上厂铁矿尾矿回收赤铁矿的试验和应用

作者来源:开元机械       发布时间: 2017-03-10 03:16
导读:上厂铁矿是昆明钢铁瓮主要的铁精矿原料供应基地之一。该铁矿于1969年建矿,1972年投产。经近30年的开采,矿石资源已趋于枯竭,矿山的生存问题尤其突出。然而据1989年的统计数字,

上厂铁矿是昆明钢铁瓮主要的铁精矿原料供应基地之一。该铁矿于1969年建矿,1972年投产。经近30年的开采,矿石资源已趋于枯竭,矿山的生存问题尤其突出。然而据1989年的统计数字,该矿尾矿库已堆积含铁近28%的尾矿约736万t,折合铁金属量约206万t,且铁品位大于20%的现生产尾矿还在不断排入尾矿库中。至今,尾矿库已堆积了近千万吨尾矿。随着昆钢公司大高炉的投产,对铁精矿原料的需求量大增,公司也要求上厂铁矿增加铁精矿的产量。为了充分利用上厂铁矿的尾矿资源,减缓矿山的老化,延长矿山服务年限,研究综合回收生产流程及尾矿库尾矿中的铁矿物资源已势在必行,意义重大。

为了回收上厂铁矿尾矿中的铁矿物,赣州有色冶金研究所于1998年8~12月采用SLon立环脉动高梯度磁选机对上厂尾矿进行了实验室试验研究,获得满意指标。上厂铁矿于1999年5月现场安装使用了3台SLon-1500立环脉动高梯度磁选机用于回收尾矿中的铁矿物,并于7月份投产进行工业生产试验。结果表明,对给矿(惟下称原尾矿)含Fe 22%左右,经SLon立环脉动高梯度磁选机全磁选流程选别,可获得铁精矿品位55%以上,精矿产率13%以上,回收率34%以上。工业生产试验证明,采用高效的SLon立环脉动高梯度磁选机新工艺、新设备回收上厂铁矿尾矿中的铁矿物技术上是可行的,经济效益可观。

1、矿石性质

原尾矿有用矿物主要由赤铁矿和褐铁矿组成,另有少量的磁铁矿、碳酸铁、硫化铁及硅酸铁。其中赤、褐铁矿占73.86%,且以赤铁矿为主,另外原尾矿中含泥量很大。

(1)原尾矿的多元素分析。原尾矿多元素化学分析结果见表1。

原尾矿多元素化学分析结果

(2)铁的化学物相分析。铁的化学物相分析见表2。

铁的化学物相分析结果

(3)原尾矿的矿物组成及解离度。原尾矿中的矿物的含量及其单体解离度测定结果见表3。

原尾矿中主要矿物含量及解离度测定结果

2、选矿试验研究

2.1、小型试验

根据试料的矿物性质,采用湿式强磁选全磁选流程回收原尾矿中的铁矿物是适宜的。1998年8月,受上厂铁矿委托,赣州有色冶金研究所针对上厂铁矿提供的原尾矿试料采用SLon型立环脉动高梯度磁选机进行了一次粗选、一次精选开路和闭路的全磁选流程试验研究。试验结果见表4、5。试验结果表明,采用SLon型立环脉动高梯度磁选机回收上厂铁矿尾矿中的赤铁矿,开路,闭路流程均能获得铁品位>55%的合格铁精矿,且闭路流程的精矿回收率高于开路4个百分点。

一次粗选,一次精选开路流程试验结果

一次粗选、一次精选闭路流程试验结果

2.2、工业试验

在小型试验获得成功的基础上,上厂铁矿于1999年5月在其洗选车间安装了3台SLon-1500立环脉动高梯度磁选机,并于7月进行了工业生产试验,该生产试验流程见图1。

