立式螺旋搅拌磨机在铁精矿提质降杂工艺中的应用

2021-01-06孙树锦

中国金属通报 2020年10期

王磊，孙树锦

（山东黄金矿业（沂南）有限公司，山东临沂 276000）

随着矿山开采深度的不断增加，矿石中磁铁矿物嵌布粒度发生改变，铁精矿铁品位大幅下降，难制约了企业发展。为提高铁精矿品位，该矿对现场铁精矿进行了铁精矿直接淘洗磁选和反浮选试验，及再磨后弱磁选试验研究。结果表明，现场精矿在再磨细度为-0.037mm 占88.96%以上的情况下，采用磁选可获得合格的铁精矿。因此，该矿提高铁精矿品位的改造采用再磨—弱磁选工艺。

通过对细磨设备考察，结合生产实际情况，采用国产立式螺旋搅拌磨机与旋流器配合进行铁精矿选别系统改造。改造完成后铁精矿磨矿细度-0.037mm 含量达到95%以上，铁精矿品位达到64%以上，取得了显著效果。

1 矿石性质

沂南金矿矿石属矽卡岩型含金铜磁铁矿石。金属矿物主要有黄铜矿、磁铁矿、黄铁矿斑铜矿；脉石矿物主要有石英等。磁铁矿的主要粒度区间为0.037mm ～0.1mm，嵌布粒度较细，与脉石关系密切。铁精矿粒度筛析结果见表1，主要化学成分分析结果见表2，铁物相分析结果见表3。

表1 铁精矿粒度分析结果

表2 铁精矿多元素分析结果 %

表3 铁精矿铁物相分析 %

由表1、表2 可知，该铁精矿铁品位为58.23%，主要以磁性铁形式存在，占总铁的93.82%，矿样中磁铁矿物嵌布粒度细。

2 铁精矿提质工艺研究

2.1 淘洗磁选机试验

采用铁精矿直接淘洗磁选试验，结果见表4。

表4 铁精矿淘洗磁选试验数据

由表4 看出，通过降低磁场强度，铁精矿品位未达到预期要求。

2.2 反浮选试验

反浮选试验的调整剂CaO 用量为400g/t、NaOH 用量800g/t，抑制剂淀粉用量为1200g/t，捕收剂MD-28 用量为400g/t，矿浆温度为35℃，1 次粗选试验结果见表5。

表5 反浮选试验数据 %

从表5 可以看出，该试验铁精矿各项指标仍未满足销售要求。

2.3 铁精矿再磨磁选试验

对现场铁精矿进行了再磨-弱磁选试验，将铁精矿细磨后磁选选别，试验结果如表6。

表6 再磨磁选试验数据 %

从表6 可以看出，磨矿细度与精矿铁品位呈正相关关系，当磨矿细度达到-0.037mm 占88.96%时，可以获得较为理想的产品。

2.4 试验小结

（1）铁精矿品位不达标的主要原因为磁铁矿嵌布粒度变细，磁铁矿物单体解离度不够。

（2）采用再磨-弱磁选工艺，将现场铁精矿细磨至-0.037mm占88.96%的情况下，然后弱磁选，可以获得品位63.59%的铁精矿，铁作业回收率达96.91%。

3 工艺改造

在金属矿物细磨或超细磨中，采用冲击粉磨为主要方式进行磨矿的常规普通卧式球磨机能量利用率低，磨矿能耗费用高，而采用以摩擦研磨施力方式为主的搅拌磨机能量利用率高。通过对铁精矿细磨设备考察，结合沂南金矿实际情况，采用国产立式螺旋搅拌磨机与旋流器配合进行铁精矿提质降杂工艺改造。

立式螺旋搅拌磨机的结构由筒体、螺旋搅拌器、传动装置和机架等组成。筒体内充满一定的磨矿介质。螺旋搅拌器经减速机驱动作缓慢旋转，磨矿介质和物料在筒体内作整体的多维循环运动和自转运动，物料在磨矿介质重量压力螺旋回转产生的挤压力下利用摩擦、少量冲击挤压和剪切。

目前金龙选厂每天铁精矿产量在50t ～60t，粗铁精矿（需再磨）产量在80t 左右，粗铁精矿-0.074mm 含量在55%左右。要求再磨细度达到-0.037mm90%以上。根据以上数据对立磨机进行选型，选用直径1.2m 立磨机，有效容积3m3，电机功率75kw。

图2 改造后工艺流程

改造前工艺流程为浮选尾矿经过磁选得到粗铁精矿，粗铁精矿经过脱水磁选后进入MQY1245 球磨机进行开路磨矿，磨矿产品经过两次磁选得到铁精矿。改造后工艺流程为MQY1245 磨机产品由2 寸胶泵输送至φ150 旋流器分级，沉砂进入立磨机再磨，溢流经过两道磁选选别得到铁精矿。立磨机产品进入φ150旋流器分级。改造前后工艺流程图如图1、图2。

工艺改造完成后对立磨机进行调试，在磨矿浓度55%，介质填充率33%时磨矿效果最优。生产数据如表7。