山东金岭铁矿选矿厂(简称金岭铁矿选矿厂)始建于1967年,生产工艺流程几经改造,2001年已形成年磨矿100万t以上的生产能力。金岭铁矿为高温热液接触交代矽卡岩型金属矿床,主要金属矿物是磁铁矿、黄铁矿(含钴)、黄铜矿和磁黄铁矿;主要脉石矿物为辉石、绿泥石、金云母、蛭石及少量方解石等。矿石构造以块状珞石为主,浸染状次之,矿石结构主要为半自形—他形晶嵌镶结构,其中少量的细粒脉石矿物分布其中,嵌镶粒度一般在0.035~0.1mm。2001年前金岭铁矿选矿厂的工艺流程为:破碎筛分流程为二段一闭路,细碎前设预先筛分,筛上物经磁滑轮预选抛废,细碎后设检查筛分,筛上物料经磁滑轮预选后返回细碎形成闭路;磨选流程为一段闭路磨矿后,分级溢流先混合浮选后分离浮选,回收铜、钴,混合浮选尾矿经三段磁选回收铁。
1问题的提出
入磨前设有一段预选抛废作业,即在细碎前用CTDG1010N型永磁磁滑轮对预先筛分后的14~200mm的矿石进行预选,废石产率18%左右。但预先筛分后0~14mm的矿石没有经过预选,同时经过细碎又有一部分废石解离出来。
传统的干式磁选抛废主要用于选分大块和粗粒强磁性矿石,对细粒强磁性矿石的选别效果不理想。粉矿湿式预选是近年来发展的一项操作性较强的新技术,主要用来处理0~20mm的细粒强磁性矿石,应用后可大幅降低选矿成本,提高磨矿效率。
现有流程面临的问题是:能否应用湿式预选技术进一步剔除入磨前无法除掉的0~14mm粒级中的废石,从而提前抛弃部分最终尾矿,提高入选矿石品位,降低磨矿能耗。
2 可行性探讨
为探讨粉矿预选的可行性,金岭铁矿选矿厂2002年4月份进行了粉矿预选试验。
2.1 粉矿湿式预选实验室试验
2.1.1 试验方案 从球磨机给矿皮带取试样25kg,将试样用湿式筛分法分成 +8mm、-8+4mm、-4+2mm、-2mm四个粒级,+2mm以上粒级用磁块进行选别,-2mm粒级用湿式磁选机选别,分析各产品金属含量,以探讨合适的预选方案。
2.1.2 试验指标 试验指标见表1。[next]
分析表1可知,+2mm以上各粒级磁选尾矿品位均低于或接近现有流程总尾矿品位,金属分布率很低,可作为合格尾矿抛出,而-2mm以下粒级磁选尾矿铜、硫、钴品位均明显高于精矿,说明此粒级必须回收利用。
2.1.3 预选方案探讨 将+2mm以上粒级磁选尾矿作为总尾矿,+2mm以上粒级精矿及-2mm粒级全部物料作为总精矿,指标分析见表2。[next]
表2表明,+2mm以上粒级采用预先湿选效果很好。预选尾矿铁品位仅为4.38%,铜品位0038%,钴品位 0.0103%,均低于或接近湿选尾矿品位,完全可以作为合格尾矿抛去,且抛尾率达到8.22%,预选精矿铁、硫、铜、钴品位均有不同程度的提高。
2.2 粉矿湿式预选半工业试验
半工业试验所用试样取自球磨机给矿前的皮带,总重1t,试样代表性较好。试验流程见图1,半工业试验指标见表3。[next]
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3 实际应用
现有流程使用MQGφ2700×2100格子型球磨机与2FLG-φ1500双螺旋分级机组成闭路,共有四个系列,根据实验室试验及半工业试验结果确定如下方案:每台球磨机入磨前各增设1台CTS-1050×1000磁选机进行粉矿湿式预选,预选精矿直接进入球磨机,预选尾矿自流到DS2P-1224振动筛(筛孔2mm)进行筛分,筛上2~14mm粒级作为合格废石抛掉,筛下0~2mm粒级的预选尾矿返回2FLG-φ1500双螺旋分级机。
湿式预选工程于2002年9~10月完成设备安装、调试,从2002年11月至今运行正常。 2003年3月11日对湿式预选流程进行了考查,结果如下:
(1)粉矿品位铁为43.82%,铜为0.116%,钴为0.0154%,分级溢流矿品位铁为47.12%,铜为0123%, 钴为0.0160%,溢流矿铁品位比粉矿品位提高了3.3个百分点。
(2)废石品位铁为6.06%,铜为0.040%,钴为0.0080%,为合格尾矿,符合抛废要求,抛废产率为8.04%。
(3)球磨机处理量达到40t/h(从进入湿式预选作业计算),比设湿式预选作业前提高5t/h。
(4)流程考查指标与原设计指标基本相符。
4 结 语
粉矿湿式预选技术的应用,及早抛掉了难磨难选的废石,提高了选矿生产能力,优化了磨选作业条件,同时还减少了尾矿处理及贮存费用。现有流程每年入磨矿石100万t以上,采用湿式预选每年可抛废石8万t以上。按每吨矿石磨选费用10.94元计算,每年可节约磨选费用90万元,扣除运营费用20万元,每年可创经济效益达70万元。