弓长岭某磁选厂工艺流程优化研究.pdf

第3 3 卷第2 期 2 0 1 3 年0 4 月 矿冶工程 M D 删GA N DM E T A L L I 瓜G I C A L 研娟m 咂同R 矾G V 0 1 ．3 3 №2 A p m 2 0 1 3 弓长岭某磁选厂工艺流程优化研究① 陈中航，赵通林，陈广振 辽宁科技大学矿业学院，辽宁鞍山1 1 4 0 5 1 摘要分析了弓长岭某贫磁铁矿矿石性质，进行了条件试验和两种工艺流程的连选试验，通过选别指标的对比，确定了阶段磨 矿、单一磁选、细筛- 磁选柱- 离心机流程为处理弓长岭某磁铁矿的合理流程。试验结果表明该流程具有流程简单、运行成本低、铁 回收率高、工艺可靠等优点。 关键词磁选柱；离心机；细粒磁铁矿 中图分类号Ⅱ1 9 2文献标识码Ad o i 1 0 ．3 9 6 9 ／j ．i 蜘．0 2 5 3 枷9 。2 0 1 3 ．0 2 ．0 1 8 文章编号0 2 5 3 6 0 9 9 2 0 1 3 0 2 0 0 7 l 一0 3 S t u d yo nF l o 邢h e e tO p t i m i z a t i o nf o rS o m eM a g 玳t i cS e p a r 娟o nH a n t ●J’’●■● m b o I 唱c n 锄g 皿I 唱 C H E N Z h o n g h a I l g ，Z H A OT o n g l i n ，C H E NG u 舳g z l l e n ＆I I l o o Z 矿脑m 剃E 画n e 折昭，‰眈瑙毋旷 诂，珊口以‰I I l 加Z q g yL 洳n i 昭，A 淞玩，l1 1 4 0 5 1 ，厶∞埘，l g ，吼讥口 A №c t B a s e do nt l I ea I l a l y s i so fo 陀p m p e n i e so f 知n g c h 蛐g l i n gl e 觚m a g n e t i t e ，p a 捌1 l e t e re x p 商m e n t 锄dc o 嘶n ∞璐 s e p a m t i o ne x p e r i m e n t 衍t l lt w od i f f b r e n tn o w s h e e t sw e r ec 痂e do u t ． B a s e do nt l l ec o m p 积∞n 锄o n gt l l e ∞p 鼬t i n g i n d e x e s ，i tc a nb ec o n c l u d e dt l l a tt l l en o w s h e e tc o n s i s t i n go fs t a g e 画n d i n g ，s i n d el a w i n t e n s i t rm a g n e t i cs e p a 髓t i o n ， a I l daf u n l l e rp r o c e s s i n g 访t I ls u c c e s s i V e l yf i n es c r e e n s ， m a g n e t i cs e p 锄t i o nc o l u 砌a n dc e n t r i f u g a l ∞p a m t o r ，w 鹪 p r o p e rf o rt I ’e a t i n gt l l i sm 嘲I l e t i t eo r e ．n l n h e 珊o r e ，t } l et e s tr e s u l t ss h o wm i sn o w s h e e ti sc h 盯a c t e r i 跹db ys i m p l ea I l d r e l i a b l ep m c e s s ，l o wo p e r a t i o nc o s ta n dh i g hi m n r e c o v e r y ． 