某铁选厂废石的综合利用解析

王吉磊

摘 要：由于矿井开采后需要用符合国家标准的材料进行填充，所以造成大部分采矿企业不得不外购填充材料的局面。而铁选厂每年的抛尾废石量较大，堆积安置所占的土地面积也大，造成不小的资源浪费。针对此类问题，文章通过对废石的分类再选与综合利用进行分析，试图从抛尾废石中提取出合格品或半成品，并将废石尾砂经过处理后用作矿井填充材料。从而一次性解决采矿效率、废矿占地以及矿井填埋这三项问题，留予同行业工作者参考借鉴。

关键词：铁选厂；综合利用；废石

随着技术的提升，铁选厂废料中的有用成分已经能进行再次提取[1]。本文即以某企业为例，对废石重新利用的生产、经济效益进行分析。

1 矿山废石的分类利用与综合评价

（一）矿山废石的分类利用流程

将采矿-冶金生产所产生的固体废料，按照其中是否含有金属进行分类[2]。若其中含有金属的废料，则对其中有用组成部分的含量指标进行确定。而后通过样品的采集与分类，将其分为Ⅰ类含金属可回收废石、Ⅱ类金属量较少但仍有利用价值的废石、Ⅲ类无回收价值的废石。

对其中非金属废料，以相应工业标准衡量其是否有再利用的价值。而后采样分析，判断其可否应用到建筑工程领域。若可，则通过需求量估算，将之合理分配为建筑材料或土地恢复材料。若否，则直接针对其在土地恢复中的经济效益进行评价，从而减少废料对土地的占用，并适度填充挖掘后的土地。

（二）矿山废石再利用的综合评价

1.铁选厂生产流程中的漏洞

首先，开采铁矿后所遗留的空洞，需要进行填充，以防止地面大面积塌陷。而由于国家对填井材料有着明确的标准要求，因此过去部分铁选厂，大都由外界购入大量的填料。在运输与材料购买等方面花费了大量资金[3]。

其次，大型铁选厂的抛尾废石量极多，而在现代技术的视角下，发现这些废石中尚有部分可供利用的金属元素没有被充分的提炼出来，从而造成不少的材料资源浪费。

最后，大量的抛尾废石并不符合填井材料的要求，所以只能占用大量的场地面积，造成土地资源浪费。

2.废石分类再利用的优势

在对废石进行分类、回收、利用之后，优化生产流程，使现有的生产设备得到充分利用，从而将废料中金属元素重新提取出，并达到半成品与成品规格。而余下的尾砂等材料，又能达到井下填充的标准，极大的提升了矿石开采效率。尾砂废料又可直接填充于井下，而不占用地面面积，无需再购入填井材料。从而降低了生产成本，达到一举两得甚至多得。

2 某铁选厂生产现状分析

某铁矿集团现拥有矿山共2座，其中矿场1可每年可提供6万t的合格填井料，矿场2可提供5万t合格填井料。然而填充站每年所需填料量高达20万t。致使每年需要外购9万t的材料。两厂每年约有13万t的抛尾废石，废石材料以弱磁性矿物与磁性矿物为主，其铁品位为14.21%。这些废矿石无法直接置存，所以矿场附近大量的土地面积被占用，形成资源浪费。

3 某铁选厂废石利用的流程与方法

（一）废石性质与磨矿

两矿场前半年度共有375821t废石，以97-129kA/m磁场强度的φ400mm磁滑轮，对预选抛尾进行干预，共产生废石57482t。为优化废石再利用流程考虑，故而首先以磁干选实验对两厂废石进行分析，以确定其弱磁性矿及磁性矿含量。

其中矿场1，废石产率为100%，铁品味率为9.24%；磁性矿产率为1.84%，铁品位为45.31%；弱磁性矿产率为5.79%，其铁品位为34.9%；非磁性矿产率为94.2%，铁品味为7.64%。

矿场2，废石产率为100%，铁品位率为16.45%磁性矿产率为8.57%，铁品位为42.31%；弱磁性矿产率为14.5%，铁品位为32.4%；非磁性矿产率为72.6%，铁品位为8.24%。

