选矿厂尾矿回收铁工艺及生产实践.pdf

第5 2 卷第4 期 2 000 年1 1 月 有色金属 N N F E R R U SM E T A L S V 0 1 ．5 2 ，N o ．4 N o v e m b e r200 0 选矿厂尾矿回收铁工艺及生产实践 刘双安 鞍山矿业公司研究所，鞍山1 1 4 0 0 2 摘要论述了尾矿综合利用的必要性，探讨了尾矿回收工艺及设备的选择方法，介绍了目前鞍山地区各选矿厂尾矿回收工 艺及设备现状、存在的问题和解决措施。 关键词矿产资源；尾矿回收；工艺流程 中图分类号T D 9 5 1 文献标识码B 文章编号1 0 0 1 0 2 1 1 2 0 0 0 0 4 0 1 8 3 0 3 随着矿山开采深度的增加，矿石性质发生变化， 原有的选矿技术装备和工艺流程已不能完全适应选 别的要求，造成尾矿品位偏高。通过对尾矿性质进 行分析发现，一部分已解离的单体铁矿物和富连生 体没有得到有效的回收，流失到尾矿中，造成资源浪 费，不仅占用土地，污染环境，同时也给企业增加了 生产成本。为了更好地开发利用尾矿资源，对目前 选矿厂生产上应用的回收工艺技术和设备进行分 析，找到切实可行的解决方法是非常必要的。 1尾矿回收工艺的选择依据 1 根据作业特点，尾矿回收工艺可以分为粗选 和精选。粗选是先抛弃大量再选尾矿，使铁矿物富 集，取得粗精矿，全铁品位2 0 ％～4 0 ％。 回收粗精矿可根据产品要求选择精选作业，取 得合格精矿，或者粗精矿返回原生产流程再选，增加 原流程金属回收率，减少投资。 2 根据尾矿的矿石性质，尾矿回收工艺可选择 磁选或重选工艺，磁选适用于磁铁矿尾矿的回收，粗 选作业选用二段盘式磁选机 或圆筒磁选机 ，精选 作业使用脱水槽和圆筒磁选机三段或四段选别即能 取得合格精矿。重选采用一段粗选、三段精选、四段 螺旋溜槽选别，适用于红矿或混合矿尾矿的回收，选 择重选工艺还要根据尾矿中铁矿物富集的粒级范围 而定。 3 对于铁矿物主要以连生体形式存在的尾矿， 可采用单一磁选细筛再磨工艺。在单一重选工艺中 可对三螺精 或二螺精 进行再磨后再选，提高精矿 品位。也可对三螺尾、四螺尾进行再磨后返回二螺 作者简介刘双安 1 9 6 7 一 ，男，工程师 给，提高金属回收率。 2 尾矿回收设备的选择 尾矿回收设备可分为粗选设备和精选设备，由 于选矿厂尾矿浓度低，矿浆量大，因此要求粗选设备 处理量大，对矿浆波动适应性强，粗选作业采用重选 法时，一般采用①1 2 0 0 m mX7 2 0 m m 四头四节螺旋 溜槽，所需台数较多，占地面积大。粗选作业采用磁 选法时，主要采用盘式磁选机，盘式磁选机安装于尾 矿溜槽中，一般为两段串联。该设备处理量大，对矿 浆波动适应性强，选别指标稳定，目前盘式磁选机有 磁系旋转式和固定式及矩环式 属磁系旋转式 等几 种类型，广泛应用于鞍钢、本钢等各选厂尾矿回收工 艺中，鞍山矿业公司研究所研制的固定磁系盘式磁 选机可根据现场实际情况，选择不同场强、不同直 径、不同盘数及不同卸矿方式的设备，以达到最佳选 别效果。 粗选作业处理量小或采取管道截取尾矿时可采 用圆筒磁选机 1 0 5 0 m m 2 4 0 0 m m 或q b 7 8 0 m m 1 8 0 0 m m 。 精选作业所需设备相对较少，当需要再磨时，一 般采用长筒球磨机，不需分级设备，减少投资。 3尾矿回收生产实践 3 ．1 东鞍山烧结厂尾矿回收工艺 东鞍山烧结厂一选车间处理东鞍山矿，主要是 赤铁矿，生产流程采用连续磨矿，单一碱性正浮选工 艺，尾矿品位1 3 ％左右。该厂从1 9 9 2 年开始对尾 矿进行部分回收，采用单一重选一次粗选三次精选 工艺回收尾矿，年产精矿1 3 万t 以上，精矿品位 6 0 ％左右。近年来磁铁矿比例逐渐增大，浮选工艺 万方数据 1 8 4有色金属第5 2 卷 无法有效回收，该厂建了2 个磁选回收系统，每年可 回收磁选精矿3 万t 。 东鞍山烧结厂二选车间采用阶段磨矿、中磁抛 尾、磁选、细筛再磨工艺流程处理磁铁矿。