司家营矿区磁铁矿选矿工艺流程探讨.doc

司家营矿区磁铁矿选矿工艺流程探讨SerialNo.511November.2011现代矿业M0DERNMINING总第511期2011年11月第11期司家营矿区磁铁矿选矿工艺流程探讨张永坤魏建民景巍(河北钢铁集团矿业公司)摘要通过对司家营矿区磁铁矿矿石性质的分析,结合选矿试验提出适合司家营矿区磁铁矿选矿的磁重联选流程,该流程可以实现”早抛早收”的目的.关键词磁重联合流程早抛早收脉动磁选机高压辊磨机司家营矿区是我国已探明磁铁矿储量最大的矿区,矿石储量32.13亿t,其中磁铁矿储量超过30亿t,为我国正在开发的主要铁矿资源之一.河北钢铁集团矿业公司计划在”十二五”期间将其建成年生产3500万t铁精粉生产能力的钢铁粮仓.目前司家营一期磁铁矿生产能力为150万t/a,拟建的2期6期均在筹建或筹划之中,各期选厂建成后将成为国内最大的采选企业,合理的磁铁矿选矿工艺流程将对司家营矿区的开发具有十分重要意义.通过对司家营磁铁矿矿石性质分析,采用高压辊磨结合湿式粗粒磁选及重选工艺实现”早抛早收”的目的,该流程不但可以大幅度减少选矿加工成本,同时可以减少细粒尾矿的产生.1司家营铁矿矿石性质司家营铁矿床为火山沉积变质铁矿床,金属矿物为磁铁矿,赤铁矿(含假象一半假象赤铁矿),褐铁矿,黄铁矿,黄铜矿.脉石矿物种类多,为石英,黑云母,黏土(主要为高岭石,少量水云母),斜长石,方解石,磷灰石,透闪石,阳起石等.矿区浅部为赤铁矿,深部为磁铁矿,磁铁矿平均品位22%,为贫磁铁矿.磁铁石英岩是矿区内磁铁矿石最主要的岩石类型,呈灰黑色,细粒变晶结构,细纹条带状构造,矿物组成中的磁铁矿多为半自形.自形晶,部分为他形晶,粒度嵌布较细,大部分在0.040.15mm,部分重结晶后粒度增大至0.51mm,属细粒不均匀嵌布.矿石多元素分析结果见表1,铁物相分析结果见表2.从分析结果可看出有工业回收价值的元素为f,e,脉石矿物主要为石英,有害元素S,P及其他有害杂质含量较低.张永坤(1959一),男,副总经理,高级工程师,063000河北省唐山市建设北路81号.表1矿石的多元素分析结果%塑!堕氢含量26.8122.850.772.040.131.02坌查奎:堕:垄:!:塑:!2选矿流程设计司家营矿石性质以及一期生产经验表明:司家营矿区的磁铁矿嵌布粒度细,磨矿细度一200目达到95%左右,品位才能达到66%;原矿品位低,”提前抛尾,早抛早收”是降低司家营选厂能耗,少产生细粒尾矿的有效手段.2.1磨前预先选别司家营矿区储量大,选厂处理量大,二期磁性矿处理能力就达到1200万t,在磨矿前预选尤为重要.经生产统计,如果提前抛尾15%,就可以使年处理量500万t的选矿厂年节电800万kWh,同时还能降低大量钢耗,减少细粒尾矿的产生.中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司曾经对司家营矿区原生矿在120mm粒度进行过粗粒湿式抛尾试验,试验结果见表3.试验中的尾矿抛废量可以达到33.76%,而司家营二期选择高压辊磨工艺,经设备选择前试验研究,其产品中80%的粒度可以达到8mm以下,其中一200目含量为25%.高压辊磨后产品抛尾效果将比120mm更好.表3原生矿粗粒湿式磁选指标%2.2磁重联合流程采用粗细分级一磁重联合流程处理鞍山式磁,75总第511期现代矿业2011年11月第11期赤铁矿是我国近年来选矿工艺重大进展之一,该工艺已在鞍钢齐大山,东鞍山取得成功应用.从司家营铁矿一期磁铁矿选矿流程看,其一200目达95%时,精矿品位达到66%,而从磨矿程度与单体解离度分析看,在一200目达到70%左右,可以选出部分合格精矿.根据鞍钢矿山研究所和中钢集团马鞍山矿山研究院对司家营矿区赤(磁)铁矿的试验研究看,当一200目在65%一70%时,可提出2/3左右的精矿,工业生产中大约50%左右.磁铁矿的分级采用细筛,旋流器分级主要靠比重差进行分级,而不是完全按照粒度进行分级,因此会产生反富集现象,在沉砂中会有大量相对较细的单体解离的金属矿物进入再磨,同时,溢流中相对较粗的连生体会影响精矿品位,而细筛是靠粒度分级,可以解决旋流器的反富集,设计流程中没有采用旋流器.设计流程预选出50%以上的精矿,可提高台时处理量应该在5%8%.2.3脉动磁选机对二段分级产品进行粒级分析,在磨矿分级产品中,粗粒级中连生体含量高,单体解离差,连生体应以粗粒为主.脉动磁选机分选的正是相对较粗的连生体,采用脉动磁选机适合于最后一段选别.脉动磁选机的尾矿绝大多数是连生体,且又多是贫连生体,进人一段磨矿比进人二段磨矿更好一些.在设计流程中,加入地点可放在原矿进入磁选前的补加水阶段以进入一段磨矿.3司家营矿区磁铁矿工艺流程司家营一期磁铁矿设计为”三段一闭路破碎,阶段(三段)磨矿分级,阶段选别”的工艺流程,其流程见图1.设计的司家营磁铁矿选别流程为”三段闭路破碎,阶段磨矿分级,磁重联选,预选扫精”的工艺流程,见图2.4结语(1)根据对司家营磁铁矿矿石性质分析,结合国内近年来磁铁矿选矿实践,建议采用粗粒湿式抛尾一细筛分级一磁重联选,预提精矿流程,可以在球磨机相同有效容积的情况下,提高台时处理量20%以上.一个年处理量2000万t的选矿厂,如果每个系列年处理量400万t,需要5个系列,而采用新设计流程4个系列即可.(2)精矿细度可以降至80%(一200目)以下,过滤机采用圆筒式内滤机,大大降低投资和运营费用.由于流程的优化,避免了大