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磁選機(jī)從鐵礦尾礦回收赤鐵礦的應(yīng)用

時間:2017-03-09 19:16:25 來源:本站

上廠鐵礦是昆明鋼鐵公司主要的鐵精礦原料供應(yīng)基地之一,其鐵礦物以赤鐵礦和褐鐵礦為主,具有含磷、硫等雜質(zhì)元素低的優(yōu)點,是優(yōu)質(zhì)的鋼鐵原料。該鐵礦于1969年建礦,1972年投產(chǎn)。經(jīng)近30年的開采,礦石資源已趨于枯竭,礦山的生存問題尤其突出。然而據(jù)1989年的統(tǒng)計數(shù)字,該礦尾礦庫已堆積含鐵近28%的尾礦約736萬t,折合鐵金屬量約206萬t,且鐵品位大于20%的現(xiàn)生產(chǎn)尾礦還在不斷排入尾礦庫中。至今,尾礦庫已堆積了近千萬噸尾礦,平均Fe品位為22%左右。隨著昆鋼公司大高爐的投產(chǎn),對鐵精礦原料的需求量大增,公司也要求上廠鐵礦增加鐵精礦的產(chǎn)量。為了充分利用上廠鐵礦的尾礦資源,減緩礦山的老化,延長礦山服務(wù)年限,研究綜合回收生產(chǎn)流程及尾礦庫尾礦中的鐵礦物資源已勢在必行,意義重大。

1、礦石性質(zhì)

上廠鐵礦是露天開采的鐵帽型風(fēng)化礦,采出的原礦氧化程度較深,磁鐵礦、假象磁鐵礦含量極小,含鐵礦物主要是赤鐵礦和褐鐵礦,主要脈石礦物是石英和鋁土礦,鐵礦物的賦存狀態(tài)以塊狀富集體為主,鐵礦物的粒度從數(shù)百毫米至幾微米不等。礦石粒度越粗,則鐵品位越高且可選性越好,礦石粒度越細(xì),則鐵品位越低,且因含泥大而可選性越差。因此上廠鐵礦原設(shè)計的選礦流程是以感應(yīng)輥強(qiáng)磁選機(jī)和跳汰選礦機(jī)回收粗粒鐵礦物為主,細(xì)粒部分未經(jīng)任何選別就作尾礦排放。

原尾礦有用礦物主要由赤鐵礦和褐鐵礦組成,另有少量的磁鐵礦、碳酸鐵、硫鐵礦及硅酸鐵。其中赤、褐鐵礦占73.86%,且以赤鐵礦為主,另外原尾礦中具有含泥量大,有害雜質(zhì)元素低的特點。

原尾礦多元素化學(xué)分析結(jié)果見表1,鐵的化學(xué)物相分析見表2,原尾礦中的礦物含量及其單體解離度測定結(jié)果見表3。

原尾礦多元素化學(xué)分析結(jié)果

鐵的化學(xué)物相分析結(jié)果

原礦中主要礦物含量及解離度測定結(jié)果

2、選礦試驗研究

2.1、小型試驗

根據(jù)試料的礦物性質(zhì),采用濕式強(qiáng)磁選全磁選流程回收原尾礦中的鐵礦物是適宜的。1998年8月,受上廠鐵礦委托,贛州有色冶金研究所針對上廠鐵礦提供的原尾礦試料采用SLon型脈動高梯度磁選機(jī)進(jìn)行了一次粗選、一次精選開路和閉路的全磁選流程試驗研究,試驗結(jié)果見表4和表5。試驗結(jié)果表明,采用SLon型脈動高梯度磁選機(jī)進(jìn)行了一次粗選、一次精選開路和閉路的全磁選流程試驗研究,試驗結(jié)果見表4和表5。試驗結(jié)果表明,采用SLon型脈動高梯度磁選機(jī)回收上廠鐵礦尾礦中的赤鐵礦,開路、閉路流程均能獲得鐵品位大于55%的合格鐵精礦,且閉路流程的精礦回收率比開路流程高4個百分點。

開路流程試驗結(jié)果

閉路流程試驗結(jié)果

2.2、工業(yè)試驗

在小型試驗獲得較好的指標(biāo)的基礎(chǔ)上,上廠鐵礦于1999年5月在其洗選車間采用3臺SLon-1500立環(huán)脈動高梯度磁選機(jī),組成一粗一精選別流程,并于同年7月投產(chǎn)開始進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)試驗。

上廠鐵礦細(xì)粒尾礦包括兩部分,一部分是采場原礦選礦系統(tǒng)槽洗機(jī)的溢流,另一部分是從現(xiàn)有尾礦庫采出的老尾礦。這兩部分尾礦性質(zhì)基本相同。上廠鐵礦洗選車間原生產(chǎn)流程(處理棧橋原礦)是通過二段槽洗機(jī)槽洗,使礦泥分離。+2mm返砂經(jīng)振動篩分級,+11mm進(jìn)入大粒跳汰機(jī);-11mm經(jīng)φ1200mm單螺旋分級機(jī),溢流丟棄,返砂經(jīng)小振動篩分級、-6mm進(jìn)入CS-1感應(yīng)輥式強(qiáng)磁選機(jī)一次粗選、一次掃選;+6mm進(jìn)入CS-2感應(yīng)輥式強(qiáng)磁選機(jī)一次粗選、一次掃選。而一段槽洗機(jī)溢流(-2mm)進(jìn)入φ1500mm雙螺旋分級機(jī),其溢流丟棄?,F(xiàn)采用SLon磁選機(jī)的生產(chǎn)流程,是將尾礦庫尾礦及洗選車間原生產(chǎn)流程中φ1500mm雙螺旋分級機(jī)溢流經(jīng)φ53m高效濃密機(jī)濃縮,并經(jīng)φ15m濃密機(jī)脫去部分泥后給入SLon-1500立環(huán)脈動高梯度磁選機(jī)分選。

