嚴(yán)小虎，楊計(jì)軍

（1.長沙礦冶研究院有限責(zé)任公司，湖南 長沙 410012；2.五礦礦業(yè)控股有限公司，安徽 合肥 230091）

霍邱鐵礦區(qū)為鐵礦石資源約20億噸的隱伏型大型沉積變質(zhì)型鐵礦床，李樓鐵礦位于該礦區(qū)中部，礦石中鐵礦物主要為鏡鐵礦，礦石儲量2.76億噸。安徽開發(fā)礦業(yè)有限公司于2011年建成了李樓鐵礦500萬噸／年鏡鐵礦采選工程，原設(shè)計(jì)選礦流程為階級磨礦（弱磁選）強(qiáng)磁選?中礦反浮選，流程中對－10 mm粒級破碎產(chǎn)品（TFe品位31.65%）采用3臺Φ5.03 m×6.40 m球磨機(jī)及Φ600 mm旋流器組進(jìn)行一段磨礦，在磨礦細(xì)度－0.074 mm粒級含量不低于50%時(shí)采用一粗一掃強(qiáng)磁選獲得產(chǎn)率57.00%、TFe品位48.57%、回收率87.49%的粗精礦，再采用2臺Φ5.03 m×6.40 m球磨機(jī)及Φ350 mm旋流器組對其進(jìn)行二段磨礦，在磨礦細(xì)度－0.074 mm粒級含量不低于80%時(shí)進(jìn)行二段一粗一掃強(qiáng)磁選，其中二段強(qiáng)磁粗選精礦作為鐵精礦產(chǎn)品，其產(chǎn)率29.50%、TFe品位65.00%、回收率60.58%，二段強(qiáng)磁掃選精礦產(chǎn)率12.00%、TFe品位50.61%、回收率19.19%，經(jīng)濃縮?鐵反浮選后可獲得產(chǎn)率8.95%、TFe品位64.96%、回收率18.37%的鐵精礦。

為降低生產(chǎn)成本，充分利用礦石中鐵礦物粗細(xì)嵌布不均勻的特點(diǎn)，以產(chǎn)率43.45%、TFe品位57%、回收率77.25%的一段強(qiáng)磁粗選精礦為給礦，開展了螺旋溜槽重選早收鐵精礦的實(shí)驗(yàn)室及工業(yè)試驗(yàn)研究，通過優(yōu)化改造后螺旋溜槽工藝參數(shù)，工業(yè)生產(chǎn)中早收了產(chǎn)率15.75%～19.42%、TFe品位65.21%～65.50%、回收率32.24%～39.41%的鐵精礦，工業(yè)上取得了停用1臺二段磨機(jī)、年節(jié)省成本一千萬元以上的效果。

1 礦石性質(zhì)

李樓鏡鐵礦石主要化學(xué)成分、礦物組成及鐵礦物嵌布粒度測定結(jié)果分別列于表1～3。

表1 礦石主要化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)） %

表2 礦石中主要礦物含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)） %

表3 礦石中鐵礦物嵌布粒度

李樓鏡鐵礦石TFe／FeO比為38.90，堿性系數(shù)0.02，鐵礦物主要為鏡鐵礦，含量28.4%，次為假象赤鐵礦，含量15.1%，兩者均為粗細(xì)不均勻嵌布。鏡鐵礦礦石在一段磨礦細(xì)度－0.074 mm粒級含量53%時(shí)－0.3 mm粒級含量已達(dá)到95.27%，具備獲得部分TFe品位不低于65%鐵精礦的條件。

2 選礦廠工業(yè)生產(chǎn)一段強(qiáng)磁選取樣結(jié)果

選礦廠工業(yè)生產(chǎn)中，針對原礦TFe品位30%～32%的一段磨礦產(chǎn)品采用Ф2 000 mm SLON強(qiáng)磁選機(jī)一粗一掃強(qiáng)磁選，在粗選磁場強(qiáng)度0.9 T、掃選磁場強(qiáng)度1.0 T條件下的取樣結(jié)果見表4。結(jié)果表明，強(qiáng)磁粗選精礦產(chǎn)率大、鐵品位高，同時(shí)也回收了原礦中大部分的鐵，適合作為螺旋溜槽重選早收鐵精礦的給礦［1］。

表4 工業(yè)生產(chǎn)一段強(qiáng)磁選取樣結(jié)果

3 一段強(qiáng)磁粗選精礦螺旋溜槽重選早收鐵精礦試驗(yàn)室試驗(yàn)

