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上廠鐵礦尾礦回收赤鐵礦的試驗和應用

時間:2017-03-09 19:16:03 來源:本站

上廠鐵礦是昆明鋼鐵甕主要的鐵精礦原料供應基地之一。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。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。

為了回收上廠鐵礦尾礦中的鐵礦物,贛州有色冶金研究所于1998年8~12月采用SLon立環(huán)脈動高梯度磁選機對上廠尾礦進行了實驗室試驗研究,獲得滿意指標。上廠鐵礦于1999年5月現(xiàn)場安裝使用了3臺SLon-1500立環(huán)脈動高梯度磁選機用于回收尾礦中的鐵礦物,并于7月份投產(chǎn)進行工業(yè)生產(chǎn)試驗。結(jié)果表明,對給礦(惟下稱原尾礦)含F(xiàn)e 22%左右,經(jīng)SLon立環(huán)脈動高梯度磁選機全磁選流程選別,可獲得鐵精礦品位55%以上,精礦產(chǎn)率13%以上,回收率34%以上。工業(yè)生產(chǎn)試驗證明,采用高效的SLon立環(huán)脈動高梯度磁選機新工藝、新設備回收上廠鐵礦尾礦中的鐵礦物技術上是可行的,經(jīng)濟效益可觀。

1、礦石性質(zhì)

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、硫化鐵及硅酸鐵。其中赤、褐鐵礦占73.86%,且以赤鐵礦為主,另外原尾礦中含泥量很大。

(1)原尾礦的多元素分析。原尾礦多元素化學分析結(jié)果見表1。

原尾礦多元素化學分析結(jié)果

(2)鐵的化學物相分析。鐵的化學物相分析見表2。

鐵的化學物相分析結(jié)果

(3)原尾礦的礦物組成及解離度。原尾礦中的礦物的含量及其單體解離度測定結(jié)果見表3。

原尾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型立環(huán)脈動高梯度磁選機進行了一次粗選、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、5。試驗結(jié)果表明,采用SLon型立環(huán)脈動高梯度磁選機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>55%的合格鐵精礦,且閉路流程的精礦回收率高于開路4個百分點。

一次粗選,一次精選開路流程試驗結(jié)果

一次粗選、一次精選閉路流程試驗結(jié)果

2.2、工業(yè)試驗

在小型試驗獲得成功的基礎上,上廠鐵礦于1999年5月在其洗選車間安裝了3臺SLon-1500立環(huán)脈動高梯度磁選機,并于7月進行了工業(yè)生產(chǎn)試驗,該生產(chǎn)試驗流程見圖1。

現(xiàn)場工藝生產(chǎn)流程

上廠鐵礦洗選車間原生產(chǎn)流程(處理棧橋原礦)是通過二段槽洗機槽洗,使礦泥分離。+2mm返砂經(jīng)振動篩分級,+11mm進入大粒跳汰機;-11mm經(jīng)φ1200mm單螺旋分級機,溢流丟棄,返砂經(jīng)小振動篩分級,-6mm進入CS-1感應輥式強磁選機一次粗選、一次掃選;+6mm進入CS-2感應輥式強磁選機一次粗選、一次掃選。而一段槽洗機溢流(-2mm)進入φ1500mm雙螺旋分級機,其溢流丟棄;返砂經(jīng)φ1200mm單螺旋分級機,溢流丟棄,返砂進入細粒跳汰機?,F(xiàn)在SLon-1500立環(huán)脈動高梯度磁選機生產(chǎn)流程是以洗選車間原生產(chǎn)流程中φ1500mm雙螺旋分級機溢流和φ1200mm單螺旋分級機溢流,經(jīng)φ53m高效濃密機濃縮,并經(jīng)φ15m濃密機脫去部分泥后給入SLon-1500立環(huán)脈動高梯度磁選機。

操作條件:脈動沖程粗選16mm、精選20mm;脈動沖次粗選220次/min、精選270次/min;背景場強粗選0.94T,精選0.74T。

磁選條件試驗指標為原尾礦品位20%~25%時,可獲精礦產(chǎn)率12%~16%,鐵精礦品位53%~57%,回收率32%~40%。以條件試驗為依據(jù),選定操作參數(shù),對該流程進行72h連續(xù)穩(wěn)定試驗,其結(jié)果見表6。

一次粗選、一次粗選72h工業(yè)連續(xù)生產(chǎn)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)e22.11%,經(jīng)SLon-1500立環(huán)脈動高梯度磁選機一次粗選、一次粗選全磁選流程選別獲鐵精礦品位55.56%,產(chǎn)率14.77%,回收率37.06%的指標。

自7月31日至8月8日生產(chǎn)班樣平均指標:原尾礦品位22.30%,鐵精礦品位55.41%,產(chǎn)率15.23%,回收率37.84%,共生產(chǎn)鐵精礦834t。

3、結(jié)果分析

(1)SLon型立環(huán)脈動高梯度磁選機設計合理,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反,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型立環(huán)脈動高梯度磁選機采用了合理的分選介質(zhì),使其適應性增強,適合于上廠鐵礦波動較大的入選品位和給礦粒度,均能獲得較理想的分選指標。

(3)由于在現(xiàn)有流程中采用1臺φ1420mm×1500mm圓筒篩,處理能力偏小,制約了給礦能力的提高。若改善圓筒篩的處理能力(增加1臺圓筒篩),可增大SLon型立環(huán)脈動高梯度磁選機的給礦量,從而提高鐵精礦的產(chǎn)量。

4、社會效益與經(jīng)濟效益估算

采用SLon型立環(huán)脈動高梯度磁選機可有效回收上廠鐵礦生產(chǎn)流程丟棄的尾礦及尾礦庫尾礦中鐵礦物,有助于提高該礦的鐵精礦產(chǎn)量,減緩礦山的老化,延長礦山壽命,為礦山資源近于枯竭的上廠鐵礦找到了一條生存之路。

上廠鐵礦尾礦中鐵礦物的回收不需破碎、磨礦,技術上可行,經(jīng)濟效益顯著。采用SLon-1500立環(huán)脈動高梯度磁選機2臺粗選、1臺精選組成一次粗選、一次精選閉路流程,工藝流程簡單,操作方便。該機處理能力按20~25t/臺.h計,每小時可生產(chǎn)合格鐵精礦5t以上,每年按7200h(300d)作業(yè)計,可產(chǎn)鐵品位>55%的合格鐵精礦3.6萬t以上。按目前昆鋼公司收購價265元/t計,每年可新增產(chǎn)值近1千萬左右,新增利稅540萬元以上。

5、結(jié)論

(1)SLon型立環(huán)脈動高梯度磁選機為國內(nèi)外先進選礦設備,設備運行穩(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)脈動高梯度磁選機全磁選流程回收尾礦中赤鐵礦,工藝流程簡單,選別指標較好。該礦現(xiàn)存千萬噸尾礦,充分利用該尾礦資源,可減緩上廠鐵礦老化,延長礦山服務年限,同時可變廢為寶,為社會和企業(yè)創(chuàng)造可喜的經(jīng)濟效益。

(2)本工業(yè)試驗和生產(chǎn)調(diào)試仍在進行之中,待生產(chǎn)流程和生產(chǎn)工藝進一步完善后,其生產(chǎn)技術指標將進一步穩(wěn)定和提高。

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