柱磨机在湖北省谷城县低品位磁钛铁矿预选抛尾试验研究
发布时间: -10-26 阅读: 324 次
郝志刚1.2 徐毅茹1. 刘靖2.3
( 1.长沙深湘通用机器有限公司; 2.长沙选矿工程新技术研究所; 3.长沙矿冶研究院)
摘要:
经过对湖北谷城县嵌布粒度极细的低品位磁钛铁矿中磁铁矿的回收, 其试验结果表明: 选用高效节能的超细碎设备, 采用优化磁铁矿预选新工艺: 柱磨机超细碎(0~5mm)—粗粒抛尾—磨矿—弱磁精选。
能够获得铁精矿产率14.49%; 品位TFe含量65.12%; 回收率61.90%的较佳指标。
柱磨机超细碎对贫铁矿预选分选效果起了重要作用, 为贫铁矿石入球磨之前进行粗粒抛尾, 实现该丢早丢, 充分回收创造了有利条件。
这对贫铁矿石提高磨矿系统的生产能力、节能降耗创造了较好的经济效益, 为贫铁矿资源的开发和利用具有极其重要的意义。
关键词: 低品位铁矿, 嵌布粒度极细, 柱磨机超细碎, 预选
美国引发金融危机的海啸席卷全球, 全球经济增长陷于停滞甚至倒退。
现货铁矿石、海运费、钢材等价格也出现了暴跌走势, 全球范围内的粗钢生产也大幅度减少, 进出口受到严重影响。
金融危机给全球粗钢需求以沉重的打击, 中国的粗钢大幅度减少, 成为全球产量下跌最为主要的原因。
据许多业内人士及相关机构预测: 全球经济可能于开始复苏。
在全球金融危机的形势下, 铁矿石价格暴跌的走势, 给铁矿矿山带来不利的影响。
但当前铁矿石价格稍微有些涨幅。
从中国年底的经济形势来看, 经过国家政策的调整, 铁
矿石价格不会大幅度往下降, 已经保持在一个平稳上涨的趋势。
因此当前开发铁矿矿产资源应该充满信心。
湖北谷城县铁矿原矿品位TFe含量14～15%, 伴生有钛铁矿, 其TiO2含量6~7%, 矿区TFe总储量1.9亿余万吨, TiO21000余万吨, 适宜露天开采。
由于该矿为贫铁矿床, 一直未得到开采利用, 随着国内铁矿石形势好转, 选矿技术水平的提高, 迫切需要先进的选矿工艺和设备来推动贫铁矿资源的高效开发与利用, 这是该矿山当前首要任务。
湖北谷城县铁矿曾在1980~ 委托多家研究所对该铁矿石进行了多次选矿试验, 但一直未获得合适的选矿工艺流程及较好的选矿指标。
一般获得选矿技术指标: 铁精矿产率为14.77%~12.96%; 铁精矿品位TFe含量为58.45~63.35%; 回收率为57.12~54.32%。
为了获得较好的选矿工艺和选矿技术指标, 为了探讨最佳的铁矿石预选新工艺和新设备, 于7月委托长沙选矿工程新技术研究所和长沙深湘通用机器有限公司, 为矿山建设500万吨/年选矿厂做铁矿选矿研究试验, 为选矿工艺设计, 设备选型提供基础数据。
针对湖北谷城县铁矿贫、细、杂的特点, 进行了深入细致的研究, 如果采用常规的选矿工艺处理这种矿石, 单位电耗高、钢耗高、水耗高、经济效益差。
因此我们提出了优化贫铁矿超细碎预选工艺: 选用高效节能的超细碎设备柱磨机, 采用多碎少磨的工艺, 降低铁矿石入球磨机的粒度, 为铁矿石入球磨机之前进行粗粒抛尾, 实现该丢早丢, 充分回收, 创造了有利条件, 这对贫铁矿石提高磨矿系统生产能力, 节能降耗, 创造经济效益, 具有深选的现实意义。
该项目小型试验, 采用柱磨机超细碎(0~5mm)—干式弱磁选机粗粒抛尾—磨矿—二段湿式弱磁选机精选开路工艺流程。
当原矿品位TFe含量为15.25%时, 获得了铁精矿产率为14.49%; 铁精矿品位TFe含量为65.12%; 回收率为61.90%的较佳选矿技术指标, 为设计建厂提供了依据。
1、柱磨机超细碎对嵌布粒度极细低品位铁矿的作用
嵌布粒度极细低品位铁矿石在进行超细碎作业时, 由于铁矿石在料层的状况下, 受到快速旋转的磨辊重复多次碾压和搓揉, 使得矿石碾压成细粒及粉末状。
