上廠鐵礦尾礦回收赤鐵礦的試驗(yàn)和應(yīng)用

上廠鐵礦是昆明鋼鐵甕主要的鐵精礦原料供應(yīng)基地之一。該鐵礦于1969年建礦，1972年投產(chǎn)。經(jīng)近30年的開采，礦石資源已趨于枯竭，礦山的生存問題尤其突出。然而據(jù)1989年的統(tǒng)計(jì)數(shù)字，該礦尾礦庫已堆積含鐵近28%的尾礦約736萬t，折合鐵金屬量約206萬t，且鐵品位大于20%的現(xiàn)生產(chǎn)尾礦還在不斷排入尾礦庫中。至今，尾礦庫已堆積了近千萬噸尾礦。隨著昆鋼公司大高爐的投產(chǎn)，對(duì)鐵精礦原料的需求量大增，公司也要求上廠鐵礦增加鐵精礦的產(chǎn)量。為了充分利用上廠鐵礦的尾礦資源，減緩礦山的老化，延長礦山服務(wù)年限，研究綜合回收生產(chǎn)流程及尾礦庫尾礦中的鐵礦物資源已勢在必行，意義重大。

為了回收上廠鐵礦尾礦中的鐵礦物，贛州有色冶金研究所于1998年8~12月采用SLon立環(huán)脈動(dòng)高梯度磁選機(jī)對(duì)上廠尾礦進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)研究，獲得滿意指標(biāo)。上廠鐵礦于1999年5月現(xiàn)場安裝使用了3臺(tái)SLon-1500立環(huán)脈動(dòng)高梯度磁選機(jī)用于回收尾礦中的鐵礦物，并于7月份投產(chǎn)進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)試驗(yàn)。結(jié)果表明，對(duì)給礦（惟下稱原尾礦）含F(xiàn)e 22%左右，經(jīng)SLon立環(huán)脈動(dòng)高梯度磁選機(jī)全磁選流程選別，可獲得鐵精礦品位55%以上，精礦產(chǎn)率13%以上，回收率34%以上。工業(yè)生產(chǎn)試驗(yàn)證明，采用高效的SLon立環(huán)脈動(dòng)高梯度磁選機(jī)新工藝、新設(shè)備回收上廠鐵礦尾礦中的鐵礦物技術(shù)上是可行的，經(jīng)濟(jì)效益可觀。

1、礦石性質(zhì)

原尾礦有用礦物主要由赤鐵礦和褐鐵礦組成，另有少量的磁鐵礦、碳酸鐵、硫化鐵及硅酸鐵。其中赤、褐鐵礦占73.86%，且以赤鐵礦為主，另外原尾礦中含泥量很大。

（1）原尾礦的多元素分析。原尾礦多元素化學(xué)分析結(jié)果見表1。

（2）鐵的化學(xué)物相分析。鐵的化學(xué)物相分析見表2。

（3）原尾礦的礦物組成及解離度。原尾礦中的礦物的含量及其單體解離度測定結(jié)果見表3。

2、選礦試驗(yàn)研究

2.1、小型試驗(yàn)

根據(jù)試料的礦物性質(zhì)，采用濕式強(qiáng)磁選全磁選流程回收原尾礦中的鐵礦物是適宜的。1998年8月，受上廠鐵礦委托，贛州有色冶金研究所針對(duì)上廠鐵礦提供的原尾礦試料采用SLon型立環(huán)脈動(dòng)高梯度磁選機(jī)進(jìn)行了一次粗選、一次精選開路和閉路的全磁選流程試驗(yàn)研究。試驗(yàn)結(jié)果見表4、5。試驗(yàn)結(jié)果表明，采用SLon型立環(huán)脈動(dòng)高梯度磁選機(jī)回收上廠鐵礦尾礦中的赤鐵礦，開路，閉路流程均能獲得鐵品位>55%的合格鐵精礦，且閉路流程的精礦回收率高于開路4個(gè)百分點(diǎn)。

2.2、工業(yè)試驗(yàn)

在小型試驗(yàn)獲得成功的基礎(chǔ)上，上廠鐵礦于1999年5月在其洗選車間安裝了3臺(tái)SLon-1500立環(huán)脈動(dòng)高梯度磁選機(jī)，并于7月進(jìn)行了工業(yè)生產(chǎn)試驗(yàn)，該生產(chǎn)試驗(yàn)流程見圖1。

上廠鐵礦洗選車間原生產(chǎn)流程（處理?xiàng)蛟V）是通過二段槽洗機(jī)槽洗，使礦泥分離。+2mm返砂經(jīng)振動(dòng)篩分級(jí)，+11mm進(jìn)入大粒跳汰機(jī)；-11mm經(jīng)φ1200mm單螺旋分級(jí)機(jī)，溢流丟棄，返砂經(jīng)小振動(dòng)篩分級(jí)，-6mm進(jìn)入CS-1感應(yīng)輥式強(qiáng)磁選機(jī)一次粗選、一次掃選；+6mm進(jìn)入CS-2感應(yīng)輥式強(qiáng)磁選機(jī)一次粗選、一次掃選。而一段槽洗機(jī)溢流（-2mm）進(jìn)入φ1500mm雙螺旋分級(jí)機(jī)，其溢流丟棄；返砂經(jīng)φ1200mm單螺旋分級(jí)機(jī)，溢流丟棄，返砂進(jìn)入細(xì)粒跳汰機(jī)?，F(xiàn)在SLon-1500立環(huán)脈動(dòng)高梯度磁選機(jī)生產(chǎn)流程是以洗選車間原生產(chǎn)流程中φ1500mm雙螺旋分級(jí)機(jī)溢流和φ1200mm單螺旋分級(jí)機(jī)溢流，經(jīng)φ53m高效濃密機(jī)濃縮，并經(jīng)φ15m濃密機(jī)脫去部分泥后給入SLon-1500立環(huán)脈動(dòng)高梯度磁選機(jī)。

