低品位铁矿选矿工艺及超纯铁精矿制备

林 栋

（哈密博伦矿业有限责任公司，新疆 哈密 839103）

以哈密博伦铁矿为研究对象，通过试验确定合适的制备超纯铁精矿的工艺流程，以提高铁矿石附加值。

1 破碎工艺及参数

1.1 破碎前介绍

目前，哈密博伦铁矿采矿为井下开采，分别为Ⅱ采区和Ⅲ采区，2019年计划Ⅱ采区采出矿石70万t，Ⅲ采区采出矿石110万t，Ⅱ采区矿石由井下提升系统运至地面再由汽车运输至粗碎原矿仓，Ⅲ采区矿石由井下提升系统运至地面再由皮带经磁滑轮干抛后运至粗碎原矿仓。

1.2 破碎工艺流程介绍

碎矿采用三段一闭路一条生产线流程，生产车间由粗碎车间、中细碎车间、细碎车间组成。矿石从原矿仓由VF561型1300×6100棒条式给料机经给入C100颚式破碎机粗碎，粗碎后产品由1号胶带输送经LJK-5012电磁联合除铁器和LJK-12金属探测仪除铁后经2号胶带输送机给入HP300圆锥破碎机中碎，中碎产品由4号胶带输送机给入3073香蕉筛分（一台2YAG2160圆振动筛备用），筛上矿石和筛中矿石由5号、6号胶带输送机经CT1016磁滑轮大块抛废，抛废后的大块精矿到7号胶带输送机进入缓冲集料仓经3号胶带输送机给入细碎HP300圆锥细破碎机，细碎产品皮带返回至3073香蕉筛分。筛下合格粒级产品由高位胶带输送机给入三台CH一600干式磁选机进行抛尾预选，粗精矿由9号胶带输送机运送至10号胶带至粗精矿料仓。抛尾尾矿由0、8号胶带输送机运至废石堆场，再用汽车运至矿区废石场。

2 选别工艺及参数

2.1 选别工艺流程介绍

选别工艺为阶段磨矿-阶段选别工艺流程，粗精矿料仓的粗精矿经电振给料机经胶带输送机给入一段磨矿分级回路。一段磨矿设备采用一台MQG2700x4000湿式格子型球磨机和二台MQY2700x4000湿式溢流型球磨机，分级设备为三台FX500-GTX2水力旋流器，沉砂返回磨机再磨，溢流经渣浆泵输送至一段磁选矿浆分配箱，自流至两台JCTN1230磁选机选别（3500GS），尾矿至总尾矿管，一段磁选精矿精矿至二段FX350-PUX4水力旋流器分级，沉砂给入二段MQY2700×4000湿式溢流型球磨机再磨后返回旋流器（二段磨矿设备采用两台MQY2700×4000湿式溢流型球磨机，分级设备采用两台FX350-PUX4水力旋流器），溢流经渣浆泵输送至二段磁选矿浆分配箱，自流至三台JCTN1230磁选机选别（3500GS），尾矿至总尾矿管，二段磁选精矿至三段FX250-PUX6水力旋流器分级，沉砂给入三段MQY2700×4000湿式溢流型球磨机再磨后返回旋流器（三段磨矿设备采用一台MQY2700×4000湿式溢流型球磨机，分级设备采用一台FX350-PUX4水力旋流器FX250-PUX6水力旋流器），溢流经渣浆泵输送至三段磁选矿浆分配箱，自流至三台JCTN1230磁选机选别（3500GS），尾矿至总尾矿管，三段磁选精矿经渣浆泵输送至淘洗机淘洗，淘洗机尾矿返回至二段旋流器给矿，底流经渣浆泵输送至过滤车间浓缩磁选后给入P60/10-圆盘式陶瓷过滤机过滤，过滤精矿皮带运输至精矿仓。总尾矿至NJ-45周边转动浓密机沉淀，浓缩底流由ZJB-100渣浆泵输送到尾矿坝浓密池溢流水水由KQL/410-182-4T循环水泵及WFB系列无密封自吸泵输送至磨选车间回水再利用。

2.2 现场选别工艺参数

2.2.1 入磨矿石性质

入磨矿石粒度＜400mm，原矿TFe品位在28%左右，MFe品位在24%左右，磁性率为85%左右，Fe2O3占全铁的7%左右，这部分弱磁性铁在微细粒条件下难以回收，影响选矿回收率。

2.2.2 磨矿浓细度

一段磨矿浓度为75%～80%，旋流器溢流细度为-200目占75%；二段磨矿浓度为65%～75%，旋流器溢流细度为-325目占85%；三段磨矿浓度为65%～75%，旋流器溢流细度为-400目占96%。

2.2.3 钢球充填率

一段球磨钢球充填率为42%～45%；二段球磨钢球充填率38%～40%；三段钢球充填率38%～40%。

2.2.4 磁选参数

一段磁选给矿浓度为30%，二段磁选给矿浓度为10%，三段磁选给矿浓度为10%；一段磁选精矿浓度为42%；二段磁选精矿浓度为53%，三段磁选精矿浓度为54%，淘洗机底流浓度为60%；一段磁选尾矿浓度为5%，二段磁选尾矿浓度为1%，三段磁选尾矿浓度为1%，总尾矿浓度为3%。一段磁选精矿铁品位为47%，二段磁选精矿铁品位为54%，三段磁选精矿铁品位为61%，淘洗机精矿铁品位为63%；一段磁选尾矿铁品位为11%，二段磁选尾矿铁品位为14%，三段磁选尾矿铁品位为20%，总尾矿铁品位尾14%。

