预先抛废在贫磁铁矿选矿工艺中的应用

Ｓｅｒｉａｌ　Ｎｏ．５４５　现代矿业　总第５４５期　Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ．２０１４　Ｍ０ＤＥＲＮ　ＭＩＮＩＮＧ　２０１４年９月第９期　预先抛废在贫磁铁矿选矿工艺中的应用　常文利　祝　彪　罗光明　（五矿矿业（安徽）工程设计有限公司）　摘要针对目前国内贫磁铁矿开发现状，结合其选矿工艺特点，对国内多个采用了预选抛废　工艺的磁铁矿选矿厂实际生产情况进行了分析研究，验证了在贫磁铁矿选矿过程中，预选抛废具有　降低选矿能耗、减少选矿加工成本等优势，对提高贫磁铁矿矿山企业的经济效益具有切实的意义。　关键词　贫磁铁矿预先抛废干式预选湿式预选　近年来，随着矿业开发的蓬勃发展，易选高品位　的废石，且均取得了良好效果。这样，磨矿分级、后　铁矿资源１３渐稀少，而铁矿石需求却一直居高不下，　为适应市场供需平衡，许多新开发的贫磁铁矿项目　正在建设或已建成投产。这些项目在确定选矿工艺　流程时，都增设了预选抛废作业，预选抛废作业可大　幅度降低铁精矿生产成本，提高企业的经济效益。　在磁铁矿物的分选处理过程中，磨矿过程能耗　最高，占生产成本比例最大，为了减少人磨矿量，提　高人磨品位，降低选矿能耗，减少尾矿处理等费用，　在磨矿前设置预先抛废环节，将贫磁铁矿中的大部　分脉石抛掉。这样可以使得在常规工艺条件下由于　生产成本高而不能开发利用的贫磁铁矿，变成具有　开发利用价值的有用矿石。　续选别以及尾矿排放等费用都将大幅度降低，总体　选矿加工成本也自然降低　Ｊ。　２预选抛废　矿石不论在何种条件下分选，其前提条件是矿　物必须达到充分解离，贫磁铁矿石的预选，其目的是　抛出大部分已解离的废石，使磁铁矿物得到足够的　富集。按预选方式的不同可分为干式预选和粉矿湿　式预选工艺。传统干式磁选抛废主要使用磁滑轮，　用于大块矿石干选和粗粒强磁性矿物分选；对于细　粒强磁性矿物的选别一般使用湿式粗颗粒磁选机。　２．１干式预选作业　１　贫磁铁矿选矿技术要点　贫磁铁矿石具有入选品位低、选矿比大、相对难　对于处理贫磁铁矿石，随着大块干式磁选机　（磁滑轮）的应用，粗碎产品（粒级为０～２００　ｍｍ）和　筛分筛上产品（粒级为１２～７５　ｍｍ）设置磁滑轮干　磨难选、资源利用率低等特点，加上矿石在开采过程　中，不可避免地混入一定数量的围岩和夹石，特别是　地下开采，围岩混入率一般达１０％～２０％，从而降　低了入选矿石品位。若采用传统的选矿工艺，全部　矿岩进入选矿主流程处理，吨精矿选矿加工费用很　选作业，将矿石中的无磁性围岩和夹石提前抛掉，可　取得较好的经济效益。五矿邯邢矿业有限公司下属　矿山相继设置磁滑轮干选作业，其使用情况见表１。　由表１可知：　（１）西石门铁矿选矿厂采用了自磨＋球磨流　高。如何降低贫磁铁矿的选矿成本，更好的适应市　场价格波动，是矿山企业生产经营中的关键。　磁铁矿选矿工艺主要有破碎筛分、磨选过滤、尾　矿排放及堆存等几个工序组成。破碎筛分是选矿作　业的准备工序，所占选矿成本权重相对较低，而磨矿　及后续选别工序的费用在选矿加工成本中所占比例　较大。为了提高人选矿石品位，减少人磨矿量，降低　选矿厂能耗，根据“多碎少磨，能抛早抛”的选矿原　则，近十多年来国内外一些磁铁矿选矿厂，在破碎筛　分流程中设置了预先抛废作业，提前抛掉合格品位　常文利（１９７５一），男，高级工程师，２３００００安徽省合肥市武汉路　２３０号五矿大厦１６０１室。　