悬振锥面选矿机分选冶金尘泥试验

张晋霞 邹 玄 李卓林 牛福生

(1.华北理工大学矿业工程学院，河北 唐山 063009；2.河北省矿业开发与安全技术重点实验室，河北 唐山 063009)

悬振锥面选矿机分选冶金尘泥试验

张晋霞1,2邹 玄1李卓林1牛福生1,2

(1.华北理工大学矿业工程学院，河北 唐山 063009；2.河北省矿业开发与安全技术重点实验室，河北 唐山 063009)

唐钢冶金尘泥含有较多粒度在0.05～0.08 mm的单晶铁矿物，为高效开发此二次资源，采用新型、高效、细粒重选设备——悬振锥面选矿机进行了铁回收试验。结果表明，用LXZ-1200A型悬振锥面选矿机处理试样，在给矿浓度为20%，分选面转动速度为1.2 r/min，盘面振动频率为385次/min，给矿量为0.35 t/h，冲洗水流速为1.08 m3/h情况下，可获得铁品位为56.79%、铁回收率为61.23%的重选铁精矿。一次重选获得这样的富集效果，表明悬振锥面选矿机适合于冶金尘泥的开发利用。

冶金尘泥 悬振锥面选矿机 重选 铁精矿

冶金尘泥是多种钢铁工业固体废物的统称，主要包括烧结尘泥、高炉瓦斯灰、高炉瓦斯泥、电(转)炉除尘灰等，产量约为总钢产量的10%，主要含有铁、碳、锌等有价元素，其中含铁量一般在20%～50%，是重要的二次资源[1-6]。

悬振锥面选矿机是一种新型重选设备，与传统重选设备相比，在微细粒分选方面具有显著优势。广西某锡选厂用悬振锥面选矿机处理矿泥[7]，重选精矿中0.037～0.019 mm粒级中的锡占精矿总锡的80%。湘西金矿沃溪选矿厂用悬振锥面选矿机处理尾矿细泥[8]，一次选别即可获得金品位为3.96 g/t、回收率为59.39%的金精矿。

基于悬振锥面选矿机在处理微细粒方面的显著优越性，将采用该设备对唐钢冶金尘泥进行提铁试验，为此类资源的有效开发利用提供数据支撑。

1 原料的性质

原料主要化学成分分析结果见表1，粒度筛析结果见表2，XRD图谱见图1。

表1 原料主要化学成分分析结果

Table 1 Main chemical composition analysis results of raw material %

成 分FeSiO2ZnOCSO3含 量25.5815.253.7828.415.04成 分K2OMgOPbOP2O5TiO2含 量4.661.820.850.570.33

表2 原料粒度筛析结果

图1 原料的XRD图谱

由表1可知，原料中主要有价成分为铁和碳。

由表2可知，原料-0.074、-0.043 mm分别占72.12%和19.84%。

由图1可知，原料的主要矿物成分为赤铁矿、磁铁矿，炭少量。

显微镜下分析表明，原料中赤铁矿粒径大多在0.05～0.08 mm，最粗粒也仅为0.10 mm，多以单晶形式存在，少量存在于硅酸盐胶结相中，赤铁矿表面大多覆盖有较薄的磁铁矿层。

2 悬振锥面选矿机的结构与工作原理

悬振锥面选矿机由主机、分选面、给矿装置、给水装置、接矿装置、电控系统等6大部分组成[7-9]。设备结构简图如图2所示。行走电动机驱动主动轮带动从动轮在圆形轨道上做圆周运动，从而带动分选面做匀速圆周运动；同时，振动电动机驱动偏心锤做圆周运动，使分选面产生有规律的振动。

矿浆经由给矿管给至锥形床面的中心，在床面的旋转、振动和自重作用下，矿粒群在锥形盘面上松散、分层。粒度和密度均较小的矿物处于最上层，这些悬浮的轻矿物以尾矿排出；处于中间层的粒度小、密度大的矿物或粒度大、密度小的矿物随着设备的运转，在中矿区渐开线洗涤水的冲洗作用下，经接料斗排入中矿槽；底层主要为密度较大的矿物，由于分选面对底层重矿物有一定的阻滞作用，因此较难被矿浆冲走，随设备转动至精矿卸矿区时，被精矿冲洗水冲至精矿槽[8-9]。

图2 设备结构

3 试验结果与分析

3.1 给矿浓度试验

给矿浓度是悬振锥面选矿机的重要控制参数，试验所用悬振锥面选矿机的规格型号为LXZ-1200A。给矿浓度试验的分选面转动速度为1.5 r/min，盘面振动频率为390次/ min，冲洗水流速为0.90 m3/h，给矿量为0.3 t/h，试验结果见图3。

