外磁式磁选机应用于铁矿预选抛尾工艺的试验研究.pdf

7 8 有色金属 选矿部分2 0 1 9 年第3 期 d o i 1 0 ．3 9 6 9 ／j ．i s s n l 6 7 1 9 4 9 2 ．2 0 1 9 ．0 3 ．0 1 7 外磁式磁选机应用于铁矿预选抛尾工艺的试验研究 成磊1 ’2 ，尚红亮1 ’2 ，朱道瑶1 七 1 ．北京矿冶科技集团有限公司，北京1 0 0 1 6 0 ；2 ．北矿机电科技有限责任公司，北京1 0 0 1 6 0 摘要外磁式磁选机已成功应用于一1 0m m 钒钛磁铁矿磨前预选作业，具有回收率高、尾矿品位低等优点。采用外磁 式磁选机进行了一1 8m m 钒钛磁铁矿预选抛尾、一段分级系统沉砂抛尾试验研究，可实现抛尾产率9 ％～2 8 ％；采用外磁磁选 机进行含弱磁性矿物混合型铁矿预选试验，分析了入选粒度、弱磁性矿物含量对于预选指标的影响；采用外磁式磁选机对一 1 8m m 原生磁铁矿进行了预选试验．实现磨前抛废4 2 ．0 9 ％。 关键词外磁式磁选机；一1 8m m 钒钛磁铁矿；沉砂抛尾；混合型铁矿 中图分类号T D 4 5文献标志码A文章编号1 6 7 卜9 4 9 2 2 0 1 9 0 3 一0 0 7 8 一0 3 E x p e r i m e n t a lR e s e a r c ho fE x t e r n a lM a g n e tD r u mT y p eM a g n e t i cS e p a r a t o rU s e do n P r e c o n c e n t r a t i o nP r o c e s so fI r o no r e C H E N GL e i l ～，S H A N GH o n g } i a n g l ～，Z H UD n o y a 0 1 2 J ．B G R J M MT e f 九o Z o g yG r o 甜户，B P i j i 九gj D O j6 0 ，C 矗j 卵“； 2 ．B G R ， f MM ＆f i ”P r _ y A “￡D 刀1 口f i D ”1 、P c ’ ”D Z 。g yC o ．，L f d ．。B P i 歹i 卵g 』0 0 j 6 D ，C i 卵“ A b s t r a c t E x t e r n a lm a g n e td r u mt y p em a g n e t i cs e p a r a t o ri su s e ds u c c e s s f u l l yo n 1 0m mv a n a d i u m t i t a n i u mm a g n e t i t ep r e c o n c e n t r a t i o n ．T h et y p eo fm a g n e t i cs e p a r a t o rc a na c h i e v eh i g hr e c o v e r yr a t ea n dl o w t a i l i n gg r a d e ．R e c e n t l y ，s o m ee x p e r i m e n ta b o u t 一1 8m mv a n a d i u m t i t a n i u mm a g n e t i t ep r e c o n c e n t r a t i o na n d t a i l i n g sd i s c a r d i n go fg r a d i n gs a n ds e t t i n ga r ec o n d u c t e dw i t he x t e r n a lm a g n e tt y p em a g n e t i cs e p a r a t o r ．T h e t a i l i n g sd i s c a r d i n gy i e l da r e9 ％一2 8 ％． M i x e di r o no r eb l e n d e dw i t hw e a km a g n e t i cm i n e r a li s p r e c o n c e n t r a t e dw i t he x t e r n a lm a g n e tt y p em a g n e t i cs e p a r a t 。r ．