某南非磷尾矿加工工艺流程优化改造实践

2020-04-21李珺玮史国翠边新峰

矿业工程 2020年1期

李珺玮史国翠边新峰朱涛

(河钢集团滦县司家营铁矿有限公司，河北唐山 063700)

0 引言

2016年10月末河钢集团矿业公司司家营铁矿开始利用其原生矿选别的部分流程加工某南非磷尾矿(简称南非矿)。但由于原工艺流程的适应性，导致最终精矿细度不足。精矿细度在60%～75%之间波动，不能达到足够的单体解离度，最终影响精矿品位及台时处理能力。

因此在2017年12月对原工艺流程进行优化改造，以便适应南非矿选别要求，生产出达到预期品位的精矿，并尽可能提高台时处理量和精矿回收率。

1 南非矿可磨可选性试验研究

1.1 原矿基本性质

对不同批次南非矿矿样进行多次取样分析。表1为棒磨山铁矿对港口堆存南非矿取样送检的商检结果，表2、3分别为司家营铁矿对不同批次南非矿所做的铁物相分析和粒级分析结果。

表1 南非矿商检结果(%)

表2 铁物相分析结果(%)

表3 原矿粒度分析结果(%)

三次取样结果显示：不同批次南非矿铁品位相差不大，原矿粒度略有差别。由表1可见，原矿铁品位较高，但有害杂质磷含量较高，TiO2含量较高。由表2可见，磷尾矿中铁矿物主要为磁铁矿，此外仅含有少量硫酸铁，未检出弱磁性赤褐铁。因此考虑单一磁选工艺能够满足选别要求。从表3粒度分析结果看，各粒级品位都不足60%，且-1mm以下各粒级品位接近，因此南非矿需整体入磨，磨前预选意义不大。

1.2 磨矿磁选试验

对南非矿磨矿后进行了弱磁选试验，设备采用XCRS-74型鼓形湿法弱磁选机，粗选场强约1 100 Oe，精选场强约1 000 Oe，磁选结果见表4。

从表4所示的弱磁选结果来看，在磨矿细度(-0.074mm)67.2%到88.0%之间，一段磁选精矿品位变化不大，都在62.5%左右，细度(-0.074mm)93%时精矿品位才到63.97%，经过二次精选精矿品位提高不足1%。通过磨矿磁选试验发现，该矿粉中含有TiO2，精矿指标无法提高至65%以上，建议不用细磨，将精矿品位提高至62 %即可。

表4 磨矿产品弱磁选试验结果

2 南非矿加工实践与优化

2.1 南非矿加工初期工艺流程方案存在的问题

根据上述试验结果，确定对南非矿进行磨矿-磁选作业方案，并且采用原有原生矿选别流程设备加工南非矿。

南非矿加工初期，直接套用原有的原生矿选别工艺部分流程。采用一磨(高频筛闭路分级)-一磁-二磨(旋流器闭路分级)-二磁-三磁流程，过滤前使用磁选机脱水。流程工艺简单，但始终难以满足生产需求。精矿品位平均为62.32%，甚至常常达不到62%，日平均产量仅2 719.21t。

为达到预期生产目标，充分发挥现有设备潜能，对试生产初期发现的问题进行了逐项分析及改造。首先，根据了解，旋流器存在反富集作用。一磁产品中的部分贫连生体未经二磨解离直接随旋流器溢流进入二磁-三磁选别流程，是造成精矿解离度不足的主要原因。此外，生产实践发现，高频筛给矿的磁团聚现象对筛分效率的影响也很大。还有，试生产中未采用原生矿精选的淘洗机。但根据相关文献[1]：淘洗机在选别桶内实现“磁悬浮”选矿，实际上就是在上升水流作用下悬浮体内的沉降由原来以团聚为主的沉降变为以磁链为主的沉降。因此在南非矿选别流程最后增加淘洗机精选必将适当提高精矿品位。不过淘洗机溢流浓度低，水量大，南非矿流程较短，直接返回对整体流程影响较大，如果直接抛尾，金属量损失又过大，需要单独考虑。最后，南非矿作为选磷尾矿，堆放时间较长，碎石、苫布等垃圾夹杂较多。入选前如果不经过除渣对后续流程稳定影响也不小。

以上这些都是在南非矿加工初期遇到的问题。在随后的流程优化过程中，经过一系列改造工作一一化解。