旋流器串联分级在磁铁矿选矿中的应用研究

旋流器串联分级在磁铁矿选矿中的应用研究

杨鑫,王杰 ,贾晋忠

包钢钢联股份有限公司巴润矿业分公司 内蒙古包头市014080

摘要：原矿除辉钼矿外，还含有少量磁铁矿、赤铁矿、黄铜矿、方铅矿和闪锌矿。脉石矿物主要为应时、长石、角闪石和黑云母，其次为方解石、绿泥石和萤石。原矿经过磨矿、粗选、再磨和精选可获得高品位精矿。生产工艺合理，指标稳定。为提高铁精矿品位，降低炼铁工序能耗，提高铁精矿价格，在选铁车间磨矿分级回路中，采用系列旋流器组作为分级设备，提高了磨矿浓度和效率，实现了磁铁矿磨矿至0.043mm的目标，成功生产出优质铁精矿。

关键词：旋流器串联；分级；磁铁矿选矿；

为了解决细粒级磨矿的分级问题，在磨矿分级回路中，以串联旋流器组作为分级设备，提高了磨矿浓度和效率，达到了磁铁矿磨至-0.043mm的目的，使高质量铁精矿生产获得成功。

一、串联分级工艺介绍

当常规的分级作业，其产品不能满足某种特定的要求时，将两个(或以上)的分级作业串联起来，针对特定的产品(溢流或沉砂)进行再次分级，可以进一步提高总的分级效率。两个分级串联起来的工艺就是串联分级工艺。分级作业有两个产品：溢流和沉砂。因而串联分级工艺也有两种形式，即对分级产品的溢流进行再分级和对沉砂进行再分级。这两种分级工艺都有应用，例如某矿对优先磁选的尾矿进行的脱泥，就是采用对溢流进行再分级；而在矿对混合磁选的尾矿进行的脱泥，就是采用对沉砂进行再分级。

二、对沉砂进行再分级的串联分级工艺实例分析

1.应用背景。某矿选矿厂采用“半自磨+球磨”的磨矿流程(磨矿最终产品粒度：62％～68％一200目)，选矿采用混合磁选主干流程。原矿中铜矿物主要有蓝辉铜矿、辉铜矿、黄铜矿等，硫矿物以黄铁矿为主。原矿含铜品位O.9％、含硫品位5％。在低矿浆碱度(游离CaO含量：30～509／rnl)条件下，浮出铜硫混合精矿；混合精矿经再磨、通过添加石灰形成的高矿浆碱度条件(游离Ca0含量：500～10009／IIll)浮铜抑硫；二段尾矿经脱泥产出硫精矿。

2.分级目的和采用串联分级理由。二段分离磁选的尾矿含硫品位约25％～32％，经分析，主要是低品位细粒级矿泥含量高，通过分级，脱除细粒矿泥后，可以使硫精矿得到进一步富集。同时，脱除细泥也为硫精矿产品过滤创造条件，否则矿泥含量高时陶瓷过滤机的过滤效率低甚至根本无法运行。在矿浆性质上，给矿浓度旧1过低，约8％～10％(矿浆体积浓度仅为3％)。如此低的给矿，造成一次分级后，尽管脱去了70％以上的水份，沉砂浓度依然很低。而沉砂浓度低可以从侧面反映出其含泥量必然高，筛析后检查一800目含量占65％以上。由于脱泥不彻底，一次脱泥既不能确保稳定的硫精矿品位，也不能确保良好的过滤效果。为了达到上述目的，采用对沉砂进行再分级的串联分级工艺。

3.串联分级应用效果。一次分级后，沉砂浓度仅为25．23％，其一800目含量仍高达65．80％，脱泥效果不明显；由此带来的相应结果是，硫品位仅由28．56％提高到33．72％，硫的富集效果不理想。通过对沉砂进行再分级的串联分级，沉砂浓度提高到60．97％，其一800目含量也降到50．67％，有效的脱除了夹杂的细泥，并提升了硫精矿品位。实践证明，通过采用对沉砂进行再分级的串联分级，在生产过程中，可以确保硫精矿硫精矿品位达到35％以上，并实现良好的过滤效果。

