低品位钒钛磁铁矿石超细碎预选实验研究

1 我国铁矿石现状的分析

矿产资源作为一种重要的国家战略资源, 作为社会经济发展的重要基础原料, 着举足轻重的作用。铁矿山面临着巨大的机遇和挑战, 应该大有作为, 然而国内铁矿石的品位越来越低, 而高炉炼铁对铁精矿品位要求越来越严格, 国外优质铁矿石源源不断的进口强烈地冲击着国内铁矿石市场。目前国内选矿厂处理的铁矿石主要有磁铁矿和赤铁矿两大类, 其中磁铁精矿产量约占我国铁精矿产量的3/4, 而且国内大部分铁矿山在选矿技术革新方面针对的也主要是这两类矿石。

我国所隐含的铁矿石资源极为丰富, 仅仅从储量上就仅次于俄罗斯、加拿大、澳大利亚和巴西等国家。但是我国铁矿石的特点是: (1) 贫矿多、富矿少。矿石平均品位低, 贫矿占总储量的97.5%, 入炉富矿仅占2.5%。 (2) 矿石类型复杂, 氧化矿、多金属共生矿石及难选矿石多, 且嵌布粒度细。因此几乎全部开采的矿石都需经选矿处理, 以提高冶炼原料品位与有用成分综合利用程度。但是在进行铁矿石筛选过程中, 往往会造成不少铁矿石的流失。随着近年来铁矿石工艺的发展, 现今比较成功的新工艺具有代表性的主要有:“阶段磨矿、弱磁选—反浮选工艺”, “全磁选选别工艺”, “超细碎—湿式磁选抛尾工艺”。本文主要分析超细碎—湿式磁选抛尾工艺的工艺方法。

2 超细碎工艺的实验介绍

2.1 超细碎—湿式磁选抛尾工艺介绍

超细碎—湿式磁选抛尾工艺是将矿石细碎至5mm或3mm以下, 然后用永磁中场强磁选机进行湿式磁选抛尾。该工艺对于节能降耗、有效利用极贫铁矿石和提高最终铁精矿质量具有特别重要的意义。马钢高村铁矿为了开发利用品位20%以下铁矿石, 试验研究采用高压辊磨机将矿石细碎至3mm以下, 中场强湿式磁选抛除40%左右粗粒尾矿, 将入磨物料的铁品位提高至40%左右, 经再磨再选后获最终铁精矿, 该工艺最终铁精矿品位达65%以上, SiO2含量降至4%以下, 尾矿品位10%以下。另外, 山东莱芜铁矿、金岭铁矿等采用锤碎机—湿式永磁中场强磁选工艺, 入选物料的粒度为5mm占80%以上, 可抛除产率30%~40%左右的粗粒尾矿。

2.2 采用超细碎—湿式磁选抛尾工艺

为了能够清楚的获得详细的预算工艺结果, 我们对现有的磁铁矿石的工艺进行了反复的比较与筛选, 例如:“连续磨矿, 弱磁—强磁—阴离子反浮选流程”、“连续磨矿, 弱磁—强磁—酸性正浮选流程”、“阶段磨矿、重选—磁选-酸性正浮选”、“连续磨矿, 弱磁—强磁—阳离子反浮选流程”、“超细碎—湿式磁选抛尾工艺”等工艺的实验数据结果表明了当前采用“超细碎—湿式磁选抛尾工艺”, 该流程结构合理、紧凑, 对矿石性质变化的适应性较强, 生产稳定。选矿厂根据此流程改造后, 就可以让在原矿品位29.60%的情况下, 取得了精矿品位67.59%以上, 尾矿品位10.56%, 金属回收率82.24%的指标。

2.3 实验过程使用的设备参数

2.3.1 本次实验使用的柱磨机规格型号 (见表1)

2.3.2 柱磨机排矿颗粒粒级分布合理

柱磨机排矿颗粒中细粒含量高于常规破碎机。常规破碎机工作时, 细颗粒处于粗颗粒之间的空隙中, 不直接受粉碎介质的作用力, 发生粉碎的概率较低。而柱磨机工作时细颗粒在封闭粉碎空间除受到粉碎介质作用力外, 还受到颗粒与颗粒相互间的作用力, 其粒度可根据工艺要求而确定, 颗粒之间的反复挤压使颗粒内部在两矿物界面处应力较为集中, 生成了许多张开性微裂纹, 这种物料在球磨时易于解理和磨碎, 从而提高了二次粉磨的易磨性 (见表2) 。

3 在选矿作业中的粉碎工艺

碎磨作业是金属矿选矿提纯工艺中耗能较大的环节, 通常该环节能耗占全厂的50%~90%, 依据“多碎少磨”、“料团粉碎”的节能降耗原理, 结合柱磨机自身的特点, 可采用以下超细碎 (粗磨) 工艺流程, 从而实现“早丢脉石”, 并达到缩小入磨粒度, 大幅度降低磨矿能耗的目的 (见表3) 。

4 使用当前磨机的计算方法

(1) 假设贵单位目前球磨机的处理量为a吨/小时。

(2) 柱磨机加工后的矿石经磁选机抛废, 抛废率 (尾矿产率) 为36%以上, 保守起见按30%计算, 则柱磨机的处理能力应为:

a吨/小时÷ (1-3 0%) =1.4 3a吨/小时

(3) 采用柱磨机后, 入球磨粒度由目前的15mm~20mm降低至0~5mm, 球磨机处理能力应该可提高20%~50%以上, 保守按20%计算, 则柱磨机的处理能力应该为:

1.4 3a吨/小时× (1+20%) =1.71 5 a吨/小时

(4) 综上所述, 采用柱磨机实行超细碎抛尾和多碎少磨的工艺改造后, 其原选厂的生产能力将达:

a吨/小时÷ (1-30%) × (1+20%) =1.715a吨/小时, 即处理量在原来的基础上可以提高71.5%。

5 结语

从计算的数据上看, 使用新的超细碎预选磨机的方法。能够在确实的产量当中提升将近70%的生产效率。因此我们可以看出使用超细碎工艺在铁矿业中的应用有巨大的潜力, 对系统的提产节能, 降低生产成本和提高精矿的质量卓有成效, 为企业创造更大的利润空间, 整体提高我国金属矿业开发利用的资源效益、经济效益和社会效益。

摘要：随着我国经济的飞速发展, 国家对于钢铁的需求增长速度急剧增加, 这让铁矿石的需求急剧增加, 加上我国铁矿石的开采极为有限, 不少的地层中的铁矿石都仅仅是贫铁矿, 大量的铁矿石只能够有依赖于进口铁矿, 要彻底摆脱进口铁矿的依赖, 我国就必须采用先进的采矿技术及大型采掘设备的应用。因此为节能降耗, 降低选矿加工成本, 增加企业经济效益, 许多选矿厂都应用了预选技术, 在矿石进入磨矿作业之前将混入矿石中的岩石剔除。低品位钒钛磁铁矿石超细碎预选是使用新的工艺手法, 通过将铁矿石磨碎之后所进行预选的方法。为了能够深入了解此类工艺方法, 本文通过介绍我国最新的铁矿工艺技术, 详细分析对超细碎—湿式磁选抛尾工艺手法的工艺过程。

关键词：铁矿石,超细碎

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