某铁矿石高效干式预选抛废试验研究

张子斌 姜永丰

（本溪钢铁(集团)矿业有限责任公司歪头山铁矿）

碎磨作业是选矿厂基建投资大、生产能耗及钢耗高的生产环节。对于新建选矿厂来说，采用节能高效的碎磨工艺极为重要，是实现选矿厂节能降耗的关键。

在碎磨流程中应用高压辊磨机能够充分体现多碎少磨的节能理念。目前，高压辊磨机已广泛应用于铁矿、铜矿、金矿、金刚石、水泥和石灰石等矿山［1］，作为选矿厂的细碎或超细碎设备。高压辊磨机开路破碎产品P80可达8 mm 左右，闭路破碎产品P80可达3 mm 左右，甚至更低。目前，高压辊磨机与孔宽3 mm筛子闭路筛分多为湿筛。近年来，随着弛张筛或微粉筛等干式筛分技术的发展，高压辊磨机3 mm 闭路干筛的应用日益增多，尤其是在采用干选抛废工艺的铁矿山。高压辊磨机作为细碎或超细碎设备的优点主要为碎矿产品粒度细、单位矿石碎磨耗电量低、设备处理能力大且运转率高［2-3］。

为践行“多碎少磨、能抛早抛”理念，本钢歪头山铁矿针对采场矿石开展了辊磨—干式磁选工艺研究，旨在通过提前抛掉合格尾矿，提高入磨品位、降低入磨量，达到节能减排、提高资源综合利用率、减少湿尾外排的目的。

1 矿石性质

本钢歪头山铁矿石中的主要铁矿物为磁铁矿，假象赤铁矿、赤铁矿、菱铁矿、（磁）黄铁矿等少量，非金属矿物主要有石英，其次是阳起石、绿帘石、方解石、滑石等。矿石中的铁矿物呈中细粒结构，条带状和致密块状构造，平均嵌布粒度在0.07～0.12 mm。矿石主要化学成分分析结果见表1，铁物相分析结果见表2。

从表1 可知，矿石中有价成分为铁，伴生成分均未达到综合回收标准，有害成分S、P含量不高。

从表2 可知，矿石属原生贫磁铁矿石，宜采用磁选工艺回收铁。

2 试验结果与分析

2.1 现场细碎产品干选试验

现场细碎产品（20～0 mm）干选试验采用GTG 型永磁干式筒式磁选机，试验流程为1次干选流程。

2.1.1 磁场强度试验

磁场强度试验固定含水率为2.5%，试验结果见表3。

从表3 可以看出，随着磁场强度的提高，尾矿磁性铁含量降低，精矿全铁品位降低、全铁回收率升高、磁性铁回收率变化不大。综合考虑，确定适宜的抛尾磁场强度为238.85 kA/m。

2.1.2 含水率试验

含水率试验固定磁场强度为238.85 kA/m，试验结果见表4。

从表4可以看出，矿石含水率对尾矿产率影响较大，含水率升高会显著降低抛废率，恶化抛废指标，故生产中应严格控制矿石含水率。

2.1.3 干式磁选抛尾扩大试验

为了验证工业设备的分选效果，按照GTG1024型双筒干式磁选机的处理能力（300 t/h）进行模拟生产试验，磁场强度为238.85 kA/m，试验结果见表5。

从表5 可以看出，一段抛废扩大试验抛尾率为22.14%，尾矿TFe品位为8.95%，TFe损失率为7.12%，磁性铁含量为0.69%，磁性铁损失率为0.66%；精矿产率为77.86%、TFe 品位为33.21%、TFe 回收率为92.88%，磁性铁品位为29.49%、磁性铁回收率为99.34%，产品TFe品位提高5.37个百分点。

2.2 干选精矿闭路辊压产品（3～0 mm）干式磁选抛尾试验

将干选精矿（20～0 mm）用高压辊磨机闭路辊压至3～0 mm，然后采用GTG1225型细粒智能分选机进行干选抛废，试验结果见表6。

从表6可以看出，现场细碎产品干选精矿经过高压辊磨机闭路辊压，3～0 mm 产品经过细粒智能分选，最终可抛出作业产率为25.43%，TFe 品位为7.49%、作业损失率为5.90%，磁性铁品位为0.41%、作业损失率为0.34%的尾矿；获得TFe 品位为40.71%、作业回收率为94.10%，磁性铁品位为39.41%、作业回收率为99.66%的精矿，该作业提高产品TFe 品位8.45个百分点。

2.3 全流程试验

根据条件试验结果进行了全流程试验，试验结果见表7。

从表7 可以看出，细碎产品（20～0 mm）采用1 次粗粒干选、干选精矿高压辊磨机闭路辊压，3～0 mm产品细粒粉矿干选，全流程抛废率为42.43%，尾矿TFe 品位为8.62%、损失率为13.13%，磁性铁品位为0.71%、损失率为1.30%；精矿TFe 品位为42.01%、回收率为86.87%，磁性铁品位为39.62%、回收率为98.70%，产品TFe品位提高14.17个百分点。

3 结论

（1）本钢歪头山铁矿石属原生贫磁铁矿石，矿石中的主要铁矿物为磁铁矿，非金属矿物主要有石英，有价成分为铁，有害成分S、P 含量不高；矿石中的铁矿物呈中细粒结构，条带状和致密块状构造，平均嵌布粒度在0.07～0.12 mm。

（2）现场碎矿产品（20～0 mm）的GTG1024 型双筒干式磁选机干选抛废扩大试验抛废产率为22.14%，尾矿TFe 品位为8.95%、损失率为7.12%，磁性铁含量为0.69%、损失率为0.66%；精矿TFe 品位为33.21%、回收率为92.88%，磁性铁品位为29.49%、回收率为99.34%，产品TFe品位提高5.37个百分点。

（3）现场碎矿产品干选试验精矿闭路辊压产品（3～0 mm）的GTG1225 型细粒智能分选机干选抛废试验可抛出作业产率为25.43%，TFe 品位为7.49%、作业损失率为5.90%，磁性铁品位为0.41%、作业损失率为0.34%的尾矿；获得TFe 品位为40.71%、作业回收率为94.10%，磁性铁品位为39.41%、作业回收率为99.66%的精矿，该作业提高产品TFe 品位8.45 个百分点。

（4）现场细碎产品（20～0 mm）采用1 次粗粒干选、干选精矿高压辊磨机闭路辊压，3～0 mm 产品细粒粉矿干选，全流程抛废率为42.43%，尾矿TFe 品位为8.62%、损失率为13.13%，磁性铁品位为0.71%、损失率为1.30%；精矿TFe 品位为42.01%、回收率为86.87%，磁性铁品位为39.62%、回收率为98.70%，产品TFe品位提高14.17个百分点。