SLon-1500立環(huán)脈動高梯度磁選機(jī)的操作條件為:脈動沖程粗選16mm、精選20mm;脈動沖次粗選220次/min、精選270次/min;背景場強(qiáng)粗選0.94T,精選0.74T。

磁選條件試驗指標(biāo)為:原尾礦品位20%~25%時,可獲得產(chǎn)率為12%~16%,鐵精礦品位為53%~57%,回收率為32%~40%的精礦。以條件試驗為依據(jù),選定操作參數(shù),對該流程進(jìn)行72h連續(xù)穩(wěn)定試驗,其結(jié)果見表6。

72h工業(yè)連續(xù)穩(wěn)定試驗結(jié)果

由表6可知,通過72h穩(wěn)定試驗,原尾礦平均含F(xiàn)e 22.11%,經(jīng)SLon-1500立環(huán)脈動高梯度磁選機(jī)一次粗選、一次精選全磁選流程獲鐵精礦品位55.56%、產(chǎn)率14.77%、回收率37.06%的指標(biāo)。

自1999年7月31日至8月8日生產(chǎn)取樣平均指標(biāo):原尾礦品位24.17%,鐵精礦品位55.26%,共生產(chǎn)鐵精礦834t。生產(chǎn)數(shù)質(zhì)量流程見圖1。

鐵礦細(xì)粒尾礦回收生產(chǎn)數(shù)質(zhì)量流程

3、結(jié)果分析

1)SLon立環(huán)脈動高梯度磁選機(jī)設(shè)計合理,集磁、重選礦原理于一體,轉(zhuǎn)環(huán)立式旋轉(zhuǎn);對每一組磁介質(zhì)而言,沖洗磁性精礦的方向與給礦方向相返,粗顆粒不必穿過磁介質(zhì)堆便可沖洗出來,防止了磁介質(zhì)堵塞;脈動機(jī)構(gòu)周期性地產(chǎn)生上升沖動水流,使礦漿松散、懸浮,有效地打破礦泥膠結(jié)的脈石和鐵礦物,使礦物松散性好。對上廠鐵礦含泥量大的原尾礦選別效果明顯,精礦品位提高幅度大,從而獲得較高質(zhì)量的鐵精礦。

2)由于SLon立環(huán)脈動高梯度磁選機(jī)采用優(yōu)化組合的分選介質(zhì),對上廠鐵礦波動較大的入選品位和給礦粒度有很強(qiáng)的適應(yīng)性,均獲得較理想的分選指標(biāo)。

4、細(xì)粒尾礦回收的成本分析

上廠尾礦細(xì)粒尾礦回收系統(tǒng)工程投資500萬元,目前每年回收細(xì)粒鐵礦礦近7萬t,從尾礦中回收鐵精礦,采礦費用低,不需要交納礦產(chǎn)資源稅,省去了破碎、磨礦等作業(yè),具有選礦成本低的優(yōu)點。上廠鐵礦的細(xì)粒尾礦選礦成本分析見表7。

上廠鐵礦細(xì)粒尾礦選礦技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析

從表7可見,該礦建成尾礦回收系統(tǒng)后,每年新增產(chǎn)值1340萬元,新增利稅539萬元,獲得顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

5、結(jié)論

1)SLon型立環(huán)脈動高梯度磁選機(jī)為國內(nèi)外先進(jìn)選礦設(shè)備,設(shè)備運行穩(wěn)定可靠,不易發(fā)生堵塞,成本低,操作方便。上廠鐵礦采用SLon型立環(huán)脈動高梯度磁選機(jī)全磁選流程回收尾礦中赤鐵礦,工藝流程簡單,選別指標(biāo)較好。

2)上廠鐵礦是昆鋼的主要原料基地之一,其鐵精礦含雜質(zhì)元素很低,是優(yōu)質(zhì)的鋼鐵原料,但是經(jīng)過30年開采后,至今已面臨資源枯竭的問題。該礦積極采用*新的選礦技術(shù)和設(shè)備,從尾礦中二次回收有用礦物。SLon型磁選機(jī)對細(xì)粒級弱磁性礦物回收是行之有效的設(shè)備,該機(jī)在上廠鐵礦的應(yīng)用解決了該礦微細(xì)粒(-0.2mm)的鐵礦物長期因無合適設(shè)備而不能回收的技術(shù)難題。已建成尾礦回收系統(tǒng),年新增利稅539萬元以上,不僅獲得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益,而且可延長礦山服務(wù)年限10年以上。

3)上廠鐵礦采用磁選流程回收細(xì)粒鐵精礦,減少了尾礦的排放量,有利于充分利用國家的資源和生態(tài)環(huán)境保護(hù)。

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