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“超贫磁铁矿”的选矿问题研究

Vo1.3 N95 September 1 994 中 国 矿 业 CtIINA MINING MAGAZTNE 总第14期 

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“超贫磁铁矿’’的选矿问题研究 童盛墨 洪尧 (唐山I程技术学院) 弋 9 } 

摘要本文对。超贫磁铁矿 选矿技术和经济效益进行丁探讨。 用 超粗密大粒度粗选抛尾 的 阶段密选沆程。使粗磨生产率提高2倍以上.可大幅度降低选矿加工费,田此处理原矿品位为l7 ,选 矿比为5.8的超贫磁铁矿仍能获得较太 关键词超贫磁铁矿超粗磨矿 蛐。 

我国的铁矿绝大多数为贫矿,其中品位低 于我国目前最低工业品位的可称为 超贫铁 矿”。由于技术及经济条件的限制,目前它们还 极少被开采、加工和利用。随着钢铁工业的发 展,铁矿供应日趋紧张,开发利用 超贫铁 矿 资源已成为矿业工作者应当重视的问题之 为此,我们选择了河北省滦平县北大庙 超贫磁铁矿 做为研究对象,着重对其选矿问 题进行了探讨。 矿床和矿石性质 河北省滦平县北大庙铁矿属于贫磁铁角闪 辉石岩的岩浆溶离型板贫铁矿床。矿体呈等轴 形矿瘤,大部分为裸露。矿石储量(c+D级) 为697.57万t,TFe含量为15 ~2O ,平均 为1 7.O8 。矿石中T[O:含量在0.65 ~ 1.07 之间,V: 含量在0.16 ~0.19 之 间,其钒、钛含量超出一般磁铁矿石而低于钒 钛磁铁矿矿石。 矿体中矿石矿物主要为磁铁矿,其次有钛 铁矿 磁黄铁矿、褐铁矿,少量赤铁矿、黄铁 矿、黄硐矿等。脉石矿物主要为紫苏辉石、普 通角闪石,其次有单斜辉石、斜长石和黑云母。 矿石主要为浸染状构造,不等粒状镶嵌结构和 海绵陨铁结构。主要矿物嵌布粒度为:磁铁矿 髭 袅 0.06~0.5ram,紫苏辉石0.3~3.20ram,普通 角闪石0.4~6.4mm。 北大庙铁矿矿体形状简单,矿石质量稳定 由于矿体大部分裸露便于露天开采,其剥采比 为0.3,且采区距未来选厂很近,运输方便。开 采和运输总成本较低(按1 993年价格标准不高 于8元/t)。 由于矿石中脉石矿物的粒径比磁铁矿物的 粒径蛆得多,二者为不等粒粒状镶嵌.在粗嗜 矿甚至超粗磨矿条件下,大部分脉石即可实现 单体解离,经磁选可丢弃大部分脉石+减少后 续作业的负荷,这样就可以大幅度降低选矿生 产费用。 

二、选矿试验 选矿试验是在唐山工程技术学院选矿试验 室进行的。除了探索试验条件和选别指标以外, 重点进行阶段磨选流程试验。 首先把原矿矿佯(平行佯)分别摩至不同 的粒度,再分别用鼓筒式磁选机进行磁选.试 验流程和结果见图1及表1。 由表1可见,试验结果与我们的推断是一 致的。在磨矿过程中,首先实现单阵解离的是 脉石,如果把这些单体脉石及早丢掉,则不仅 可以降低睹矿费用,还可以减轻后续作业的负 

