预选工艺在铁矿选矿厂的应用

王凯金

(1.中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司；2.金属矿山安全与健康国家重点实验室；3.华唯金属矿产资源高效循环利用国家工程研究中心有限公司)

预选工艺在铁矿选矿厂的应用

王凯金1，2，3

(1.中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司；2.金属矿山安全与健康国家重点实验室；3.华唯金属矿产资源高效循环利用国家工程研究中心有限公司)

介绍了预选工艺的演进及应用优势。预选工艺应用于安徽某磁铁矿石预选，获得的预选精矿铁品位提高了12.53个百分点,铁回收率为77.46%,磁性铁回收率为96.71%。干式预选工艺布置简单，运营费用低，但分选指标不稳定；湿式分选工艺分选效果好，生产易于调控，但运营费用高。实际生产时，应综合考虑矿石性质、生产成本等因素，确定最合理的工艺流程。

磁滑轮 干式预选 湿式预选 弱磁性矿物

预选工艺不仅能提高矿石的入磨品位,而且可使伴生废石得到综合利用；预选工艺也是实现铁选厂扩产、技术改造的有效途径。预选工艺早期多指干式粗粒磁选，俗称磁滑轮干选。受当时制造技术、磁性材料性能制约，所用预选设备规格小、磁场强度低，分选效果差，因此起初多用于低于边界品位含矿岩石中铁矿物的回收。武钢金山店铁矿1978年就已经采用磁滑轮干选技术用于自磨机排料中“难磨粒子”的回收，随着制造技术的进步，设备性能的改进，预选工艺技术也取得了很大进步。西石门选厂1994年增设1台CTDG-1216型大块磁选机，用于自磨前矿石(-350 mm)预选。项目投产后，入选矿石铁品位提高了4个百分点、抛废产率为14%，铁精矿产量比改造前增加14.8%，当年增加利润240多万元，而且采用预选工艺大幅减少了矿山对尾矿库容的需求。

当前钢铁、铁精粉市场低迷，多数铁矿山企业亏损严重，可以提前抛出大量废石、提高入磨矿石品位，从而降低生产成本、提高效益的预选工艺成为许多新建选厂及老厂工艺改造的选择。另外预选工艺也更能适应高寒结冰、干旱缺水地区恶劣条件的选别。

1 河南某磁铁矿石预选试验

河南某沉积变质磁铁矿石铁品位为25.94%,主要含铁矿物为磁铁矿，其分布率为72.63%，其次为赤(褐)铁矿，分布率为18.74%，碳酸铁、(磁)黄铁矿、硅酸铁少量。

先将矿样破碎至-65 mm后，采用筛孔尺寸为12 mm的筛子进行分级，将12～65 mm粒级进行干式弱磁预选试验，可以抛除作业产率23.43%、铁品位为8.11%的废石，获得的预选精矿铁品位为25.98%。预选精矿破碎至-12 mm后与筛下-12 mm粒级矿样合并进行干式预选(场强0.18 T)和湿式预选(场强0.4 T)对比试验，具体试验工艺流程见图1，获得的试验结果见表1。

图1 河南某磁铁矿石预选工艺流程

表1 细粒级矿样干/湿式预选对比试验结果 %

由表1可知：湿式弱磁预选精矿铁品位较干式预选高4.24百分点、磁性铁品位高4.88个百分点，且磁性铁回收率相差不多，故湿式预选比干式预选试验指标更好。

2 安徽某磁铁矿石预选试验

安徽某磁铁矿石铁品位为27.89%，磁性铁含量为19.96%。矿石主要铁矿物为磁铁矿，此外还含有硅酸铁、菱铁矿、赤(黄、褐)铁矿。采用图2流程，对该矿石进行实验室预先抛尾试验，结果见表2。

图2 实验室预选试验流程

表2 实验室预选试验结果 %

由表2可知：采用预先分级、粗粒级干式预选、细粒级湿式预选工艺处理试验矿样，干式预选工艺可以抛除产率为11.14%、铁品位为8.78%的废石，湿式预选工艺可以抛除产率为10.47%、铁品位为11.97%的尾砂，选别指标较好。

在实验室试验的基础上，考虑到对尾砂进行分级，分离出细粒级废石，不仅可用于建筑原材料，而且能减少尾矿入库量和降低生产成本。因此现场采用图3流程进行预选工艺设计，获得的现场生产指标见表3。

图3 生产中的预选工艺流程

表3 现场生产试验结果 %

由表3可知，安徽某磁铁矿石经预选抛尾处理后，获得的精矿铁品位提高了12.53个百分点，铁回收率为77.46%，磁性铁回收率为96.71%,铁矿物得到较好富集。实际生产中的干式预选粗废石指标明显劣于试验指标，实际生产中，给料量、给料粒级分布、水分等因素不易控制，却对干式分选影响较大；湿式预选工艺在提高精矿品位幅度、抛尾产率、磁性铁回收率方面比干式预选更具优势，故更适合低品位磁铁矿分选。

3 常见预选工艺流程

当前存在国内易选磁铁矿开采量逐渐减少、难选弱磁性铁矿开采量逐年增加的现状，政府对工业用地、尾矿设施的要求趋严，而预选工艺可以提前抛除粗粒尾矿，降低后续磨矿处理量，降低生产成本，因而得到了推广应用。常见的预选工艺路程见图4、图5。

图4 常见干式预选工艺流程

图5 常见湿式预选工艺流程

由图4、图5可知：干式预选流程具有工艺布置简单、运营费用低(不耗水、节省后续脱水作业成本)等优点；缺点主要是单台设备处理能力低、分选指标受作业条件影响大、调控难度高；湿式预选流程具有分选指标受作业条件影响小、分选效果好、生产易于调控等优点；缺点主要是工艺布置复杂、投资和运营费用均较高。实际应用时，需根据不同矿石性质、矿物嵌布情况等，经试验研究确定最佳的工艺流程及分选参数。

2015-05-18)

王凯金(1979—)，男，工程师，243000 安徽省马鞍山市经济技术开发区西塘路666号。