1 【e yw o r d s m a g n e t i cs e p 啪t i o nc o l u m n ；c e n t r i f u g a ls e p a I ．a t o r ；f i n em a g n e t i t e 弓长岭某磁铁矿矿石属于高硅、低硫磷的贫磁铁 矿石，其嵌布粒度细、且不均匀，以其为原料的某磁选 厂工艺为三段破碎，两段阶段磨矿，单一磁选流程，磨 矿最终粒度为一0 ．0 7 4m m 粒级占8 5 ％以上，精矿铁 品位6 6 ．7 8 ％左右，精矿产率3 7 ％左右，由于精矿品位 偏低，因此有必要通过优化工艺流程来提高产品质量， 适应市场要求。 对该矿石进行了试验室条件试验和两种选别流程 的连选试验，确定了合理的流程，即阶段磨矿、单一磁 选、细筛．磁选柱流程，在原矿铁品位3 1 ．2 3 ％时，连选 试验取得了精矿品位6 9 ．6 4 ％、精矿产率3 3 ．6 3 ％、金 属回收率7 5 ．0 0 ％、尾矿铁品位9 ．6 5 ％的选别指标，使 该矿石能够得以合理利用，为选厂工艺技术改造、实现 产品质量的提高提供了决策依据。 1 矿石性质 对原矿进行了化学多元素分析和物相分析，结果 分别见表1 、表2 。 表1 原矿化学多元素分析结果 质量分数 ／％ 表2 原矿物相分析结果 从表l ～2 可以看出，该矿石为高硅、低硫磷贫磁 铁矿石，且硅酸铁、碳酸铁含量较高。 矿样岩相鉴定结果表明，矿石的主要类型均为磁 铁石英岩，角闪 绿泥 磁铁石英岩等。矿石构造以条 ①收稿日期2 0 1 2 - 1 0 一1 7 作者简介陈中航 1 9 7 1 一 ，男，吉林双辽县人，讲师，硕士，主要从事磁、重选的研究和教学工作。 万方数据 矿冶工程第3 3 卷 带状构造为主，同时发育揉皱状构造、角砾状构造等。 矿石的结构以粒状变晶结构为主，同时发育交代结构、 包含结构等。 利用显微图像分析仪测定该矿样铁矿物和脉石矿 物的嵌布粒度，发现该矿石铁矿物的平均粒度为 4 9 ．7 4 ～6 9 ．6 5 斗m ，脉石矿物的平均粒度为6 9 ．5 5 ～ 1 0 0 ．2 0 斗m ，属于细粒不均匀嵌布。 2 试验研究 2 ．1条件实验 在原矿品位为3 0 ．8 1 ％，磁场强度1 2 0k A ／m 条件 下，进行了原矿不同磨矿粒度下的磁选管选别试验，试 验结果见表3 。 表3 原矿不同磨矿粒度下磁选管选别试验结果 由试验结果可见，原矿在粗磨的条件下，可以抛弃 产率约5 0 ％的合格尾矿，获得部分粗精矿，因此确定 采用阶段磨矿、阶段选别流程。 对比不同磨矿粒度的磁选试验结果可以看出，原 矿磨矿粒度一0 ．0 7 4 咖粒级占6 0 ．0 ％和7 0 ．0 ％的选 别指标接近，明显优于一0 ．0 7 4m m 粒级占5 5 ％时的 指标。因此，认为该矿石粗磨的粒度以一0 ．0 7 4m m 粒 级占6 0 ％左右为宜。 随着磨矿粒度变细，精矿品位明显提高，磨矿粒度 一0 ．0 7 4m m 粒级占8 5 ％以上时，随着磨矿粒度变细， 精矿品位提高幅度较小；当磨矿粒度达到一o ．0 7 4m m 粒级占9 5 ％以上时，粒度变细时精矿品位基本不变， 而尾矿品位却升高，回收率降低，综合考虑确定该矿石 细磨的粒度应在一0 ．0 7 4m m 粒级占8 5 ％左右。 对该贫磁铁矿在不同磨矿粒度下进行了单体解离 度的测定，测定结果见表4 。 由表4 可见，一次磨矿粒度一O ．0 7 4m m 粒级占 6 0 ％以上，二次磨矿粒度一0 ．0 7 4m m 粒级占8 5 ％以 上，基本上可以满足选别的解离度要求。 表4 不同磨矿粒度条件下的单体解离度测定结果 一0 ．0 7 4m m 粒级含量／％ 铁矿物单体解离度／％ 5 5 6 0 8 0 8 5 9 0 6 3 ．3 7 6 9 ．1 8 8 2 ．5 5 8 8 ．8 0 8 9 。9 6 2 ．2 试验流程的选择 根据该矿石细粒不均匀嵌布的原矿性质和选厂现 有工艺，确定采用全磁选流程处理。