3 局部考查

3.1 磨矿分级局部考查

3.1.1 一段磨矿分级考查

一段球磨排矿-200目含量占21.60%，旋流器溢流-200目含量占76.30%，旋流器沉砂-200目含量占13.00%。旋流器分级效率为43.88%，返砂比为636.05%，返砂比过大，影响球磨处理能力，这样会造成沉砂中细粒级增多，旋流器沉砂品位高于溢流品位，存在反富集现象。

3.1.2 二段磨矿分级考查

二段球磨排矿-325目含量占32.80%，旋流器给矿-325目含量占49.00%，旋流器溢流-325目含量占81.00%，旋流器沉砂-325目含量占19.20%。旋流器分级效率为61.75%，返砂比为107.38%，旋流器沉砂品位高于溢流品位较多，反富集现象明显。

3.1.3 三段磨矿分级考查

三段球磨排矿-400目含量占62.00%，旋流器给矿-400目含量占84.00%，旋流器溢流-400目含量占96.80%，旋流器沉砂-400目含量占77.60%。

旋流器分级效率为31.75%，返砂比为200.00%，分级效率较低，旋流器沉砂品位高于溢流品位较多，同样存在反富集现象。

3.2 磁选精矿考查

3.2.1 各段磁选精矿浓细度、品位分析

一段磁选精矿品位为47.30%，浓度为42.64%，细度为-200目含量占77.4%；二段磁选精矿品位为55.18%，浓度为53.63%，细度为-325目含量占88.14%；三段磁选精矿品位为60.66%，浓度为54.08%，细度为-400目含量占94.48%；淘洗机精矿品位为63.26%，浓度为60.41%，细度为-400目含量占96.00%。

3.2.2 磁选精矿粒级筛析

随着粒度越来越细，铁精矿品位越来越高，在-400目粒级内产率达到了48.36%，铁品位为60.12%，金属分布率达到了60.83%。

随着粒度越来越细，铁精矿品位越来越高，在-400目粒级内产率达到了79.86%，铁精矿品位为61.86%，金属分布率达到了88.53%。

随着粒度越来越细，铁精矿品位越来越高，-400目粒级内产率达到了94.48%，铁精矿品位为62.53%，金属分布率达到了97.40%。

淘洗机精矿在-400目粒级内产率达到了96.00%，铁精矿品位达到了64.67%，金属分布率达到了98.36%。

3.2.3 磁选精矿磁选管再选试验

一段磁选精矿在2000场强下进行磁选管试验后精矿品位从47.30%提高至48.10%，提高了1.8个品位。

二段磁选精矿在2000场强下进行磁选管试验后精矿品位从55.18%提高至56.92%，提高了1.74个品位。

三段磁选精矿在2000场强下进行磁选管试验后精矿品位从60.66%提高至61.66%，提高了1.0个品位。

淘洗机精矿在2000场强下进行磁选管试验后精矿品位从63.26%提高64.27%，提高了1.01个品位。

3.3 磁选尾矿考查

3.3.1 各段磁选尾矿浓度、品位分析

一段磁选尾矿全铁品位为11.62%、磁性铁品位为1.20%，二段磁选尾矿全铁品位为14.83%、磁性铁品位为5.61%，三段磁选尾矿全铁品位为20.97%、磁性铁品位为12.42%，二、三段磁选尾矿磁性铁损失较高。

3.3.2 尾矿粒级筛析

铁矿物的损失主要在-400目粒级中，全铁损失分布率为82.73%，磁性铁损失分布率为80.03%。

3.3.3 尾矿磁选管试验

尾矿在2800Oe场强下进行磁选管试验，在原矿为14.05%的条件下，可获得铁品位为39.95%的铁精矿，尾矿品位为11.49%。

4 结论

（1）该矿石嵌布粒度细，最终精矿粒度达到-400目96%以上，是造成精矿品位低，尾矿品位高的主要原因。

（2）从各段磨矿分级考查情况来看，一段旋流器返砂比较高，返砂比超过了600%，这样既影响球磨处理能力，又会造成沉砂中细粒级增多；各段都存在旋流器沉砂品位高于溢流品位，存在反富集现象，尤其是二、三段较为明显，这种反富集会增加球磨循环负荷，还能对已经解离的铁矿物产生过磨，磁选机对微细粒级的铁矿物回收较差，造成尾矿品位偏高，影响选矿回收率。

（3）通过对各段磁选精矿的考查，一段磁选精矿细度为-200目含量占77.4%；二段磁选精矿细度为-325目含量占88.14%；三段磁选精矿细度为-400目含量占94.48%；淘洗机精矿细度为-400目含量占96.00%，各段磁选精矿在-400目粒级内的含量和金属分布率较大；对各段磁选精矿进行磁选管再选后品位提高1个～2个点。

（4）通过对各段磁选尾矿的考查，一段磁选尾矿全铁品位为11.62%、磁性铁品位为1.20%，二段磁选尾矿全铁品位为14.83%、磁性铁品位为5.61%，三段磁选尾矿全铁品位为20.97%、磁性铁品位为12.42%，二、三段磁选尾矿磁性铁损失较高。尾矿在2800Oe场强下进行磁选管试验，在原矿为14.05%的条件下，可获得铁品位为39.95%的铁精矿，尾矿品位为11.49%。