對一段強(qiáng)磁粗選精礦采用Ф400 mm螺旋溜槽進(jìn)行了不同精礦截礦帶試驗(yàn)室試驗(yàn)，結(jié)果見表5。結(jié)果表明，對一段強(qiáng)磁粗選精礦采用螺旋溜槽一次粗選，即可獲得TFe品位66.12%～67.53%的鐵精礦，且精礦作業(yè)產(chǎn)率高達(dá)48.40%～58.29%，早收了相對于原礦產(chǎn)率21.02%～25.32%的鐵精礦。

表5 一段強(qiáng)磁粗選精礦螺旋溜槽試驗(yàn)室試驗(yàn)結(jié)果

4 工業(yè)試驗(yàn)

對選礦廠1＃系列6臺Φ2 000 mm SLON強(qiáng)磁選機(jī)中1號機(jī)的粗選精礦礦漿經(jīng)分礦器四分給入4臺4頭Ф1 500 mm螺旋溜槽，再經(jīng)分礦器四分給入每臺螺旋溜槽的4個(gè)溜槽進(jìn)行早收鐵精礦的工業(yè)試驗(yàn)。

4.1 螺旋溜槽給理量試驗(yàn)

對1號SLON強(qiáng)磁選機(jī)處理量50 t／h、磁場強(qiáng)度0.9 T條件下所得一段強(qiáng)磁粗選精礦進(jìn)行了螺旋溜槽處理量對比試驗(yàn)，結(jié)果見表6?？梢?，采用4臺（單臺處理量4.99 t／h）螺旋溜槽比采用3臺（單臺處理量7.05 t／h）螺旋溜槽早收鐵精礦效果更好。

表6 螺旋溜槽給處礦量對比試驗(yàn)結(jié)果

4.2 不同強(qiáng)磁粗選磁場強(qiáng)度所得粗選精礦螺旋溜槽試驗(yàn)

將強(qiáng)磁粗選精礦采用4臺螺旋溜槽處理，考察了不同強(qiáng)磁磁場強(qiáng)度下所得強(qiáng)磁粗選精礦螺旋溜槽重選早收鐵精礦的效果，結(jié)果見表7?？梢?，在工業(yè)生產(chǎn)一段強(qiáng)磁粗選常用操作條件（0.8～0.95 T）下，采用4臺螺旋溜槽（單臺處理量4.99 t／h），可以取得產(chǎn)率19.38%～22.50%、TFe品位65.32%～66.41%鐵精礦，螺旋溜槽重選的適應(yīng)性和穩(wěn)定性都較理想。

表7 一段強(qiáng)磁磁場強(qiáng)度對粗選精礦螺旋溜槽早收試驗(yàn)結(jié)果

4.3 連續(xù)穩(wěn)定試驗(yàn)

對一段強(qiáng)磁粗選磁場強(qiáng)度0.9 T條件下所得粗精礦按分給4臺4頭Ф1 500 mm螺旋溜槽的方式進(jìn)行了8 h連續(xù)穩(wěn)定試驗(yàn)，試驗(yàn)流程見圖1，結(jié)果見表8。由表8中各產(chǎn)品產(chǎn)率及其細(xì)度可知，原流程強(qiáng)磁粗選精礦和掃選精礦都需要再磨，再磨給礦產(chǎn)率51.69%、磨礦細(xì)度－0.074 mm粒級占56.9%；對一段強(qiáng)磁粗選精礦采用螺旋溜槽重選早收產(chǎn)率19.73%、TFe品位65.95%的鐵精礦后，再磨給礦產(chǎn)率31.96%、磨礦細(xì)度－0.074 mm粒級占62.3%，需要再磨的礦量明顯減少，且細(xì)度也變細(xì)了，達(dá)到了大幅度降低再磨負(fù)荷的效果。

圖1 一段強(qiáng)磁粗選精礦螺旋溜槽重選早收鐵精礦連續(xù)穩(wěn)定試驗(yàn)流程

表8 一段強(qiáng)磁粗選精礦螺旋溜槽重選早收鐵精礦連續(xù)穩(wěn)定試驗(yàn)結(jié)果

5 一段強(qiáng)磁粗選精礦螺旋溜槽重選早收鐵精礦流程改造及調(diào)試結(jié)果

根據(jù)工業(yè)試驗(yàn)結(jié)果，選礦廠實(shí)施了一段強(qiáng)磁選粗精礦采用螺旋溜槽早收鐵精礦工業(yè)流程改造，每臺強(qiáng)磁選機(jī)對應(yīng)4臺4頭Ф1500 mm螺旋溜槽，12臺一段強(qiáng)磁粗選機(jī)共配置了48臺螺旋溜槽，進(jìn)行螺旋溜槽優(yōu)化調(diào)試。