原矿在粗磨的条 件下抛出合格尾矿，粗精矿经细磨后给人细筛，筛下产 品精选获得合格精矿，筛上产品自循环返回二磨。根 据与其矿石性质相似的南芬磁铁矿石成功地应用了磁 选柱提质新工艺 在尾矿品位不变的情况下，精矿品 位由6 6 ．5 ％提高到6 7 ．5 ％ 的实践经验，确定应用磁 选柱处理筛下产品以获得高品位的最终精矿。 因此，对该贫磁铁矿石的全磁选试验拟采用以下两 种工艺流程进行对比①阶段磨矿一磁选一细筛流程。以 大孤山选矿厂的生产工艺流程为基础，对大孤山选矿厂 生产实践中表现出的不足之处予以改进，并根据两种矿 石在性质上存在的差异，通过条件试验，确定处理弓长 岭某贫磁铁矿石的具体工艺参数。②阶段磨矿一磁选一 细筛壤选柱流程。以南芬选矿厂的生产工艺流程为借 鉴，将阶段磨矿一磁选- 细筛流程中的筛下产品给入磁选 柱，以获得高品位精矿，磁选柱尾矿作为中矿【1 。2 1 。 2 ．3 连选试验 根据所确定的两种工艺流程，分别进行了连选试 验。试验数质量流程分别如图1 ～2 所示。 图l阶段磨矿- 磁选- 细筛流程 万方数据 第2 期 陈中航等弓长岭某磁选厂工艺流程优化研究 图2阶段磨矿- 磁选细筛谴选柱流程 由试验结果可以看出，阶段磨矿一磁选．细筛一磁选 柱流程的精矿品位明显高于阶段磨矿一磁选一细筛流 程，这主要是由于在流程中用磁选柱处理筛下产品的 效果明显优于常规的筒式磁选机。 常规磁选设备 筒式磁选机 由于磁场力很大，对 磁铁矿选别时存在强大的“磁团聚”作用。磁团聚使 磁选过程选择性降低，产生“磁性夹杂”和“非磁性夹 杂”。磁性夹杂使连生体进入磁选精矿，非磁性夹杂 使单体脉石进入磁选精矿。从而用单一磁选法难以获 得高品位磁铁矿精矿。 磁选柱是一种既能充分分散磁团聚，又能充分利 用磁团聚的电磁式低弱磁场高效磁重选矿设备。由于 团聚一分散一团聚这样的过程反复进行多次，因而在一 机上能实现多次精选。与其他类型磁重选矿设备相 比，由于其磁场是断续存在的，并且场强大小可调，磁 场变换周期可调，因此能够有效的破坏磁团聚，提高选 分效果‘3 4 f 。 3 流程优化 细筛下产品及磁选柱尾矿粒度分析及单体解离度 测定结果分别见表5 和表6 。由表可见，磁选柱和三磁 的给矿即细筛下一7 6 m 粒级产率达到了9 5 ．0 5 ％，且 解离度均在7 8 ．7 6 ％以上，筒式磁选机精矿品位较低 是因为其破坏磁团聚的能力较低所致。因此采用阶段 磨矿．磁选一细筛一磁选柱流程，选别效果较好，具有明显 的先进性。磁选柱尾矿品位较高，而且尾矿产品中含 有单体细粒磁铁矿、富连生体、贫连生体。例如一7 6 仙m 粒级产率8 3 ．1 5 ％，品位接近5 2 ．0 1 ％，单体解离度 均超过7 0 ％，可见其中大部分是已解离的单体磁铁矿 和富连生体，另外还有一些贫连生体。 表5筛下产品粒度分析及单体解离度测定结果 表6 磁选柱尾矿粒度分析及解离度测定结果 考虑到磁选柱尾矿中存在一定量的单体细粒磁铁 矿和富连生体，有从中拿出精矿的可能，所以在本流程 的最后加上一段离心机来处理磁选柱尾矿，从其中拿 出一部分精矿，把其余的贫连生体或者抛尾或者经过 浓缩磁选后返回到二段球磨‘5 。8 1 。试验流程如图3 所示。 图3 磁选柱尾矿离心机再选流程 下转第7 7 页 万方数据 第2 期 唐志中等复杂难选铜铅锌多金属矿石的选矿工艺技术改造与生产实践 表5工艺流程改造后生产指标 产品 名称 产率 品位／％回收率／％ ／％ C u P b z nC uP bZ n 1 ．0 21 6 ．1 61 3 ．8 42 1 ．9 2 “．3 81 3 ．9 3 7 ．9 3 2 ．5 51 ．6 22 9 ．9 82 5 ．4 l1 3 ．6 37 0 ．0 22 2 ．9 9 3 ．1 50 ．7 12 ．9 54 5 ．5 27 ．3 88 ．5 15 0 ．8 7 9 3 ．2 80 ．0 8O ．1 0O ．5 52 4 ．6 18 ．