程，１９９４年经技术改造，在粗碎产品２　输送皮带机　头部增设了磁滑轮预选抛废作业，在尾矿品位合格　的前提下，甩岩产率高达１８％左右，既减少了近４０　万ｔ／ａ的岩石入磨量，又提高了自磨机的台时处理　量，最大限度的发挥了自磨机的磨矿效率　Ｊ。同　时，为后续球磨、选别、尾矿排放等工序创造了有利　条件，大幅度降低了选矿加工成本，取得了可观的经　济效益和社会效益。　（２）北沼河铁矿选矿工艺采用了自磨＋球磨流　程。设计之初，在粗碎之后１　皮带机头部设置了磁　滑轮预选抛废作业。因该矿石出矿品位高达４０％　左右，预选抛尾夹带大量的粉矿，导致尾矿品位偏　９３　总第５４５期　现代矿业　２０１４年９月第９期　高，金属流失量偏大。随后，对预选干式尾矿增设磁　２．２磨前湿式预选作业　滑轮扫选作业，进一步回收高品位粉矿，即提前甩掉　磁铁矿矿石在磨矿前应用干式磁选抛出废石，　了产率约为１０％的脉石，且干式尾矿品位要比湿式　是国内外广泛应用的一种方法，但随着破碎设备和　尾矿品位偏低，甩岩效果良好。　破碎工艺的更新，最终破碎粒度的减小以及矿石含　（３）玉石洼铁矿选矿工艺采用了自磨＋球磨流　水率、含泥量、粉矿含量等影响，单纯采用磁滑轮干　程，参照西石门铁矿磁滑轮甩岩的成功案例，１９９５　选已难以满足新工艺和细粒度的要求。针对磁滑轮　年通过技术改造，在进入自磨机圆筒矿仓之前，增设　预选在新工艺中存在的问题，通过对新型破碎设备　了磁滑轮预选抛废作业，甩岩产率高达２０％，这对　破碎后的排矿粒度和矿石性质的分析，发现采用湿　于处理大量残采矿石的选矿厂来说，经济效益显著。　式磁选机对细粒级铁矿石进行磨前预选具有可行　（４）郑家坡铁矿选矿工艺采用传统的３段１闭　性。目前国内选矿厂破碎系统的最终产品矿石粒级　路破碎＋磨选流程。原设计中，在中碎之前和筛分　可达到一１２　ｍｍ，甚至一１０　ｍｍ，这为磨前湿式粗粒　筛上返回细碎前设置了磁滑轮干选抛废作业。生产　预选工艺的应用创造了条件。湿式磨前预选工艺与　中虽然两道干选作业甩岩产率合计为１５％左右，但　新型破碎设备的配套使用使入磨品位有了大幅提　人磨矿石（一１６　ｍｍ）中岩石含量仍然很高。经试验　高，同时减小了入磨细度，大大提高了选矿厂的作业　研究，对于一１６　ｍｍ粒级的粉矿再进行磁滑轮干选　效率，降低了选矿成本　Ｊ。国内使用磨前湿式预选　和湿式粗颗粒预选试验（干式预选抛尾产率为　工艺的选矿厂见表２。　１４．３６％，尾矿品位为４．８％；湿式预选抛尾产率　由表２可知：　３５．２０％，尾矿品位５．６８％），抛尾效果很好。但是，　（１）谷家台铁矿选矿工艺采用３段１闭路破碎　现场在１段球磨前增设湿式粗颗粒磁选机的空间不　＋磨选流程。该矿山出矿铁品位高达４３％以上，并　足，最终选定在筛分筛下到球磨前粉矿仓皮带机上　同时伴生铜、钴有益元素，为了提高金属回收率，流　增加磁滑轮干选作业，三道干选作业合计甩岩率约　程中没有设置干选抛废作业，仅在人磨前增设了湿　为２９％，提前抛掉干废石，为郑家坡铁矿实现无湿　式粗颗粒预选作业（０～１２　ｍｍ），磁选精矿直接进入　尾排放创造了条件。　１段球磨进行磨矿，磁选尾矿进行湿式筛分作业，　（５）李楼铁矿选矿厂磁铁矿系列使用３段１闭　＋１　ｍｍ粒级的碎石作为建筑材料外销，一１　ｍｍ的　路破碎＋磨选流程。原设计中，在中碎之前和筛分　筛下产品进入１段分级机作业回收有用矿物。　筛下到粉矿仓前设置了磁滑轮干选抛废作业，生产　（２）马庄铁矿原碎矿工艺采用３段１闭路破碎　中中碎之前的大块干选效果很好，甩岩产率高达　工艺，在中碎之后设置磁滑轮预选抛废作业，该矿山　２０％左右，干尾品位为５％。但筛分筛下粉矿干选　出矿品位高达４１％以上，在处理连生体矿物时，所　效果很差，将磁滑轮磁场强度调大时，干尾品位比较　丢弃的尾矿品位偏高。