研山铁矿加工南非磷尾矿工艺优化

周 咏 田艳红 赵 赢 赵淑芳

(1.司家营研山铁矿有限公司；2.石家庄金垦科技有限公司；3.河钢集团矿山设计有限公司)

研山铁矿属“鞍山式”沉积变质铁矿床。矿石类型主要为赤铁石英岩和磁铁石英岩两大类，浅部为赤铁矿石，深部为磁铁矿石。研山铁矿选矿厂目前运转两个氧化矿系列和一个原生矿系列。其中两个氧化矿系列于2011年3月底投产，采用阶段磨矿—粗细分级—重选、阴离子反浮选流程，生产初期浮选尾矿铁品位高达22%以上，造成金属流失严重。为此，于2013年7月投入了浮选尾矿再选项目。随着采场采剥进度的推进，入磨矿石性质有了很大的改善，浮选尾矿品位也降至13%左右，从技术经济角度计算，继续运转浮选尾矿再选系统已不合适。为此，研山铁矿引进南非磷尾矿(后简称南非矿)，并对浮选尾矿再选系统设备进行了改造以加工南非磷尾矿。该项目改造共分为两个阶段，前期生产中精矿铁品位控制在60%左右，未达到销售要求；后期结合全自动淘洗磁选机进行试验，增设了CH-CXJ32000全自动淘洗机，成功实现了提精降杂，精矿铁品位提高到63%以上，达到了销售要求。

1 前期南非矿加工生产情况

1.1 矿石性质分析

对原精矿进行多元素分析及全粒级分析，分析结果见表1、表2。

表1 原精矿多元素分析结果 %

由表1可知，原矿中全铁品位达55.50%，有害杂质磷含量高达0.557%，同时TiO2含量较高。

表2 原精矿粒度分析结果

由表2可知，各粒级铁品位均不足60%，需要再次磨矿才能提高精铁矿品位。

1.2 生产流程确定

根据前期试验室试验及同类矿山加工南非矿的经验，试验确定流程为阶段磨矿—阶段选别流程，具体工艺流程见图1。

图1 南非矿加工工艺流程

1.3 生产中存在的问题

(1)利用此流程加工南非矿，前期生产中存在的主要问题是精矿铁品位偏低。根据前期试验室试验结果来看，磨矿细度达-0.074 mm 88%时经过粗选(88 kA/m)、精选(80 kA/m)两段磁选，精矿铁品位可达63.41%。现场生产中经过两段磨矿分级，入选矿石细度达-0.074 mm 90%以上，经过场强为120 kA/m的双联筒两段磁选机选别后，精矿铁品位约60%，达不到精粉销售要求。

(2)通过对现场生产中二段磁选精矿的镜下观察，发现精矿中磁团聚现象较为严重。由于矿石磁性率非常高且现场磁选机磁场强度较高，精矿中夹杂很多已单体解离的脉石颗粒，与矿石颗粒形成聚团进入最终精矿，导致精矿铁品位偏低。

2 利用全自动淘洗磁选机提精降杂

2.1 增设全自动淘洗磁选机及设备参数调试

大量工业试验表明，针对磁选机分选不清的情况，利用全自动淘洗磁选机强磁场、大水流等特点，进行选别提精降杂效果较为明显[1-3]。该矿山结合全自动淘洗磁选机厂家进行了试验和反复论证，增设了φ200 mm脱磁器1台和CH-CXJ32000全自动淘洗机1台。二段磁选精矿经脱磁器脱磁后给入淘洗机进行选别，选别后精矿作为最终精矿，尾矿给入总尾矿。

现场调试初期，由于二段磁选精矿量较少，淘洗磁选机底流浓度低，选别指标欠佳。通过关小底阀，提高底流浓度到70%，但因精矿在筒体内滞留时间过长而导致精矿管堵塞。后续生产中逐步降低底流浓度，控制在65%时淘洗磁选机精矿排放较为顺畅，同时较高的底流浓度对提高精矿品位有利。通过观察溢流中尾矿的状态调整上升水量和固定、循环、补偿磁场的磁场强度。最终确定淘洗机运转参数底流浓度为60%～65%、溢流浓度为10%～20%。

二段磁选精矿通过全自动淘洗磁选机选别后，最终精矿铁品位可达到63.5%，满足了铁精粉销售要求，同时实现了精矿钛含量0.9%、尾矿铁品位10%，金属回收率96.5%的良好选别指标。

2.2 改造效果

全自动淘洗磁选机的应用表明，该设备利用强磁场、大水流，摒除了传统半逆流筒式磁选机易形成磁团聚的缺点，可有效降低硫、磷、硅等杂质含量，实现提精降杂。该项目改造自2017年6月完成，生产精矿铁品位统计结果见表3。

表3 改造前后精矿铁品位月平均统计结果 %

由表3可知，改造完成后，7月份进行设备调试，精矿铁品位有所提高；自8月份起，精矿铁品位基本可以稳定在63.5%以上；改造后精矿铁品位较改造前平均提高2.96个百分点。

3 结 语

(1)研山铁矿南非磷尾矿生产实践结果表明，全自动淘洗磁选机作为精选设备，提精降杂效果显著。

(2)全自动淘洗磁选机的强磁场、大水流等特点，可有效避免选别过程中形成磁团聚现象。

(3)利用全自动淘洗磁选机进行精选，精矿铁品位可提高2.96个百分点，铁品位达63.5%以上，满足铁精粉外销要求。