5 41 8 ．2 9 1 0 0 ．0 00 ．3 01 ．0 92 ．8 21 0 0 ．0 0 1 0 0 ．0 0 1 0 0 ．0 0 铜精矿 铅锌混合精矿 锌精矿 尾矿 原矿 5 结论 1 根据矿石性质和各矿物之间的关系，对原生产 工艺流程进行了技术改造，改造后采用铜优先浮选、然 后分选铅锌混合精矿、最后浮选锌精矿的分离流程，取 得了较好的技术经济指标，使企业走出了亏损停产的 困境。 2 采用新的铜捕收剂和铅抑制剂，提高了铜和铅 的回收率。由于矿物的嵌布粒度较细，分选单独的铅 精矿效益和指标上均不理想，因此，产出铅锌混合精 矿。停用了原工艺中使用韵有毒有害的重铬酸钾药 剂，符合无污染、清洁生产的要求。 3 采用新的工艺流程后，虽然没有单独的铅精矿 产出，但在铅锌混合精矿里，使铅的回收率得到进一步 的提高，并使原铅精矿中互含的部分锌也转化为有用 的组分，提高了生产的经济效益。 参考文献 [ 1 ] 常宝乾，张世银，李天恩，西安复杂难选铜铅锌银多金属硫化矿 选矿工艺研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 0 1 1 5 一1 9 ． [ 2 ] 范娜，李天恩，段珠．复杂铜铅锌银多金属硫化矿选矿试验 研究[ J ] ．矿冶工程，2 0 l l ，3 l 4 4 8 5 o ． [ 3 ]陈代雄，杨建文，李晓东．．高硫复杂难选铜铅锌选矿工艺流程试 验研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 。2 0 1 1 1 1 5 ． [ 4 ]张小凌．黄沙坪复杂铜铅锌多金属硫化矿铜回收浮选研究[ J ] ． 湖南有色金属，2 0 1 1 ，2 7 1 9 一1 2 ． [ 5 ] 朱一民．某地低品位铜铅锌银矿绿色环保选矿试验研究[ J ] ．矿 冶工程。2 0 1 1 ，3 l 1 2 4 2 6 ． 上接第7 3 页 从图3 可以看出，磁选柱尾矿经离心机再选后，从 中拿出一部分粒度较细、品位较高的磁铁矿，避免了这 部分精矿再返回到二次球磨中，既减少了循环矿量，又 有效避免了细粒磁铁矿的过磨，从而达到提高回收率、 优化工艺流程的目的。 参考文献 [ 1 ]刘秉裕，朱巨建．磁选柱的磁场和分选原理[ J ] ．矿冶工程，1 9 9 7 6 3 1 3 4 ． [ 2 ] 4 结语 [ 3 ] 1 阶段磨矿、单一磁选、细筛- 磁选柱一离心机流 程适应弓长岭某贫磁铁矿石嵌布粒度不均匀、有用矿 物以磁性矿为主的矿石性质，是处理该磁铁矿较为科 学合理的工艺流程。 2 磁选柱一离心机的有效配合既提高了精矿品 位，又减少了磁选柱的中矿返回量，使选别流程进一步 优化，合理。 3 磁选柱一离心机联合工艺处理该磁铁矿，具有 流程合理、指标先进，生产稳定的优点，如果大规模应 用于生产实践中将产生较好的经济效益。 陈广振，刘秉裕．磁选柱及其工业应用[ J ] ．金属矿山，2 0 0 0 9 3 0 一3 1 ． 金文杰，朱高淑，曾丽．磁选柱分选攀钢选矿厂粗精矿的试验 研究[ J ] ．金属矿山。2 0 0 0 4 4 5 4 7 ． 赵通林，周伟．磁选柱在弓长岭选矿厂的工业应用[ J ] ．金属 矿山，2 0 0 3 5 2 2 2 4 ． 陈禄政，任南琪，熊大狙海钢尾矿强磁离心分离再选试验研究 [ J ] ．金属矿山，2 0 0 6 1 0 7 5 7 7 ． 陈禄政，任南琪，熊大和，等．采用连续离心分离技术回收细铁尾 矿中铁[ J ] ．中南大学学报 自然科学版 ，2 0 0 8 1 2 1 2 5 7 1 2 6 1 ． 熊大和．s l m 磁选机与离心机组合技术分选氧化铁矿[ J ] ．金属 矿山，2 0 0 9 增 9 5 9 8 ． 狄家莲，陈荣．强磁．离心分离工艺分选海钢贫铁矿试验研究 [ J ] ．矿冶工程，2 0 0 8 1 4 3 4 5 ． 1{1J 1 J H b № “ 随 万方数据