从而使有用矿物与脉石的结合界面即会发生疲劳断裂或发生微裂纹和内应力, 部分的结合界面也会完全分离。
这样很大一部分有用矿物便获得了完全的单体解离, 另一部分没有完全单体解离的颗粒内部的结合界面处, 也会产生微裂纹或内应力。
当获得了完全单体解离或部分单体解离的颗粒, 进入预选作业粗粒抛尾时, 便可获得品位较高的粗精矿和品位较低的尾矿。
这种脉石矿物较少的粗精矿进入球磨机时, 没有完全单体解离的颗粒内部的结合界面, 由
于含有大量的微裂纹和内应力, 因此在球磨机中, 这部分颗粒中的有用矿物和脉石便很
容易获得更好的单体解离。
这样粗精矿磨矿后有利于磁选精选作业提高最终精矿的品位。
嵌布粒度极细低品位铁矿石经柱磨机超细碎后, 预选: 干式弱磁选能够抛弃40%左右品位较低的尾矿, 湿式弱磁选能够抛弃50%左右品位较低的尾矿。
其原因在于柱磨机超细碎产品的粒度很小, 粒度分布范围广, 其中-5mm以下的粒级达80%以上, -1mm以下的粒级达50%以上, -200目粒级达20%左右, 其超细碎产品呈粉末状, 因此这种粒级分布的铁矿石进行预选, 粗粒抛尾时会获得显著的选别效果。
2、河北谷城县低品位铁矿开发利用选矿技术
2.1试样的制备
由湖北谷城县铁矿采取具有代表性岩芯样400kg, 经PE125×150型颚式破碎机破至25mm以下粒度后, 再经ZMJ900A柱磨机进行超细碎至0~5mm, 加工混匀, 取出有代表性矿样进行原矿化学分析和原矿粒度分布特性筛析试验。
然后用5mm标准筛进行筛分, 筛上产品反回柱磨机进行超细碎后与筛下产品合并在一起, 采用堆锥法混匀, 然后分别
缩分取样, 称重进行试样配制, 取出试验样品作为预选粗粒抛尾的试验样品。
2.2原矿柱磨机出料筛析试验
表1的结果表明: 原矿柱磨机超细碎获得了较好的结果: -5mm以下的粒级占88.89%, -0.074mm以下粒级占20.47%。
超细碎后的铁矿石粒级分布较均匀, 此矿石粒度适合于粗粒抛尾, 可在入球磨机前抛弃大量尾矿, 减少粗精矿的入磨量和降低入球磨机粗精矿的粒度, 提高粗精矿的品位, 为下道磁选精选工序创造了良好的条件。
2.3矿石中铁矿物的赋存状态分析
由表2可知, 铁主要分布在钛磁铁矿和硅酸盐矿物中, 磁性铁中铁的分布率为
54.27%。
硅酸盐矿物中铁的分布率为35.94%, 赤褐铁矿中为3.77%; 磁铁矿能够经过弱磁工艺回收, 赤褐铁矿能够经过强磁工艺回收。
2.4原矿多元素化学分析
表3矿样的化学成分分析表明: 矿石TFe含量较低, 仅为14.68% , 其中Fe2O3的含量为18.27%; TiO2含量为6.46%, 铁和钛铁矿是选矿主要回收的对象。
杂质SO3含量为0.58%, P2O5含量为1.32%, 有害元素硫和磷较高, 需选矿进行排除。
2.5原矿主要矿物的嵌布粒度特征
根据矿石嵌布粒度统计分析结果, 当磨矿细度达-0.074mm(-200目)时, 磁铁矿、钛铁矿和黄铁矿90%以上可单体解离, 磨矿细度达-0.037mm( -400目) 时, 三种矿物单体解离度均达到98%以上, 要使三种矿物完全单体解离, 磨矿细度应在0.074mm~0.037mm。
3.原矿超细碎预选粗粒抛尾试验
3.1干式弱磁选机粗粒抛尾试验
原矿采用本公司生产的型号为ZMJ900A柱磨机进行超细碎, 原矿给矿粒度为
30mm, 一次将矿石碎至0~5mm, 生产能力为20~30t/h。
超细碎产品经预先筛分至-5mm 以下粒级后, 用YCφ400-400型干式弱磁选机进行粗粒抛尾。
由条件试验结果确定: 干式弱磁选机试验条件为: 固定磁场强度为1400Oe, 分选辊筒转速56rpm, 处理量为3t/h。
改变尾矿挡板距筒皮的距离, 进行尾矿量的条件试验。
其工艺流程图见图1, 试验结果见表4。