操作條件：脈動(dòng)沖程粗選16mm、精選20mm；脈動(dòng)沖次粗選220次/min、精選270次/min；背景場強(qiáng)粗選0.94T，精選0.74T。

磁選條件試驗(yàn)指標(biāo)為原尾礦品位20%~25%時(shí)，可獲精礦產(chǎn)率12%~16%，鐵精礦品位53%~57%，回收率32%~40%。以條件試驗(yàn)為依據(jù)，選定操作參數(shù)，對(duì)該流程進(jìn)行72h連續(xù)穩(wěn)定試驗(yàn)，其結(jié)果見表6。

由表6可知，通過72h穩(wěn)定試驗(yàn)，原尾礦平均含F(xiàn)e22.11%，經(jīng)SLon-1500立環(huán)脈動(dòng)高梯度磁選機(jī)一次粗選、一次粗選全磁選流程選別獲鐵精礦品位55.56%，產(chǎn)率14.77%，回收率37.06%的指標(biāo)。

自7月31日至8月8日生產(chǎn)班樣平均指標(biāo)：原尾礦品位22.30%，鐵精礦品位55.41%，產(chǎn)率15.23%，回收率37.84%，共生產(chǎn)鐵精礦834t。

3、結(jié)果分析

（1）SLon型立環(huán)脈動(dòng)高梯度磁選機(jī)設(shè)計(jì)合理，集磁、重選礦原理于一體，轉(zhuǎn)環(huán)立式旋轉(zhuǎn)；對(duì)每一組磁介質(zhì)而言，沖洗磁性精礦的方向與給礦方向相反，粗顆粒不必穿過磁介質(zhì)堆便可沖洗出來，防止了磁介質(zhì)堵塞；脈動(dòng)機(jī)構(gòu)周期性地產(chǎn)生上升沖動(dòng)水流，使礦漿松散、懸浮，有效地打破礦泥膠結(jié)的脈石和鐵礦物，使礦物松散性好。對(duì)上廠鐵礦含泥量大的原尾礦選別效果明顯，精礦品位提高幅度大，從而獲得較高質(zhì)量的鐵精礦。

（2）由于SLon型立環(huán)脈動(dòng)高梯度磁選機(jī)采用了合理的分選介質(zhì)，使其適應(yīng)性增強(qiáng)，適合于上廠鐵礦波動(dòng)較大的入選品位和給礦粒度，均能獲得較理想的分選指標(biāo)。

（3）由于在現(xiàn)有流程中采用1臺(tái)φ1420mm×1500mm圓筒篩，處理能力偏小，制約了給礦能力的提高。若改善圓筒篩的處理能力（增加1臺(tái)圓筒篩），可增大SLon型立環(huán)脈動(dòng)高梯度磁選機(jī)的給礦量，從而提高鐵精礦的產(chǎn)量。

4、社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益估算

采用SLon型立環(huán)脈動(dòng)高梯度磁選機(jī)可有效回收上廠鐵礦生產(chǎn)流程丟棄的尾礦及尾礦庫尾礦中鐵礦物，有助于提高該礦的鐵精礦產(chǎn)量，減緩礦山的老化，延長礦山壽命，為礦山資源近于枯竭的上廠鐵礦找到了一條生存之路。

上廠鐵礦尾礦中鐵礦物的回收不需破碎、磨礦，技術(shù)上可行，經(jīng)濟(jì)效益顯著。采用SLon-1500立環(huán)脈動(dòng)高梯度磁選機(jī)2臺(tái)粗選、1臺(tái)精選組成一次粗選、一次精選閉路流程，工藝流程簡單，操作方便。該機(jī)處理能力按20~25t/臺(tái).h計(jì)，每小時(shí)可生產(chǎn)合格鐵精礦5t以上，每年按7200h（300d）作業(yè)計(jì)，可產(chǎn)鐵品位>55%的合格鐵精礦3.6萬t以上。按目前昆鋼公司收購價(jià)265元/t計(jì)，每年可新增產(chǎn)值近1千萬左右，新增利稅540萬元以上。

5、結(jié)論

（1）SLon型立環(huán)脈動(dòng)高梯度磁選機(jī)為國內(nèi)外先進(jìn)選礦設(shè)備，設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定可靠，不易發(fā)生堵塞，成本低，操作方便。上廠鐵礦采用SLon型立環(huán)脈動(dòng)高梯度磁選機(jī)全磁選流程回收尾礦中赤鐵礦，工藝流程簡單，選別指標(biāo)較好。該礦現(xiàn)存千萬噸尾礦，充分利用該尾礦資源，可減緩上廠鐵礦老化，延長礦山服務(wù)年限，同時(shí)可變廢為寶，為社會(huì)和企業(yè)創(chuàng)造可喜的經(jīng)濟(jì)效益。

（2）本工業(yè)試驗(yàn)和生產(chǎn)調(diào)試仍在進(jìn)行之中，待生產(chǎn)流程和生產(chǎn)工藝進(jìn)一步完善后，其生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)將進(jìn)一步穩(wěn)定和提高。

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