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茼式磁选 田1试验浇程 原矿磨矿磁选试验结果 表6 磨矿细度 产品名诈 产蛊 品位 回收辜 或粒度 ( ) (3"Pe ) ( ) 精矿 35.75 3 .28 76.86 尾矿 64 25 6.Z5 23.14 原矿 1O0.00 17 34 100 oo 精矿 29.36 41.59 72 46 O 84~0m 尾矿 7o.64 6.57 27.54 廉矿 1oo oo l6 85 100.oO 精矿 乱45 48 05 7o.33 25 一200目 尾矿 75.55 6 56 29 67 原矿 1OO.OO 16.70 loo.oO 精矿 19.93 56.55 66.07 35 一200目 昆矿 80 07 7 23 33.93 届i矿 10o.oo 17.05 1OO 0o 精矿 18.57 6o.79 45 ~200目 尾矿 81 43 6.95 届i矿 l0o.oO 16 95 精矿 1e.D4 61.66 64 65 55 一20O目 尾矿 81.96 7.酣 35 35 原矿 1O0.O0 l 7 20 1O0.O0 

荷。其意义是重大的。根据“能丢早丢”的原 则.第一段磨矿产品的粒度应选为2 ̄Omm和 0.84~0mm。为使两段磨矿的负荷均衡,可确 定粗磨产品粒度为一lmm左右 我们称之为 “超粗磨矿”。 然后,把第一段磨至0.84~Omm经磁选 得到的粗精矿分别再磨至不同的细度,用鼓筒 式磁选机进行精选,获得表2所示的指标。 由表2可知:粗精矿再磨至细度一200目 50 ~60 ,经精选可得到品位65 以上的铁 精矿,对原矿的回收率约为67 。总选矿比为 5.8~5.9。而目前多数磁铁矿百的选矿比在3 2之间,可见超贫磁铁矿的选矿比是一般铁 矿百的2~3倍。可以设想:如果其选矿厂(例 如滦平县付家店铁矿选矿厂)的流程、设备和 工作制度等均不变.由处理选矿比为2.9的铁 矿百改为处理北大庙超贫铁矿石,而又必须保 持原来利润的话.则选厂的小时处理原矿量必 粗精矿再磨再选试验结暴 衰2 再毫细度 产品 产率( ) 品位 回惶率( ) (一200日) 名诈 作业时原矿 ( ) 对作业 对倡c矿 情矿 57.09 16 76 64.66 92.粥 66 90 尾矿 42 91 12.6o 7.14 7.67 5.56 原矿 lof1.0( 29.36 39 98 1oo 2 46 精矿 58.52 1 .18 65.04 92.8a 67.30 5o 尾矿 4I_48 12.18 7 Q4 7.12 5.16 原矿 10m 0C 29.36 40.98 100 72 46 精矿 57.95 17.01 65.62 91 81 66 53 尾矿 42.05 12.35 8.07 8 19 5 93 原矿 Ioo.of 29 36 41.42 100 72. 6 精矿 57 3o 1 6.82 65.78 91 3ii 66 16 尾矿 42.70 12.5{ 8.41 70 6 3o 原矿 1oo.0( 29.36 41.28 1oo 72.46 须翻一番。这只有超贫磁铁矿松软易于粉碎。才 能敞刊。但北大庙超贫铁矿普氏硬度系数f为 l4.属于坚硬矿百。故上述假设是不能实现的. 咀是,由于北大庙超贫铁矿石可以在超坦磨矿 条件下磁选抛弃大部分时=石,这佯磨矿生产率 将会大幅度提高。如果其生产率可以翻一番.刚 我们只要按照超粗磨矿磁选抛尾改造原选矿厂 的流程结掏,并不需要增加磨机容积。就可以 使磨矿磁选的处理矿量增大一倍。这时只需加 大破碎段设备负荷或改用较大规格的破碎设备 就可以了。由于磨矿费用约占铁矿石选矿加工 费的65 ~7O ,只要磨矿费用不增加.选矿 加工费就不会有大幅度的上升。这佯,选矿厂 的原有利润指标就不会有大幅度的下降。 · 由上述分析可以看到,磨矿粒度放粗后磨 机生产率到底能增加多少是决定超贫磁铁矿选 矿费用高低的关键。 

