛尾率高,是超贫磁铁矿山节能降耗、降低选矿成本的有效途径。试验在细碎条件下干式预选抛尾,抛弃了71%以上的废石,大大减少了磨矿作业负荷,降低了球磨机入磨粒度,提高了入选品位。

(3)预选设备磁场强度的选择与矿石性质、磁铁矿嵌布特征及破碎粒度有直接关系,从试验结果可知,增加磁场强度,对提高磁性铁回收率帮助不大,反而增加了预选精矿产率。

(4)预选是处理超贫铁矿不可缺少的环节,选矿厂建设前应通过试验确定合理的破碎-预选流程,以达到降低磨选成本的目的,预选精矿产率和磁性铁回收率是评价超贫磁铁矿预选效果好坏的2个重要指标。

相关设备:赤铁矿选矿设备永磁筒式磁选机铅锌矿选矿设备钛铁矿选矿设备

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