三道庄选矿厂钼浮选尾矿磁选回收铁试验

车文芳 杨剑波 任林海

(洛阳栾川钼业集团有限责任公司)

三道庄钼矿作为洛阳栾川钼业集团股份有限公司的主矿区，是全球储量较大的钼矿之一，钨矿储量居全球第二位。矿区矿石主要有用金属矿物有辉钼矿、白钨矿、钼华、钼钙矿，其他金属矿物有黄铁矿、磁黄铁矿、钛铁矿等。铁主要以磁黄铁矿、黄铁矿等矿物形式存在，磁黄铁矿、黄铁矿主要以自形、半自形晶粒状结构、他形晶粒状结构形式存在[1]。由于原矿中的铁和后续磨矿工艺程中钢球的损耗掺入，钼浮选尾矿中铁含量为9%左右，磁性铁含量为0.20%左右，具有潜在回收价值。通过选择合适选矿工艺和设备对该钼尾矿进行磁选回收铁试验，以降低选矿厂尾矿排放量，丰富产品类型，提高矿石附加值。

1 实验室探索试验

三道庄钼矿选矿厂钼浮选尾矿中铁主要以中、弱磁性铁为主，强磁性铁少量，该部分强磁性铁可通过成本低、选别指标稳定的弱磁选方法进行预富集。采用磁选管(磁场强度24 kA/m)对该钼尾矿进行预富集探索试验，结果见表1。

表1 钼尾矿预富集探索试验结果 %

表1表明，探索试验可得到精矿TFe品位42.18%、mFe品位37.70%、产率0.43%、mFe回收率95.36%的指标，说明采用弱磁选回收钼尾矿中的强磁性铁方案可行，但铁矿物单体解离度不足，铁精矿品位不高，仍需再磨再选才能得到高品位铁精矿。

2 半工业试验

2.1 试验流程与磁选设备

2.1.1 半工业试验流程

钼浮选尾矿具有矿浆量大、浓度高、铁品位低、粒度小、黏度大等特点，常规磁选方案不可行或不具有实际应用价值。为解决该问题，拟采用预富集磁选方案，并配套新型尾矿专用磁选回收设备，高效回收钼尾矿中的磁性铁。工艺为2粗1精磁选流程，并根据实际分选指标，增加再磨再选工艺，以获得合格铁精矿，工艺流程见图1。

图1 工艺流程

2.1.2 磁选设备

半工业试验流程采用HLW全磁盘式尾矿回收磁选机(北京矿冶研究总院)作为磁选设备，以保证磁性铁回收率。该设备适用于低浓度、大体积、宽粒级铁尾矿浆中磁性铁的高效回收[2]，目前在有色金属矿、铁矿和污水处理等领域的铁回收中得到广泛应用。

HLW全磁盘式尾矿回收磁选机主要由磁盘组(含磁系)、驱动装置、槽体、机架、卸矿装置、精矿槽等组成，结构示意见图2。

图2 HLW全磁盘式尾矿回收磁选机结构示意

磁盘组是磁选机的关键部件，由磁轭板、永磁磁系、磁盘壳体、轴、轴承套、轴承、轴座等主要零部件组成，转动方向通常和矿浆流动方向相反。磁系粘接在圆形磁轭板上，利用不锈钢防护壳体实现完全封装，若干个磁盘通过轴套固定于轴上成为1个磁盘组，通过轴承座或轴座将其固定机架上。槽体是分选矿物的重要部件，具有一定的倾角，可实现矿浆的自流。磁性矿物被磁盘磁力吸引，从矿浆中分离出来并由转动的磁盘带动，从卸料位置排出；非磁性物经过磁盘组磁场区域，到达槽体末端，形成尾矿排出。

卸矿部分由卸料刮板和多道冲洗水管结构组成，满足磁盘吸附磁性物的洗料、刮料、排料等要求，能极大地解决尾矿回收磁选机高场强时的卸料难度大、排矿易堵塞等问题。

2.2 试验结果与讨论

2.2.1 2粗1精磁选试验

2017年8月，洛钼集团选矿一公司三系列(处理量1 800 t/d)采用HLW全磁盘式尾矿回收磁选机对选钼尾矿参考图1流程进行2粗1精磁选回收铁试验，历时14 d共39个班的生产，共计生产铁粗精矿约124 t，铁品位达到49.11%，产率0.53%，结果见表2。

表2 钼尾矿 2粗1精磁选回收铁试验结果 %

表2表明，钼尾矿通过HLW全磁盘式尾矿回收磁选机2次粗选，可将钼浮选尾矿铁品位从8.54%提高到20.73%，再经永磁筒式磁选机1次精选，铁精矿品位达到49.11%，产率0.53%、回收率3.05%。

按冶炼要求，2粗1精磁选铁精矿品位较低，为提高至60.00%以上，对磁选铁精矿进行再磨再选试验。

2.2.2 再磨再选试验

2粗1精磁选铁精矿-0.074 mm含量50%左右，按常规铁矿选别工艺要求，入选细度需要达到-0.074 mm 75%以上。利用CTB永磁筒式磁选机(120 kA/m)进行1次磁选磨矿细度试验，结果见表3。

表3 再磨磁选磨矿细度试验结果 %

从表3可以看出，增大磨矿细度，铁精矿品位不断提高，产率和回收率逐渐降低[3]。磨矿细度从-0.074 mm含量85%提高到-0.045 mm含量90%时，铁精矿品位由60.36%提高到62.60%，回收率由87.37%降低至83.44%。实际生产中，考虑磨矿成本、精矿指标，确定磨矿细度选择-0.074 mm 90%为宜。

通过再磨再选，硫在铁精矿实现富集，品位均达16.00%以上。随着磨矿细度的增大，铁精矿硫品位略微上升；相比再磨再选前，铁精矿品位从50%左右提高到60%以上，品位提高明显，磁选回收铁具有一定的经济效益。

3 结 论

三道庄钼矿选矿厂钼浮选尾矿铁品位9.29%，磁性铁品位0.17%，探索试验表明该钼尾矿适宜通过弱磁选回收铁，但有用矿物单体解离度不足。采用2粗(HLW全磁盘式尾矿回收磁选机)—1精弱磁选—再磨(-0.074 mm 90%)—1次弱磁选流程选别，可获得产率0.38%、铁品位60.80%、回收率2.64%的铁精矿，达到产品质量要求。但铁精矿硫品位高达16.00%以上，因此提铁降硫是铁精矿后续处理的重点，可采用磁选、浮选及其联合工艺进行提铁降硫。

该钼尾矿磁选回收铁工艺具有较强的可行性，选矿工艺流程简单，磁选设备占地小，运行成本低，具有一定的经济效益，可为钼浮选尾矿铁的综合回收提供参考。