鲁中矿业有限公司选矿厂每年产出约240万t弱磁选尾矿,尾矿中全铁品位为12.89%。现有流程中弱磁选尾矿采用螺旋流槽—摇床—浮选回收铜金属的联合处理流程,只能极少量地回收有价金属。为了尽可能的回收尾矿中的铁资源,提高铁回收率,进行了回收铁试验研究。通过试验方案的比较,决定采用slon立环脉动高梯度磁选机1粗1精分选富集精矿,再把slon磁选机精矿粗细分级,通过重选进一步提高铁精矿品位,最终获得了满意品位的铁精矿。
1 原料性质
鲁中矿是地下开采的磁铁矿矿山,原矿中主要有价金属矿物是磁铁矿,其次是赤褐铁矿,还有少量自然铜和微量黄铁矿、斑铜矿、辉铜矿,钴元素大部分以类质同像赋存在磁铁矿的晶格中,少部分硫化钴。脉石矿物主要为方解石、白云石、蛇纹石、透闪石、绿泥石、钙榴石、绢云母等矿物。矿石结构以半自型晶粒状结构和交代参与结构为主,其次为假像构造。矿石构造以致密块状,块状、浸染状构造为主,其次为角砾状、蜂窝状、条带状、松散状构造。原料筛分分析结果见表1。
表1 原料筛分分析结果
粒级/mm |
产率/% |
铁品位/% |
金属分布率/% |
+0.25 |
8.04 |
5.96 |
3.71 |
-0.25+0.154 |
4.98 |
8.93 |
3.45 |
-0.154+0.074 |
19.10 |
12.22 |
18.10 |
-0.074+0.038 |
17.80 |
13.52 |
18.66 |
-0.038 |
50.08 |
14.44 |
56.08 |
合计 |
100.00 |
12.89 |
|
由表1可知,-0.074mm粒级品位高于原矿,累计产率为67.88%,金属分布率为74.74%,微细粒级-0.038mm产率为50.08%,品位为14.44%,金属分布率为56.08%,可见该试料原矿品位低,粒度细微,属磁选、重选难选物料。
2 原流程弱磁选尾矿处理工艺及其在现场生产实践中的影响
鲁中矿业有限公司选矿厂原生产工艺流程是原矿经磨矿分级后弱磁选,弱磁尾矿经螺旋溜槽抛弃大量尾矿,再浮选得到低品位的铜精矿,浮选尾矿经过螺旋榴槽和摇床分选,得到品位为50%左右的铁精矿,铁精矿品位不高,而且产率偏低,只能回收粗粒级部分金属铁矿物,大量细粒级单体铁矿物未能有效回收。目前,由于现场生产空间所限,原有流程弱磁尾矿中每年只有约50万t矿量得到进一步处理,近190万t没有处理直接排放,资源浪费巨大。同时,生产来料矿浆浓度变化较大,流程不稳定,流程精矿品位在50%~61%上下波动,波动很大,不利于铁精矿销售。
3 分选工艺探索试验
针对鲁中矿业有限公司流程现状,结合近几年赤铁矿矿山所有生产应用流程,决定进行生产工艺流程改进,经研究初步选定采用磁—重分选流程进行试验。试验中强磁机选用slon磁选机,重选设备采用slon离心选矿机和摇床。
3.1 slon磁选机分选探索试验
由于原料铁品位较低,采用slon磁选机1次分选很难达到合格的slon离心机入选品位,直接采slon磁选机进行1粗1精分选试验。根据slon磁选机的主要特点,以磁场强度、脉动冲程冲次的大小、给矿浓度等参数为主要调整因素进行1粗1精分选试验,试验流程分别见图1、图2,所得试验指标见表2。
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表2 slon磁选机1粗1精分选流程试验结果
分选流程 |
作业名称 |
磁场强度/(ka/m) |
产品名称 |
产率/% |
铁品位/% |
回收率/% |
slon磁选机1粗
|
粗选 |
796.18 |
精矿 尾矿 给矿 |
16.63 83.37 100.00 |
37.71 7.47 12.50 |
50.17 49.83 100.00 |
精选 |
557.32 |
|||||
粗选 |
796.18 |
精矿 尾矿 给矿 |
14.33 85.67 100.00 |
40.59 7.81 12.50 |
46.52 53.48 100.00 |
|
精选 |
398.09 |
|||||
slon磁选机1粗 1精分选流程2
|
粗选 |
796.18 |
精矿 尾矿 给矿 |
17.49 82.51 100.00 |
33.58 8.03 12.50 |
47.00 53.00 100.00 |
精选 |
477.71 |
|||||
粗选 |
796.18 |
精矿 尾矿 给矿 |
14.30 85.70 100.00 |
36.89 8.43 12.50 |
42.20 57.80 100.00 |
|
精选 |
318.47 |
由表2可知,原流程弱磁尾矿采用流程1经slon磁选机粗选,所得粗精矿再磨,再经slon磁选机精选,所得选矿指标明显优于流程2分选结果,而且达到了slon离心选矿机的给矿粒度和给矿品位的要求。综合分析,选择slon磁选机粗选场强为796.18ka/m,粗精矿再磨,精选场强为398.09ka/m分选条件富集精矿,为下一步试验工作作准备。
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