三、磨矿半工业试验 为求得放粗磨矿粒度后磨矿生产率增加的 幅度,我们在溱平县金马金选厂进行了磨矿半 

维普资讯 http://www.cqvip.com 3卷5期 季永聪等:“超贫磁铁矿”的选矿问题研究 59 工业试验。选取距北大庙铁矿约20kin的滦平 县付家店铁矿选矿厂的生产资料做参考。以付 家店铁矿矿石馘标准矿石与北大庙超贫铁矿石 进行对比试验。 比较法计算瞎机生产率的公式为: Q=K】K2K;K,qoV 式中K ——矿石可磨性系数; 磨机直径系数; 磨机类型系数{ 给矿粒度和产品粒度系数; 参考磨机的单位容积生产系数; 计算瞻机的容积 当磨机相同时.上式中的K:、K,均为1。当 给矿粒度也相同时,影响磨机生产率的因素,则 只剩下矿百可嘻性和磨矿产品粒度,只需求i导 K 和K 。为节省试验工作量,我们把两因素交 互在一起进行试验。 试验方法为:把两种矿石均破碎至相阿的 粒度,用一台MQGg00×1800型磨机(育效容 

磨矿对比试验结果 表3 培矿幢蛊 磨帆生产事 矿石 磨矿产品绷度或粒度 “nm1 Q n/h) ][t/(m’·h) 标准矿石 25~0 54.4%一200目 0.792 0 802 t付隶店矿石) 25~0 5B.3 一200目 1 041 l 055 25~0 39 7 一200目 1.188 1.204 试验矿石 25~0 0.92~0ram分缎被率99.9 Z.97 3 0l (超贫铁矿石) Z5~0 0 92~0ram分级被率99.3 3.96 4 01 25~0 0.92~0ram分垭镘睾86.0 {{6 4 52 注,每一处理能力均连续稳定工作4小时 

积为0.987m )进行闭路磨矿。但分级设备不 同.付家店铁矿石(即标准矿石)采用 500高 堰式单螺旋分级机做分级设备;而试验矿石采 用 350×1500型旋简筛 (金属网20目 L经 0.92ram)进行啼分分级以便放粗磨矿产品的 粒度,实现超粗磨矿。试验结果见表3。 据表3,在标准矿石磨矿产品平均细度为 200目占50.8 时,平均单位容积磨矿生产 率 一1.02t/(m ·h)‘试验矿石的磨矿产品 粒度为0.92~0mm时,平均单位容积磨矿生 产率g=3.85t/(m .h)。因此。磨矿生产率试 算公式中的两个系数——矿石可磨性系数K 和粒度修正系数 之积为: n '口C K1·K‘= = 一3.77 q0 1-u 根据相似原理.可以认为,用较大规格的 磨机亦按上述条件进行试验时(即用同一磨机, 同样的给矿粒度.但把标准矿石磨至一200目 50.8 ,把试验矿石磨至一0.92ram).K ·K. =3.77仍然成立。 现以付家店铁矿选矿厂做参考选厂.对处 理北大庙超贫磁铁矿百的磨矿生产率进行计 算。据考查资料,付家店铁矿石细度为一200目 占50 左右,若采用付家店选厂的设备处理北 大庙超贫磁铁矿,当把粗磨磨矿产品的粒度控 制在0.92mm时.此时的条件正好与磨矿试验 相吻合。其生产率为: Q—qV—Q—K K。K2K坷.V 一3-77×1.0×1.0× =3-77qoV 一3.77Q。 也就是说,此时的磨机处理矿量为原来的 3.77倍。假如把付家店铁矿选厂的2台平行工 作的1500×3000型球磨机(台时处理原矿量约 为Oo一7t/(台·h),每台磨机年处理原矿5万 t)改为一台粗磨一台细磨的阶段磨选流程,处 理北大庙超贫磁铁矿并把第一段磨矿产品粒度 调至0.92~0ram时.则粗磨生产率为: 

·[注]麓筒啼是者钶石^沟铁矿与者山工程拄术学睫共 同研啬I的新丑分缀设备.1989年莸国隶专利.】992年j过冶 盒部蛆规的釜定. 

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