图3 给矿浓度对分选指标的影响

由图3可知，随着给矿浓度的提高，精矿铁品位下降、铁回收率上升。综合考虑，确定给矿浓度为20%。

3.2 分选面转动速度试验

悬振锥面选矿机的分选面转动速度决定了矿物颗粒在床面上的运动时间，从而影响精矿品位、富集比与回收率等指标[9]。分选面转动速度试验的给矿浓度为20%，盘面振动频率为390次/min，冲洗水流速为0.90 m3/h，给矿量为0.3 t/h，试验结果见图4。

由图4可知，随着分选面转动速度的提高，精矿铁品位上升、铁回收率下降。综合考虑，确定分选面转动速度为1.2 r/min。

3.3 盘面振动频率试验

盘面振动频率试验的给矿浓度为20%，分选面转动速度为1.2 r/min，冲洗水流速为0.90 m3/h，给矿量为0.3 t/h，试验结果见图5。

图4 分选面转动速度对选别指标的影响

图5 盘面振动频率对选别指标的影响

由图5可知，随着盘面振动频率的提高，精矿铁品位上升、铁回收率下降。综合考虑，确定盘面振动频率为385次/min。

3.4 冲洗水流速试验

悬振锥面选矿机冲洗水的主要作用是使矿浆流膜流态由弱紊流转变为近似层流，从而增强设备的分选效果。冲洗水流速试验的给矿浓度为20%，分选面转动速度为1.2 r/min，盘面振动频率为385 次/min，给矿量为0.3 t/h，试验结果见图6。

图6 冲洗水流速对分选指标的影响

由图6可知，随着冲洗水流速的提高，精矿铁品位上升、回收率先维持在高位后显著下降。综合考虑，确定冲洗水流速为1.08 m3/h。

3.5 给矿量试验

给矿量试验的给矿浓度为20%，分选面转动速度为1.2 r/min，盘面振动频率为385次/min，冲洗水流速为1.08 m3/h，试验结果见图7。

图7 给矿量对分选指标的影响

由图7可知，随着给矿量的增大，精矿铁品位下降、铁回收率上升。综合考虑，确定给矿量为0.35 t/h，对应的精矿铁品位为56.79%、铁回收率为61.23%。

4 结 论

(1)唐钢冶金尘泥-0.074 mm占72.12%，有价成分铁含量为25.58%，主要以赤铁矿和炭的形式存在，粒径大多在0.05～0.08 mm，多以单晶形式存在。由于这些铁矿物粒度较细，常规选矿工艺难以高效回收。

(2)采用LXZ-1200A型悬振锥面选矿机回收试样中的铁矿物，在给矿浓度为20%，分选面转动速度为1.2 r/min，盘面振动频率为385次/min，给矿量为0.35 t/h，冲洗水流速为1.08 m3/h情况下，获得的精矿铁品位为56.79%、铁回收率为61.23%。可见悬振锥面选矿机是一种新型、高效重选设备，在微细粒分选方面具有显著优势。

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(责任编辑 罗主平)

Experimental of Metallurgical Dust Sorting Using Suspended Vibration Cone Concentrator

Zhang Jinxia1,2Zou Xuan1Li Zhuolin1Niu Fusheng1,2

(1.CollegeofMiningEngineering，NorthChinaUniversityofScienceandTechnology，Tangshan063009，China；2.KeyLaboratoryofMiningDevelopmentandSafetyTechnologyinHebeiProvince，Tangshan063009，China)

Metallurgy dust contains a lot of single-crystal iron minerals with granularities in 0.05～0.08 mm in Tangshan Iron and Steel Group.In order to high efficiently develop these secondary resources，iron recovery tests have been carried out with new and high efficient，fine grained optional equipment-suspended vibration cone concentrator.Results indicated that iron concentrate with iron grade of 56.79% and recovery of 61.23% was obtained by using LXZ-1200A type of suspension vibration cone concentrator，when the feeding density was 20%，and rotation speed was 1.2 r/min，the vibration frequency of disk was 385 per minute，the feeding capacity was 0.35 t/h，the flow rate of flushing water was 1.08 m3/h.Good enrichment results can be obtained through once gravity separation，revealing that suspended vibration cone concentrator is suitable for development and utilization of metallurgical dust.

Metallurgical dust，Suspended vibrating cone concentrator，Gravity concentration，Iron concentrate

2015-05-21

河北省自然科学基金项目(编号：E2015209117)。

张晋霞(1979—)，女，副教授。

TD922，TD926.4

A

1001-1250(2015)-09-139-04