梅山铁矿降磷磁选工艺技术优化及生产实践

欧张文

（南京宝地梅山产城发展有限公司矿业分公司）

梅山铁矿为岩浆后期陆相火山—热液侵入型铁矿床，赋存于辉石闪长玢岩和安山岩侵入接触带中，矿物组成复杂，结构构造多样，矿石中含有硫、磷等对钢铁冶炼有害的杂质。原矿中主要铁矿物为磁铁矿、假象半假象赤铁矿、赤铁矿和菱铁矿，含有少量的黄铁矿、褐铁矿和含铁硅酸盐矿物，菱铁矿与菱镁矿存在完全类质同象，属于复杂难选混合铁矿石［1-4］。

梅山铁矿选矿工艺流程为原矿经二段中碎、磁重预选抛尾，获得粗精矿经细碎后给入两段闭路连续磨矿、磨矿粒度-0.074 mm占比约65%，再经浮选脱硫、弱磁选—强磁选降磷，将弱磁粗选、弱磁扫选、强磁粗选、强磁扫选4种精矿合并为最终精矿，过滤脱水后为铁精矿产品。

1 生产现状

1.1 生产工艺流程

梅山降磷磁选处理的是浮选脱硫后尾矿，采用二段弱磁、二段强磁进行选别，磨矿产品经浮选脱硫后作为弱磁给矿进入弱磁粗选，弱磁粗选精矿进入精矿大井浓缩，弱磁粗选尾矿进入弱磁扫选，弱磁扫选精矿进入精矿大井浓缩，弱磁扫选尾矿进入中矿大井浓缩，浓缩后用泵送入高频细筛进行隔渣，筛下进入强磁粗选，筛上为尾矿渣，强磁粗选精矿进入精矿大井浓缩，强磁粗选尾矿进入强磁扫选，强磁扫选精矿进入精矿大井，强磁扫选尾矿为最终尾矿。降磷作业由弱磁工序和强磁工序组成，弱磁精矿和强磁精矿合并成降磷精矿，弱磁尾矿经中矿大井浓缩后作为强磁作业的给矿。

弱磁给矿浓度控制在25%～35%，强磁作业前进行隔渣处理，细筛筛网孔径1.00 mm，强磁给矿浓度控制在25%～35%。激磁电流根据含磷及铁精矿品位要求进行调整，弱磁粗选、扫选精矿混合成弱磁精矿，强磁粗选、扫选精矿混合成强磁精矿，弱磁精矿与强磁精矿汇总生产为TFe品位约57%，SiO2＜6.0%的铁精矿产品。生产工艺流程见图1。

1.2 主要设备及参数

ZCS-1500×4500顺流型永磁筒式磁选机结构及性能参数见表1，FMVSK2020复振隔渣筛结构及性能参数见表2，SSS-Ⅱ-1750强磁粗选高梯度磁选机结构及参数见表3，SLon-2500强磁扫选高梯度磁选机结构及参数见表4。

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2 技术改造和主要技术指标

2.1 流程考察

在5个球磨系列连续运行的情况下，对降磷选别系统所有产品进行取样，考查系统整体选别指标，为后续设备技术改造、工艺流程优化、提高金属回收率和降低铁精矿杂质含量提供可靠依据。强磁粗选采用SSS-Ⅱ-1750高梯度磁选机，运行电流600 A，对应磁场强度224 kA/m。强磁扫选采用SLon-2500立环脉动高梯度磁选机［5］，运行电流300 A，对应磁场强度240 kA/m。考察试验指标见表5、表6。

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由表5、表6可知，降磷磁选选别系统弱磁选别段，弱磁粗选精矿和弱磁扫选精矿汇总成弱磁精矿，弱磁精矿全铁品位62.98%，Fe3O4含量49.80%，Fe3O4占比79.07%，SiO2含量2.71%，精矿产率52.08%，精矿回收率70.02%。

生产现场使用的FMVSK2020a313复振隔渣筛筛孔为1.0 mm，筛上隔渣全铁品位26.39%，Fe3O4含量1.56%，隔渣产率7.73%。筛上隔渣矿物的含铁品位偏高，影响系统金属回收率，特别是在生产过程中筛面给矿不均匀出现跑浆，造成金属流失。

强磁粗选给矿全铁品位29.86%，强磁粗选精矿全铁品位47.40%，SiO2含量8.17%，产率9.68%，回收率9.79%。强磁扫选精矿全铁品位34.33%，SiO2含量15.36%，产率9.40%，回收率6.89%。

降磷磁选系统强磁选别段精矿产率19.08%，精矿回收率16.68%。强磁选别段主要回收低磁性矿物高到12.53%，增加了0.55个百分点。强磁扫选给矿Fe2CO3含量12.08%，强磁扫选精矿Fe2CO3含量提高到14.59%，增加了2.51个百分点。

2.2 隔渣筛技术改造

针对FMVSK2020a313复振隔渣筛出现的筛面跑浆造成金属流失的问题，使用负倾角1028高频振动细筛（图2）进行更新改造，同时可优化筛孔尺寸，将现使用的1.0 mm筛孔优化到0.5 mm，实现在强磁选别前将1.0～0.5 mm粒级低品位砂石提前分离，降低强磁选别系统生产运行负荷，提高强磁生产选别精度。Fe2O3，强磁粗选给矿Fe2O3含量14.21%，强磁粗选精矿Fe2O3含量提高到28.64%，增加了14.43个百分点。强磁扫选给矿Fe2O3含量9.55%，强磁扫选精矿Fe2O3含量提高到17.24%，增加了7.69个百分点。