现场工艺生产流程

上厂铁矿洗选车间原生产流程(处理栈桥原矿)是通过二段槽洗机槽洗,使矿泥分离。+2mm返砂经振动筛分级,+11mm进入大粒跳汰机;-11mm经φ1200mm单螺旋分级机,溢流丢弃,返砂经小振动筛分级,-6mm进入CS-1感应辊式强磁选机一次粗选、一次扫选;+6mm进入CS-2感应辊式强磁选机一次粗选、一次扫选。而一段槽洗机溢流(-2mm)进入φ1500mm双螺旋分级机,其溢流丢弃;返砂经φ1200mm单螺旋分级机,溢流丢弃,返砂进入细粒跳汰机。现在SLon-1500立环脉动高梯度磁选机生产流程是以洗选车间原生产流程中φ1500mm双螺旋分级机溢流和φ1200mm单螺旋分级机溢流,经φ53m高效浓密机浓缩,并经φ15m浓密机脱去部分泥后给入SLon-1500立环脉动高梯度磁选机。

操作条件:脉动冲程粗选16mm、精选20mm;脉动冲次粗选220次/min、精选270次/min;背景场强粗选0.94T,精选0.74T。

磁选条件试验指标为原尾矿品位20%~25%时,可获精矿产率12%~16%,铁精矿品位53%~57%,回收率32%~40%。以条件试验为依据,选定操作参数,对该流程进行72h连续稳定试验,其结果见表6。

一次粗选、一次粗选72h工业连续生产稳定试验结果

由表6可知,通过72h稳定试验,原尾矿平均含Fe22.11%,经SLon-1500立环脉动高梯度磁选机一次粗选、一次粗选全磁选流程选别获铁精矿品位55.56%,产率14.77%,回收率37.06%的指标。

自7月31日至8月8日生产班样平均指标:原尾矿品位22.30%,铁精矿品位55.41%,产率15.23%,回收率37.84%,共生产铁精矿834t。

3、结果分析

(1)SLon型立环脉动高梯度磁选机设计合理,集磁、重选矿原理于一体,转环立式旋转;对每一组磁介质而言,冲洗磁性精矿的方向与给矿方向相反,粗颗粒不必穿过磁介质堆便可冲洗出来,防止了磁介质堵塞;脉动机构周期性地产生上升冲动水流,使矿浆松散、悬浮,有效地打破矿泥胶结的脉石和铁矿物,使矿物松散性好。对上厂铁矿含泥量大的原尾矿选别效果明显,精矿品位提高幅度大,从而获得较高质量的铁精矿。

(2)由于SLon型立环脉动高梯度磁选机采用了合理的分选介质,使其适应性增强,适合于上厂铁矿波动较大的入选品位和给矿粒度,均能获得较理想的分选指标。

(3)由于在现有流程中采用1台φ1420mm×1500mm圆筒筛,处理能力偏小,制约了给矿能力的提高。若改善圆筒筛的处理能力(增加1台圆筒筛),可增大SLon型立环脉动高梯度磁选机的给矿量,从而提高铁精矿的产量。

4、社会效益与经济效益估算

采用SLon型立环脉动高梯度磁选机可有效回收上厂铁矿生产流程丢弃的尾矿及尾矿库尾矿中铁矿物,有助于提高该矿的铁精矿产量,减缓矿山的老化,延长矿山寿命,为矿山资源近于枯竭的上厂铁矿找到了一条生存之路。

上厂铁矿尾矿中铁矿物的回收不需破碎、磨矿,技术上可行,经济效益显著。采用SLon-1500立环脉动高梯度磁选机2台粗选、1台精选组成一次粗选、一次精选闭路流程,工艺流程简单,操作方便。该机处理能力按20~25t/台.h计,每小时可生产合格铁精矿5t以上,每年按7200h(300d)作业计,可产铁品位>55%的合格铁精矿3.6万t以上。按目前昆钢公司收购价265元/t计,每年可新增产值近1千万左右,新增利税540万元以上。

5、结论

(1)SLon型立环脉动高梯度磁选机为国内外先进选矿设备,设备运行稳定可靠,不易发生堵塞,成本低,操作方便。上厂铁矿采用SLon型立环脉动高梯度磁选机全磁选流程回收尾矿中赤铁矿,工艺流程简单,选别指标较好。该矿现存千万吨尾矿,充分利用该尾矿资源,可减缓上厂铁矿老化,延长矿山服务年限,同时可变废为宝,为社会和企业创造可喜的经济效益。

(2)本工业试验和生产调试仍在进行之中,待生产流程和生产工艺进一步完善后,其生产技术指标将进一步稳定和提高。

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