综合废石产率为100%，铁品位为14.6%；磁性矿产率为5.24%，铁品位为48.15%；弱磁性矿产率为10.25%，铁品位为36.05%；肺磁性矿产率为81.2%，铁品位为7.91%。

经磁选分离可获得合格尾砂以作为井下填料，而决定磁选分离效果的关键因素就是磨矿细度。然而，若磨矿过度也会造成尾砂泥化，故而应对磨矿细度进行控制。以-0.04mm粒级为标准，则当矿粉占35%-40%且磨矿细度在-0.074mm时，可达到最优化。

（二）磁选实验

1.弱磁选实验

在150kA/m的磁选场强下，以磁选管进行弱磁选实验。结果显示磁精矿产率为4.12%，铁品位为64.32%，回收率为19.25%；尾矿产率为92.3%，铁品位为9.25%，回收率为79.47%；试样产率为100%，铁品位为13.12%，回收率为100%。故而选用19.25%回收率与4.12%铁品位的方案，回收次精矿。

2.重选流程

由于占35%-45%且为-0.074mm磨矿细度的废石进行试验过程中，所获得的铁品味较低。故而在一次强磁选的基础上重新进行进行选取。首先将磁铁精矿拌匀而后进行离心处理，分别做1次重选，以及1粗1精的重选。

在1次重选中，以4L/min的洗漂水与400r/min的离心速度、8%的矿浓度进行重选。1粗1精重选中，精选给予4L/min的洗漂水与300r/min的离心速、占82%的-0.074mm磨细度。而粗选则给予4L/min的洗漂水与700r/min的离心速度，其给矿浓度调为8%。

结果显示在1粗1精重选中，铁品位最高可达到49.52%，而回收率为35.12%。与前次选矿实验相比，其铁品位有显著提升，然而其回收率却有所下降。然而从经济角度考虑，衡量重选过程中所花费的人力物力，以及所获得的铁品位提升幅度与回收率下降程度，建议不需进行精矿再选。

（三）再选流程

首先在厂内选取废石并进行破碎处理，而后对砂料进行磁干选，将其中磁块矿选出并将其余部分磨碎。经弱磁选后将弱磁粗精矿筛选出，并将剩余材料进行强磁选筛。选出其中强磁精矿，将其余材料做脱水处理，一部分作为尾砂，一部分作为溢流。

该厂的废石再选工作全流程，均由铁选厂1进行管理，从而使其形成独立于生产环节之外的另一流程体系。在现有生产设备的基础上对生产流程进行改进。首先，采用皮带运输机将废石场地中的废石输送给粗碎集料斗，经过粉碎处理后，达到标准的粒度要求。在此过程中，以120kA/m的磁场强度对材料进行预选。而后，在湿料状态下对材料进行脱水回收，将回收后的尾砂填充入矿井下。

4 优化改进结果与经济效益评价

经过废石再利用后，该厂年铁精矿产量同比增长820t，而强磁精矿增长912t，可提供满足标准要求的填井尾砂共18万t，外购尾料仅需2万t。废石再利用在土地建设、设备购入、人员引进等多方面所花费的投资约为421.25万元。以此年度尾砂价格为每吨50元计算，通过对强磁精矿以及弱磁粗精矿的价格进行粗估，则经过技术改进后，年收入总量超过687.2万元，去除其中人工费用、成本费用、尾砂运输费用等共约326.22万元，则其利润360.98万元。由此可见，废石再选能产生较高的经济价值，值得采用。

5 总结

部分矿山矿石含铁量较低，需通过相应处理将其中杂质去除，提升品味后才能进炉。通常在磁化粗选下磨碎，并分离磁选从中选出铁精粉，分离尾水后留下有用成分，并将其余作为抛尾废料丢弃。而通过废石再选、再次处理后，这些尾料也能够得到充分的利用，从而提升生产效率并节约成本。

参考文献

[1]黄新.我国西部某铁矿含铁废石选矿试验[J].现代矿业，2015（6）：61-63.

[2]刘敏，朱晓敬.唐山地区某铁选厂尾矿库坝体渗流、稳定性分析研究[J].硅谷，2014（10）：90-91.

[3]林鴻汉.某含金铜废石资源化利用试验研究[J].黄金科学技术，2014（03）：77-81.