对于弱磁性矿物Fe2CO3选别效果，强磁粗选SSS-Ⅱ-1750高梯度磁选机磁场强度0.28 T，强磁扫选SLon-2500立环脉动高梯度磁选机场强0.30 T，在运行背景磁场强度接近的情况下，强磁扫选SLon-2500立环脉动高梯度磁选机比强磁粗选SSS-Ⅱ-1750高梯度磁选机选别效果明显要好，强磁粗选给矿Fe2CO3含量11.98%，强磁粗选精矿Fe2CO3含量提

2.3 强磁机扫选技术改造

为改善降磷强磁选别效果，对强磁扫选1#磁选机介质盒和上铁芯进行更新改造，对比考察1#和2#强磁机生产指标，指标见表7。

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由表7可知，1#强磁粗选效果略好于2#强磁粗选，其精矿品位和产率略高。1#强磁扫选更换介质盒和上铁芯后，强磁扫选1#机精矿产率高出2#机14.49个百分点，同时扫选精矿品位下降3.92个百分点。

1#，2#强磁扫选选别效果对降磷精矿影响分析结果见表8。

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由表8可知，更换新介质盒和铁芯后，在相同激磁电流下，综合精矿产率和回收率大幅提高，但1#强磁扫选精矿品位比2#下降3.92个百分点，最终降磷精矿品位会低于57%。为使强磁扫选精矿品位基本相近，建议在生产时1#强磁扫选激磁电流比2#强磁扫选低100～200 A，或把1#强磁扫选的脉动冲程增大以减少精矿中的夹杂。

分析1#、2#强磁扫选作业选别精度，见表9。

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由表9可知，1#强磁扫选作业精矿产率50.64%、金属回收率63.87%、选别效率23.21%，分别比2#强磁扫选作业精矿产率高21.34个百分点、金属回收率高23.64个百分点、选别效率高3.45个百分点。说明1#强磁扫选更换介质盒和上铁芯大修后，其设备状态和功能得到明显改善，设备状态优于2#强磁扫选机。

2.4 各精矿SiO2含量分布

针对铁精矿含SiO2指标波动，分析弱磁精矿、强磁粗选精矿、强磁扫选精矿和降磷精矿SiO2分布情况，见表10。

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由表10可知，强磁粗选精矿和扫选精矿产率低，SiO2含量高，特别是强磁扫选精矿产率仅9.40%，但SiO2贡献达37.76%。

对弱磁精矿、强磁粗选精矿和强磁扫选精矿分别使用磁感应强度160、480 kA/m的磁块进行精选试验，试验结果见表11。

由表11可知，将各产品精矿夹杂Fe和SiO2含量与降磷尾矿进行对比（Fe含量19.83%、SiO2含量27.85%），弱磁精矿夹杂Fe含量低、SiO2含量高，推测弱磁精矿夹杂主要以脉石为主。强磁粗选精矿夹杂Fe和SiO2含量与降磷尾矿保持一致，强磁扫选精矿中Fe含量高、SiO2含量低，表明强磁扫选精矿夹杂以连生体矿物为主。

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根据磁选试验研究，开展弱磁精矿提质降杂和强磁扫选精矿对比分析，结果见表12和表13。

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由表12、表13可知，对强磁扫选精矿使用磁感应强度480 kA/m磁块手选，其手选精矿中+0.074 mm粒级产品Fe和SiO2含量基本不变，说明强磁扫选中SiO2主要以连生体形式存在，仅通过高磁场对强磁扫选精矿进行精选提质降杂效果不明显，需要进行精矿再磨选别试验研究其降硅的效果。好，强磁粗选给矿Fe2CO3含量为11.98%，强磁粗选精矿Fe2CO3含量提高到12.53%，增加了0.55个百分点。强磁扫选给矿Fe2CO3含量为12.08%，强磁扫选精矿Fe2CO3含量提高到14.59%，增加了2.51个百分点。

3 结论

（1）梅山铁矿强磁选别隔渣采用负倾角1028高频振动细筛改造，将筛孔尺寸由1.0 mm优化为0.5 mm，实现在强磁选别前将1.0～0.5 mm粒级低品位砂石提前分离，降低强磁选别系统生产负荷，提高强磁选别精度。

（2）在生产过程中设备磁感应强度接近的情况下，强磁扫选SLon-2500立环脉动高梯度磁选机比强磁粗选SSS-Ⅱ-1750高梯度磁选机选别效果明显要

（3）强磁机更换新介质盒和铁芯后，选别指标明显改善，1#强磁扫选更换介质盒和上铁芯后，强磁扫选1#机精矿产率高出2#机14.49个百分点，同时扫选精矿品位下降3.92个百分点。

（4）从各精矿中SiO2含量可知，强磁粗选精矿和扫选精矿产率低，SiO2含量高，特别是强磁扫选精矿产率仅9.40%，但SiO2贡献达37.76%。弱磁精矿夹杂主要以脉石为主，强磁粗选精矿夹杂Fe和SiO2含量与降磷尾矿保持一致。强磁扫选精矿Fe含量高、SiO2含量低，强磁扫选精矿夹杂以连生体矿物为主。通过高磁场对强磁扫选精矿进行精选提质降杂效果不明显，需要进行精矿再磨，试验研究其降硅的效果。