２００６年将整个破碎工艺设　低，但抛尾产率非常低，甩出的岩石量基本为零；将　计改造为２段１闭路破碎工艺，剔除中碎环节及磁　磁滑轮磁场强度调小时，抛尾产率可达到１０％左　滑轮干选作业，并在１段磨矿前增设湿式粗颗粒预　右，但干尾品位却很高（达到１５％～２０％），金属量　选作业，提前抛出大量合格尾矿，提高了磨矿系统的　流失很大。目前，２段干选已停止使用，正在探寻更　有效处理量。　好、更适宜的甩岩方式。　（３）庆发矿业有限公司选矿工艺采用３段１闭　９４　常文利祝彪等：预先抛废在贫磁铁矿选矿工艺中的应用　２０１４年９月第９期　表２磨前湿式预选工艺在国内一些选矿厂的使用情况　耗及选矿成本。　（４）表中例举的其他选矿厂，在１段球磨前设　置了湿式粗颗粒预选作业，生产过程中可抛掉大量　合格尾矿，预先抛废效果良好。　３　结　语　通过目前预先抛废在贫磁铁矿选矿工艺中的应　用分析表明，磁铁矿选厂增设预先抛废作业后，可提　前抛掉已单体解离的脉石，减少进入磨机的岩石量，　提高入磨矿石品位，不仅优化了磨矿作业条件，降低　了能耗，提高了选矿生产能力，同时还减少了尾矿处　理及储存费用。干式磁滑轮预选工艺和磨前湿式预　选工艺的应用是矿山企业节约能源，降低生产成本，　提高选矿技术经济指标，增加经济效益的有效途径，　应用前景广阔。　参考文献　路破碎＋磨选流程。设计中，除了在中碎之前和筛　［１］钱士湖．预选技术在铁矿石选矿中的应用［Ｊ］．安徽冶金科技　分筛上产品返回设置干式预选作业外（抛废产率合　职业学院学报，２００８，１８（１）：５－７．　［２］　祁建东．西石门铁矿自磨机排矿粗粒预先抛废试验与应用　计为１３％，尾矿品位为８．５％），同时还在１段磨矿　［Ｊ］．现代矿业，２００９（１０）：１２２－１２３．　前设置湿式预选作业（抛废产率约为１９％，尾矿品　［３］　王庆．贫磁铁矿的湿式预选试验及分析［Ｊ］．金属矿山，２００３　位８．７６％）。这样，矿石经干、湿预先抛尾后，进入１　（１）：２３＿２４，５３．　段磨机的矿量将减少约１／３，大幅度降低了选矿能　（收稿日期２０１４－０８—１１）　（上接第９２页）　３　结语　（１）某金矿尾矿载金矿物与脉石矿物密切共　生，嵌布粒度微细，有效单体解离困难。试验采用碳　酸钠加磨机，ＳＯＨ与丁铵黑药组成联合捕收剂，经２　次粗选，粗精矿合并再磨精选工艺流程，获得了金品　位为１３．００　ｇ／ｔ，金回收率为６３．８０％的选别指标。　（２）对闭路试验尾矿进行分析，黄铁矿呈零星　点状嵌布在脉石矿中，且嵌布粒度极其微细，即使增　加磨矿细度，也难以达到理想的解离度，进一步提高　选别指标较困难。　参考文献　［１］　袁玲，孟扬，左玉明．黄金矿山尾矿资源回收和综合利用　图５闭路试验工艺流程　［Ｊ］．黄金，２０１０，３１（２）：５２－５６．　表６闭路试验结果　［２］　王作兴，曹学锋，王丽，等．湖南某金矿降低尾矿品位的选矿　研究［Ｊ］．矿产保护与利用，２０１２（２）：２３－２６．　［３］　王奉刚，刘全军，孙红丽，等．贵州某氰化尾矿选矿综合利用研　究［Ｊ］．现代矿业，２０１０（２）：６０－６２．　［４］　王安理，李建政，王玉红，等．河南某金矿浮选尾矿回收金、铁　表７闭路试验尾矿粒度分析结果　的工艺研究［Ｊ］．黄金，２０１２，３３（１１）：５０－５２．　［５］　索明武，任华杰．从库存金尾矿中回收进的试验研究［Ｊ］．金属　矿山，２ｏｏ９（８）：１６７－１６９．　［６］董兵．选金尾矿中回收金的试验研究［Ｊ］．矿业快报，２００８　（４）：６３－６６．　（收稿日期２０１４－０８－２８）　９５