弓长岭细粒磁铁矿分选工艺优化

2022-10-14余莹李宏施建军李春艳王佳龙裴乃义

现代矿业 2022年9期

余莹李宏施建军李春艳王佳龙裴乃义

（鞍钢矿业集团弓长岭矿业公司选矿分公司）

弓长岭选矿厂采用典型的鞍山式重—磁—阴离子反浮选工艺流程［1-2］，2018 年以来，由于弓长岭地区赤铁矿资源逐渐萎缩，磁铁矿石接入选赤铁矿工艺流程，存在选别流程复杂、成本高等问题。弓长岭选厂决定由二选作业区单独处理磁铁矿，并对二选生产线进行局部改造，采用两段磨矿、一段磁选抛尾、粗细分选、粗粒重选、细粒磁—浮联合选矿工艺，解决了因青红矿混选出现的工艺操作调整滞后的问题［3-4］。但随着磁铁矿处理量进一步增加，二选作业区出现浮选流量不稳定、精矿指标波动、尾矿品位偏高、药剂消耗增加等现象。为此，提出了以高效磁选代替浮选处理细粒磁铁矿，在原工艺基础上对二选作业区进行改造。

回收细粒级重选中矿时，采用1 粗1 精3 扫浮选工艺不仅操作难度大，药剂、蒸汽费用成本高，且浮选尾矿品位不易控制，若采用高效磁选工艺代替浮选工艺获得合格精矿产品，操作简单且生产稳定［5］。为此，采用淘洗机分选细粒级中矿产品，研究了淘洗机的给矿浓度、磁场强度和水流量对分选指标的影响。在不增加投资的前提下，优化工艺流程及参数，达到优化指标、降低成本的目的。

1 试验原料

试验原料为改造后工艺生产的细粒级中矿（图1），对物料进行化学多元素及铁物相分析，结果见表1、表2。对中矿产品进行粒度分析，结果见表3。

由表1 和表2可知，样品TFe 含量51.43%，FeO 含量23.35%，铁主要以磁铁矿的形式存在，分布率高达94.41%，样品中还含有少量的赤褐铁、碳酸铁和硅酸铁；主要杂质SiO2含量23.25%，有害元素S、P 含量较低，分别为0.06%和0.018%。

由表3 可知，-0.074 mm 粒级含量92.18%，回收率为98.59%，-0.038 mm 粒级含量73.96%，回收率为88.96%，-0.025 mm 微细粒级含量62.10%，回收率为75.55%，说明样品中的铁矿物粒度细小。

2 试验结果与分析

2.1 给矿浓度对分选指标的影响

给矿浓度是影响设备分选效率的主要因素，过高的给矿浓度会影响精矿产品质量，因此，探究给矿浓度对分选指标的影响具有重要意义。淘洗机固定磁场强度96.0 kA/m、循环磁场强度88.0 kA/m、补偿磁场强度88.0 kA/m，水量1 100 L/h，研究不同给矿浓度下的分选指标，试验结果见图2。

由图2 可见，随着给矿浓度的增加，磁选精矿铁品位降低，回收率呈先增后降的趋势；当给矿浓度由35%增至55%时，精矿铁品位有较大幅度的降低，由65.73%降低至62.19%，这是因为浓度的升高使精矿中出现更多的夹杂，降低了精矿品位；当给矿浓度增大至45%时，铁回收率由94.72%升高到96.23%，继续增大给矿浓度，铁回收率则有所下降；综合考虑，确定适宜的给矿浓度为40%。

2.2 水流量对分选指标的影响

适宜的水流量能减少夹杂，提高精矿品位，也是影响分选指标的重要因素。在给矿浓度为40%，淘洗机固定磁场强度96.0 kA/m、循环磁场强度88.0 kA/m、补偿磁场强度88.0 kA/m 的条件下，探究水流量对分选指标的影响，结果见图3。

由图3 可见，随着水流量的增加，磁选精矿铁品位升高，当水流量由800 L/h增至1 200 L/h时，铁品位由59.61%升高到66.03%；精矿铁回收率整体呈先增后降的趋势，当水流量为1 150 L/h 时，铁回收率为93.94%。上述结果表明，增大水流能冲洗掉更多的脉石矿物，减少磁选过程中的夹杂，提升产品质量；但当水流量过大时，导致较多的铁矿物流失，影响精矿的回收率；综合考虑，确定适宜的水流量为1 150 L/h。

2.3 磁场强度对分选指标的影响

淘洗机的磁场强度影响精矿的品位和回收率，较大的磁场强度会降低精矿铁品位，较小的磁场强度会降低对铁矿物的捕获概率，致使回收率较低。在给矿浓度为40%，水流量1 150 L/h的条件下，研究磁场强度对分选指标的影响。淘洗机磁场强度见表4，试验结果见图4。

由图4可见，随着磁场强度的增加，磁选精矿铁品位降低，当磁场强度由82.0 kA/m 增至112.0 kA/m时，铁品位由67.71%降至62.61%；精矿铁回收率整体上呈先增加后趋于稳定的趋势，当磁场强度为94.4 kA/m时，精矿铁品位为66.73%，铁回收率为94.47%，获得了较优的分选指标；这是因为适当提高磁场强度可促使回收率提高，但夹杂现象也会随之加重，综合考虑，确定适宜的固定磁场强度为94.4 kA/m，循环磁场强度为86.4 kA/m，补偿磁场强度为86.4 kA/m。