针对难磨难选磁性矿的选矿工艺流程改造

王振刚

(新疆八钢矿业资源有限公司)

前言

新疆雅满苏矿是八钢的主要矿石原料基地。雅矿公司共建有两个选矿厂，其中选矿一线原矿处理量100万t/年；选矿二线原矿处理量180万t/年。2018年磁海铁矿关闭，自产矿石加外购矿石只能勉强维持一个选矿厂的生产用量，另一个选矿厂处于停产状态。

近年来，为有效利用雅矿选矿闲置产线，雅矿公司积极寻找可用矿源，选定了哈密周边某难磨难选磁铁矿，其矿山储量在800万t以上，每年可稳定供应矿石30万t。矿相分析及研究表明，该矿为有用矿物堪布粒度微细的难磨难选矿，磨矿细度需达到-400目含量≥80%以上才可生产出全铁品位55%～58%的磁性矿。雅矿选矿一线和选矿二线均为两阶段磨矿+浮选+磁选生产工艺，无法处理该矿石。为此，雅矿公司决定对处于停产状态的选矿一线生产工艺进行改造，达到改造后既能处理有用矿物堪布细度为-200目含量约80%的磁性矿,又能处理有用矿物堪布细度为-400目含量大于80%的难磨难选磁性矿的目的。

1 雅矿选矿一线工艺流程改造

雅矿选矿一线共有两个生产系列，其中一系列可处理原矿量60万t/年，二系列可处理原矿量40万t/年，合计原矿处理量可达100万t/年。生产工艺流程均为两阶段磨矿分级+阶段磁选+浮选工艺。雅矿选矿一线工艺流程适应处理有用矿物堪布细度为-200目含量约80%的含硫磁性矿。

1.1 选矿工艺流程改造

2021年初提出对雅矿选矿一线进行适应处理哈密周边大储量难磨难选矿，考察并对比哈密地区其他处理类似矿石选矿厂情况，对哈密周边各种难磨难选矿开展试验研究，最终确定了雅矿选矿一线工艺流程改造方案，将现有的两阶段磨矿分级+阶段磁选+浮选工艺改造为三阶段磨矿分级+三阶段磁选+脱渣精选工艺流程。

工艺流程改造总思路：利用现有的雅矿选矿一线一系列完成一段和二段磨矿分级和两阶段磁选工作，改造现有的雅矿选矿一线二系列4#磨机及改型旋流器，完成三段磨矿分级工作；改造现有的雅矿选矿一线一系列三段磁选机完成三段磁选工作；改造现有的雅矿选矿一线一系列脱渣机完成四段磁选工作。

工艺过程：成品矿仓原料由电振给料机通过8#皮带机给入一段球磨机，一段球磨机排矿进入一段旋流器进行分级，旋流器沉砂返回一段球磨机再磨，旋流器溢流给入一段磁选机分选，一段磁选精矿给入二段旋流器进行分级，二段旋流器沉砂给入2#球磨机再磨，二段旋流器溢流给入二段磁选机分选，二段磁选精矿给入三段旋流器分级，三段旋流器沉砂给入3#球磨机再磨，三段旋流器溢流给入三段磁选机分选，三段磁选精矿再进入脱渣机进行四段磁选后给入陶瓷过滤机过滤产出铁精矿，一段、二段、三段磁选尾矿均排入尾矿总管。改造后的工艺流程图见图1。

图1 改造后工艺流程

具体改造内容：(1)选矿一线一系列二段旋流器溢流输送泵管道穿墙连接至二系列给矿箱(现场制作长、宽、高各为1m，使用12mm钢板)后进入磁选，作为二段磁选，新增管道约20m。(2)选矿一线二系列旋流器改型作为三段分级：其控制铁精矿粒度-400目80%以上，因现使用旋流器组FX350-GXF×6×2不能满足生产工艺需求，经测算将现有的FX350-GXF×6×2旋流器机组改成FX250-GX-B×6×2机组，以适应三段分级粒度需求。(3)雅矿选矿一线一系列原有浮选系统停用，矿浆连接管直通至三段磁选后给入脱渣机提高铁品位。

1.2 工业试验指标

2021年6月开始对停产1年的选矿一线进行工艺改造，2021年7月工艺流程改造工程完成，开展工业生产试运行试验。20217月21日至28日工业试验阶段各项指标见表1。

表1 改造后选矿生产工业试验指标

工业试验期间,一段球磨机给矿量控制在40～45t/h，一段球磨机磨矿浓度现场测定基本稳定在80%，二、三段球磨机磨矿浓度现场测定稳定在70%～75%。

从表1可以知：该难磨难选矿原矿品位TFe平均为30.1%，S含量平均为0.28%，经过雅矿选矿改造后的三阶段磨矿分级磁选工艺处理后，在铁精矿细度达到-400目含量占80%时，铁精矿品位平均为57.9%、S含量平均为0.21%、尾矿全铁平均17.08%、磁性铁含量4.18%，铁金属回收率达到61.26%。

2 改造效果评价

(1)雅矿选矿处理难磨难选矿工艺改造主要是利用原有的雅矿选矿一线一系列完成一、二段磨矿分级和两段磁选工作，改造选矿一线二系列4#磨机及改型旋流器完成三段磨矿分级工作，其他主要是矿浆管道的连接调整，全部改造项目自主完成，投资较小，经工业试生产检验工艺改造达到了预期目标。

(2)从工业试验结果看，选矿工艺改造后处理该难磨难选矿，原矿品位TFe 30.1%，S为0.28%时，可生产出TFe品位57.9%、S含量0.21%的铁精矿，铁金属回收率达到61.26%，铁精矿指标可以满足市场需求。

改造后的工艺流程处理该难磨难选矿时，受一段旋流器、原矿粒度等因素影响，球磨机磨矿处理量受到限制，只能达到40～45t/h。

因此下阶段重点要做好两项工作：(1)通过物料回路平衡测定对一段旋流器进行改型，以解决一段磨矿浓度过低问题，达到提高磨矿分级效率目的；(2)在破碎系统增加超细碎工艺，使入磨矿石粒度由≤12mm降低至≤10mm，增加一段球磨机原矿处理量，提高铁精矿产量。

3 结束语

针对难磨难选矿的工艺流程改造完成后，经工业生产验证，改造后的生产工艺流程运行正常，设备运行平稳，铁精矿各项技术经济指标达到预期目标，截止2021年10月底改造后的生产工艺系统共处理难磨难选矿石4.8万t，生产铁精粉1.38万t，雅矿选矿具备了处理难磨难选矿石的能力；增加了雅矿选矿处理矿石的种类，提高了企业经济效益。

为进一步提高原矿处理能力，提高铁精矿产量，下阶段将对破碎系统及一段分级旋流器实施改造。