5.1 螺旋槽面增加擋流條

在螺旋溜槽床面外半邊每一圈增設(shè)一個(gè)傾角45°、高5 mm、長40 mm的擋流條，以增強(qiáng)外圈鐵礦物轉(zhuǎn)向內(nèi)圈的精礦帶，提高鐵精礦產(chǎn)率［2］。選擇1號SLON強(qiáng)磁機(jī)粗選精礦的螺旋溜槽進(jìn)行了增設(shè)擋流條的優(yōu)化試驗(yàn)，取樣計(jì)算結(jié)果見表9?？梢?，增設(shè)擋流條后，螺旋溜槽重選鐵精礦作業(yè)產(chǎn)率提高到了43.93%～58.36%，對原礦產(chǎn)率可達(dá)19.09%～25.36%，效果明顯。

表9 螺旋溜槽增設(shè)擋流條優(yōu)化試驗(yàn)取樣計(jì)算結(jié)果

5.2 強(qiáng)化給礦均勻性

在3號SLON強(qiáng)磁選機(jī)粗選精礦的螺旋溜槽進(jìn)行了強(qiáng)化給礦均勻性調(diào)試，主要是將給礦量明顯偏大的礦漿給入4組螺旋溜槽的分礦箱，并將每個(gè)螺旋溜槽4個(gè)頭適當(dāng)關(guān)小，以保證每個(gè)螺旋溜槽給礦量基本一致，再根據(jù)各螺旋溜槽給礦情況調(diào)整精礦截礦帶位置。取樣計(jì)算結(jié)果見表10?？梢?，強(qiáng)化給礦均勻性，螺旋溜槽重選鐵精礦作業(yè)產(chǎn)率38.47%，對原礦產(chǎn)率16.71%，鐵精礦TFe品位達(dá)到了65.22%。

表10 螺旋溜槽強(qiáng)化分礦均勻性取樣計(jì)算結(jié)果

5.3 螺旋溜槽優(yōu)化調(diào)試結(jié)果

48臺螺旋溜槽全部優(yōu)化調(diào)試后的取樣計(jì)算結(jié)果見表11。優(yōu)化調(diào)試后，一段強(qiáng)磁粗選精礦采用螺旋溜槽重選可早收TFe品位65.21%、對原礦產(chǎn)率19.42%、對原礦回收率39.41%的鐵精礦。

表11 螺旋溜槽優(yōu)化調(diào)試后試驗(yàn)結(jié)果

5.4 全流程考查結(jié)果

原礦處理量660 t／h，一段和二段磨機(jī)為三對一、一段磨礦細(xì)度－0.074 mm粒級含量60.82%、二段磨礦細(xì)度－0.074 mm粒級含量85.33%條件下，采用螺旋溜槽重選早收了產(chǎn)率15.75%、TFe品位65.50%、回收率32.24%的鐵精礦，二段強(qiáng)磁選精礦產(chǎn)率17.17%、TFe品位63.07%、回收率33.84%，總精礦產(chǎn)率39.18%、TFe品位64.51%、回收率79.00%。生產(chǎn)數(shù)質(zhì)量流程見圖2。

圖2 一段強(qiáng)磁粗選精礦螺旋溜槽重選早收鐵精礦生產(chǎn)數(shù)質(zhì)量流程

6 結(jié) 語

1）對一段粗磨強(qiáng)磁粗選精礦采用螺旋溜槽重選能早收產(chǎn)率15.75%～19.42%、TFe品位不低于65%、回收率32.24%～39.41%的合格鐵精礦，將給入二段磨礦的中礦產(chǎn)率由改造前的51.69%（－0.074 mm粒級占56.9%）減少到33.82%～37.49%（－0.074 mm粒級占62.3%），達(dá)到了既明顯減少再磨中礦產(chǎn)率、又增加再磨給礦細(xì)度的雙重效果，生產(chǎn)中一段和二段磨機(jī)按三對一運(yùn)行的總精礦產(chǎn)率39.18%、TFe品位64.51%、回收率79.00%，生產(chǎn)中停用1臺二段磨機(jī)取得了年節(jié)省成本一千萬元以上的效果。

2）采用強(qiáng)磁選與螺旋溜槽重選配合早收鐵精礦，可以大幅度減少螺旋溜槽設(shè)備數(shù)量，便于生產(chǎn)管理，對我國類似紅礦選礦廠采用螺旋溜槽重選早收鐵精礦的實(shí)踐有借鑒和推廣價(jià)值。