三、铁精矿品位低的原因分析

选铁车间的原矿是选磁条矿车间扫选的尾矿。磁条矿粗扫选的目的是扔掉大量的脉石矿物，且要保证一定的钼回收率，因此，初磨粒度不很细，生产中-0．074 mm仅占70％左右。在选铁车间粗选且再磨以后，一0．043 mm也只有54．5％。对选铁车间的铁精矿进行筛析、化验分析后发现，铁在一0．043 mm级别中占有率达66％以上，而这个级别的产率只有46．5％。说明该矿石中铁矿物的嵌布粒度很细，铁精矿品位不高的原因是磨矿细度不够。对选铁车间的铁精矿进行再磨再选试验后发现，当磨矿细度为一0．043 mm占95％时，经过一次粗选、三次精选，可使铁精矿品位达到62．89％，铁回收率达到93．41％，进一步表明铁精矿品位不高的原因是磨矿细度不够。

四、常规分级难以解决细磨问题

试验结果虽然很好，但工业生产中要达到磨矿细度-0．043 mm占95％却很难。常规的球磨分级闭路循环，最小磨矿细度般在一0．074mm占99％左右。旋流器和磨矿机组成闭路磨矿循环，磨矿细度可达一0．043mm占95％或更细，但随着细度的提高，旋流器的直径也得减小。而旋流器的直径越小，允许的最大给矿浓度也越小，其沉砂浓度和溢流浓度也随之越小，就会给磨矿和选别带来一些困难。

五、旋流器串联分级方案的提出

1.根据有关资料，要分出最大粒度为0．043mm的物料，旋流器的直径必须≤100 mm，给矿浓度<12％，给矿压力>0．15 MPa。若对球磨机排矿补加水，使其浓度达到12％后再给入

100 mm的旋流器，一则由于磨矿量大耗水量大，二则这样低的给矿浓度，会使沉砂浓度过低(30％左右)，影响磨矿效率。也就是说，直接用100mm旋流器与球磨机组成磨矿分级系统，虽可能实现磨矿粒度-0．043 nlln的目标，但会存在一些很难解决的浓度问题。考察150 mm的旋流器，最大给矿浓度有30％的先例，沉砂浓度可达60％左右，虽仍不是理想的磨矿浓度(理想浓度在75％一90％之间)，但也比100mm旋流器沉砂浓度30％提高不少。利用150mm和100 mm旋流器各自的特点，将它们串联起来，发挥各自的优点，化解各自的缺点，会满足细粒级磨矿的需要。选磁条矿经弱磁场磁选机抛尾后，精矿浓度一般为30％左右，这也是150 mm旋流器能接受的给矿浓度，经过旋流器分级，其沉砂浓度可达60％左右，且粒度粗，给入球磨机再磨时，对磨矿效果影响较小150 mm旋流器的溢流浓度在15％左右，且粒度细，可作为100 mm旋流器的给矿，从而能够达到磨矿粒度一0．043 mm的目标。尽管l00 mm旋流器的沉砂浓度低(30％左右)，但由于其量小对磨矿效果影响也较小100 mm旋流器的溢流浓度就更小(8％左右)，而下一个作业是磁选，受浓度的影响不明显，只要把粗选设备选择合理，保证矿浆通过磁选选别空间时流速不要过大，就不会造成铁回收率的下降。

2.工业试验结果。旋流器采用150 mm和100 mm串联，4套1组由某旋流器厂做成旋流器组。砂泵采用扬程高、扬量小的3／2D—HH渣浆泵。选厂改造完成后，投料试车一次成功，铁精矿品位达62％，铁回收率达90％以上。

3.讨论与结语.(1)旋流器串联分级，不仅可以提高分级给矿浓度的上限，适应精矿再磨时粗精矿浓度一般大于30％的现状，而且可以提高沉砂浓度，从而提高磨矿浓度、提高磨矿效率；重要的是可以提高磨矿分级最终细度，适合部分贫、细、杂矿物的分选。(2)旋流器串联分级，虽可能造成最后一段旋流器溢流浓度过低的现象，但当分级粒度满足选别要求后，可在最后一段旋流器溢流口上，再串联一个直径更小的旋流器，起脱水作用，将其沉砂给入后续的选别作业，同样可以适应不同选别浓度的要求。(3)旋流器串联分级，需要增加小直径旋流器的数量和更换高扬程低扬量的砂泵，小直径旋流器的价格不高，投资较小，更换砂泵就需要一定的投资和运转费用，所以要进行经济核算，只有产出比投入大时，方可采用这种方案。

总之,在选铁车间的磨矿分级回路中采用串联旋流器组作为分级设备提高了磨矿浓度和效率达到了磁铁矿磨至－0.043ｍｍ的目的，使高质量铁精矿生产获得成功。

参考文献;

［1］付雷．旋流器串联分级在磁铁矿选矿中的应用探讨．2021.

［2］刘纪昌.特大型钼矿床工程地质条件与成矿作用的研究.2020.