设计流程 时即增加尾矿回收工艺，两个系统的尾矿通过2 个 尾矿溜槽上的4 台盘式磁选机 西1 2 0 0 1 0 盘固定 磁系 选别后，尾矿品位降低1 ％～3 ％，盘式磁选机 精矿品位2 0 ％～2 5 ％，返回原流程二次磨矿作业， 每年增加精矿3 万t 。 3 ．2 弓长岭选矿厂尾矿回收工艺 弓长岭一选车间处理磁铁矿石，多年来尾矿品 位一直偏高。1 9 9 7 年一选车间生产流程经改造后 统一为磁选一脱水一磁选工艺，磁精矿再给入再磨 精选工艺。一选车间全部尾矿通过6 台盘式磁选机 进行扫选。尾矿品位从9 ．9 5 ％降到8 ．3 8 ％，扫精品 位2 5 ．3 9 ％，6 台磁选机精矿与原矿合并给入生产系 统一段选别作业，每年增加精矿1 0 万t 。 该厂尾矿坝也建了再选厂，处理尾矿坝内沉积 尾矿，采用立式泵加冲矿水在尾矿坝干坡段上向下 抽取尾矿砂，经渣浆泵输送至粗选作业区，尾矿砂经 三联筒磁选机和一段脱水槽粗选后，得到品位为 4 0 ％左右的粗精矿，粗精矿自然沉淀后运到再选厂 进行精选，精选作业采用再磨磁选细筛工艺，最终取 得品位6 5 ％以上的合格精矿，目前该再选厂年产精 矿3 万t 。 3 ．3 大孤山选矿厂尾矿回收工艺 大孤山选矿厂主要处理磁铁矿，生产工艺流程 为阶段磨矿磁选细筛再磨工艺。厂区内尾矿回收有 两种工艺，一种采用8 台盘式磁选机 4 台串联 安 装在2 个溜槽中，处理尾矿浓缩大井底流，经盘式磁 选机选别后，尾矿品位降低0 ．5 ％～1 ％，盘式磁选 机精矿品位2 0 ％左右，返回原流程再选。另一种工 艺单独出精矿，采用磁选一再磨一再选工艺，最终精 矿品位6 2 ％左右，大选厂厂内共有3 个回收点，年 增精矿1 0 万t 以上。 大选厂尾矿坝内也有3 个尾矿再选点处理坝内 原始尾矿砂，采用单一磁选工艺，取得不同品级精 矿，年产精矿6 万t 。 3 ．4 齐大山选矿厂尾矿回收工艺 齐大山选矿厂处理假象、半假象赤铁矿，块矿采 用焙烧磁选工艺，精矿采用阶段磨矿重选一磁选一 浮选联合工艺流程，尾矿品位受焙烧质量和浮选作 业影响波动很大。该厂沿尾矿输送管道 截流 至尾 矿坝共有6 个回收点，均采用一段粗选、二段 或三 段 精选螺旋溜槽选别，年产品位约5 8 ％铁精矿9 万t 。 4 尾矿回收存在的问题及解决措施 4 ．1 尾矿回收系统金属回收率低 1 工艺分析。对矿石性质复杂的尾矿，采用单 一磁选工艺时无法回收尾矿中的赤铁矿，采用单一 重选工艺时，对超出螺旋溜槽有效选别粒级的铁矿 物也无法回收，当尾矿中铁矿物连生体较多时，要想 取得合格精矿必须增加再磨作业，又不可避免地增 加一l O ／- m 级别铁矿物含量，这些因素势必造成铁 矿物的回收率低。为此，对矿石性质复杂的尾矿可 以选择磁选和重选两套工艺，分别进行回收，或在一 个回收系统中用磁重联合工艺及其它联合方案。 2 设备分析。螺旋溜槽对 7 4 ／- m 和一3 0 ／- m 粒级的铁矿物选别效果较差。影响金属回收率的提 高。而使用旋转磁系盘式磁选机时，刮板胶皮磨损 后，不能与盘面紧密接触，同时也有圆盘自身摆幅影 响，造成卸矿不净，影响吸附面积和深度，造成磁性 铁回收率低。 、 目前可采用固定磁系盘式磁选机代替旋转磁系 盘式磁选机，解决卸矿不净的问题。同时精矿随磁 场变化在筒皮表面翻转，甩掉夹杂的脉石，精矿品位 可提高1 ．5 ％以上，对磁性铁回收率达到8 0 ％以上。 4 ．2 尾矿回收管理亟待完善 尾矿是经过加工后的细粒物料，对其回收省去 了一系列破磨作业，具有较低的回收成本，又减少了 资源浪费和对环境的污染，因此尾矿回收工艺的可 行性及它所带来的经济效益和社会效益是众所公认 的。而有些尾矿回收点只注重眼前利益，采用较简 单的工艺，仅仅回收单体和富连生体的易选铁矿物， 丢掉了其它铁矿物造成资源浪费。尾矿回收有个人 投资、集体投资和选厂单体投资等多种形式，由于互 相竞争，有时造成一条尾矿溜槽 或输送管线 建几 个回收系统进行截留回收的现象，重复投资严重，造 成不必要的浪费。 各选矿厂尾矿坝内贮存了大量的尾矿资源，如 何管理好这部分宝贵的二次资源，使其充分被开发 利用，其意义是非常深远的。目前尾矿坝内尾矿回 收没有统一安排，造成无序开采现象严重，这为今后 尾矿坝的综合开发利用增加了困难。 总之，尾矿回收工作统一管理，统一计划，统一 投资和生产，应引起有关方面的重视。 下转第1 2 6 页 万方数据 1 2 6有色金属 第5 2 卷 控制部件，如执行机构、变频调整器等。第二级包括 常规的连续和顺序控制、计算机硬件 D C S 、高一层 的传感器和控制网络。第三级包括D C S 功能之外 的监督和管理控制、硬件设备，用于各作业段优化控 制的实验室数据和数学模型。第四级是以小时或天 为周期的操作控制，如产品质量保证、设备维护和生 产计划。第五级包含全厂的综合管理信息如市场、 成本、销售及其它产品信息等。 C I M S 系统是一套完善的管控一体系统，是选 矿构成自动化的长期目标。目前对大多选矿厂，尚 处于第一层和第二层控制的阶段。 4 与新型选矿工艺和选矿设备的结合。为了 突破传统选矿工艺在能耗、成本、环保、效率等方面 的局限，一些新型的选矿工艺和选矿设备正在逐步 改进或替代原有的生产方式。这些新技术中的一个 共同点就是要求有较高的自动化程度，以确保达到 较高的选矿指标，如电化学控制浮选技术要求连续 检测矿浆中多种电位的变化，并通过数学模型，以计 算机控制的方式不断调整浮选药剂的用量，确保矿 浆处于最佳的浮选状态；陶瓷过滤机要求全套的 P I ．C 装置实现设备的操作控制；新型的浮选设备如 浮选柱、特大型浮选机等都对矿浆液面等工艺参数 有很高的控制要求。这些工艺和设备对自动控制的 要求，使过程控制技术日益成为选矿生产中不可或 缺的手段之一。从长远看，过程控制与工艺设备更 密切结合也是选矿工艺本身的发展方向之一。 5结语 目前有色金属产品已形成国内外一体化的新局 面，中国加入w T O 的日程也已日益临近，国内矿山 企业将面临与国外同行直接竞争的严峻挑战。在近 年来有色金属相对疲软的市场环境下，国内有色厂 矿已感受到愈来愈大的压力。其中除了资源状况和 国企固有的负担外，在技术装备、生产管理水平和劳 动生产率等方面与国外先进企业存在的明显差距， 也是造成我们竞争能力不足的重要因素。因此，依 靠技术进步，改造传统产业，是国内矿山企业深化改 革、走出困境的必由之路。同时2 1 世纪的到来，对 人类矿产资源的可持续利用提出了更高的要求，而 选矿过程控制技术在稳定生产、节能降耗、提高生产 工艺指标和提高劳动生产率、改善环保等方面，均能 发挥重要的作用。因此，进一步提高自动化技术在 国内选矿行业的应用水平具有重大的现实意义。目 前，国家有关部门和许多矿山企业自身均已充分意 识到这一问题的重要性和迫切性，计划在“十五”期 间加大在此领域的重点投入，将通过科技攻关、示范 工程等方式大力促进国内选矿过程控制技术的推广 应用。这对国内选矿自动化和选矿工艺技术水平的 提高、增强国内矿山企业的综合实力、建立现代企业 制度，实现跨世纪的可持续发展，必将产生十分积极 的影响。 上接第1 7 0 页 矿石是有效的，铜硫分离效果好，铜回收率水平高。 2 弱碱性选铜尾矿用硫酸盐浮选黄铁矿显示 出较强优越性。选铜作业需严格控制氧化钙含量，要 求p H 值范围7 ～9 ．5 。 3 一尾矿与铜尾矿合选选硫，开辟了资源综合 回收利用的可能性，降低了生产成本。 4 新型磨矿介质的使用，可降低钢耗，提高磨 矿产品质量。 5 使用J J F 型浮选机和新型渣浆泵，可达到提 高指标降低成本的目的，有推广价值。 上接第1 8 4 页 5结语 1 经过多年来的试验研究和生产实践，选矿厂 尾矿回收已找到了行之有效的办法，回收工艺及设 备均达到了较高的水平，给各选厂带来了显著的经 济效益，但从长远看，尾矿回收工艺还有待进一步研 究改进，尾矿回收也急需研制高效、经济实用的选别 设备。 2 为了充分开发、利用尾矿资源、尾矿回收可 以增加品种，选矿厂尾矿回收可根据市场需要生产 铁精矿或水泥添料等。而最终尾矿砂粗粒可代替黄 砂作建筑骨料使用，细粒与粘土混合制成墙体砖。 3 ／J H 强尾矿回收工作的管理，把尾矿回收纳入 企业计划，在对现流程尾矿回收的同时，把尾矿坝沉 积的尾矿进行统一规划、有序开采，使这部分矿产资 源逐步得到充分利用，达到企业增加效益、减少环境 污染、造福社会的目的。 万方数据