T h ei n f l u e n c eo fg r a n u l a r i t yo fm i x e di r o no r e a n dc o n t e n to fw e a km a g n e t i cm i n e r a lm a d eo ns e p a r a t i o nd a t aa r ed i s c u s s e d ． E x p e r i m e n ta b o u t 1 8m m m a g n e t i t ep r e c o n c e n t r a t i o n i sc o n d u c t e dw i t he x t e r n a lm a g n e tt y p em a g n e t i c s e p a r a t o r ． T h et a i l i n g s d i s c a r d i n gy i e l di s4 2 ．0 9 ％． K e yw O r d s e x t e r n a lm a g n e td r u mt y p em a g n e t i cs e p a r a t o r ；一18m mv a n a d i u m t i t a n i u mm a g n e t i t e ； t a i l i n g sd i s c a r d i n go fg r a d i n gs a n ds e t t i n g ；m i x e di r o no r e N L C T 系列外磁式磁选机改变传统永磁筒式磁 选机磁系设置在分选筒内、分选筒外壁分选矿石模 式，该类设备磁系位于分选筒外部，物料在分选筒内 开阔空间完成分选，分选区重力、离心力与磁力方向 重合，具有分选力高、扫选带长、分选矿石粒度不受 限制等优势[ 】。2 ] ，已应用于钒钛磁铁矿细碎后一1 0 m m 磨前预选作业，替代传统永磁筒式磁选机，可有 效降低抛尾尾矿T F e 、T i O 品位，减少强磁回收环 节，简化流程配置。 近来，基于外磁式磁选机在处理矿石粒度和分 选力方面的优势，采用实验室型外磁式磁选机进行 了钒钛磁铁矿一1 8m m 磨前预选、一段分级系统沉 砂抛尾、含弱磁性矿物混合型铁矿预选、一1 8m m 原 生磁铁矿磨前预选等新作业段分选试验，部分新工 艺已经成功应用于工业生产，具有很好的推广价值。 钒钛磁铁矿预选 1 ．11 8m m 钒钛磁铁矿预选 常规永磁筒式磁选机进行磨前预选作业时，处 理粒级普遍在一1 2m m ，难以再增大粒级。一方面 是由于常规破磨工艺的限制，另一方面主要因为永 磁筒式磁选机磁筒和槽体间有一定的分选间隙，大 块矿石流动性差，易堵塞分选间隙，或加剧槽体磨 损，严重时造成设备停机。外磁式磁选机在分选简 收稿日期2 0 1 8 1 1 一0 7修回日期2 0 1 8 1 2 1 0 作者简介成磊 1 9 8 8 ，男，河北秦皇岛人，硕士，工程师，研究方向为磁选设备研发。 万方数据 2 0 1 9 年第3 期成磊等外磁式磁选机应用于铁矿预选抛尾工艺的试验研究 7 9 内部开阔空间分选，对矿石粒度的适应性更强。 对四川会理财通有限责任公司白草铁矿细碎后 一1 8m m 钒钛磁铁矿采用外磁式磁选机进行磨前预 选抛尾作业，调整设备参数和工艺条件后，指标数据 见表1 。 表1白草铁矿外磁式磁选机试验数据 T a b l e ]T e s td a t ao fN I ，C Ti nB a i c a oI r o n r e C o n c e n t r a t o r／％ 由试验指标看，采用外磁式磁选机对白草铁矿 一1 8m m 钒钛磁铁矿进行磨前预选，使传统磨选流 程无法进行抛尾的一1 8m m 钒钛磁铁矿提前抛废产 率2 1 ．1 3 ％、T F e 品位为9 ．3 3 ％的合格尾矿，大幅降 低了磨矿成本。 采用实验室型N L C T 0 6 0 7 外磁式磁选机，对攀 枝花青杠坪矿业公司高压辊磨后一1 8m m 钒钛磁铁 矿进行了抛尾试验，通过改变漂洗水压大小进行了 对比试验，其尾矿产率、尾矿品位、精矿T F e 品位提 高幅度随漂洗水压大小变化的情况如表2 所示。 表2青杠坪一1 8m m 钒钛磁铁矿试验数据 T a b 】e21 b s ta a t ao fN I C Tf o r 一】8m mv a m d i u m ． t i t a n i u mm a g n e t i t ef r o mQ i n gG a n g p i n g／％ 从表2 试验数据看，随着漂洗水压增大，抛尾产 率增大，尾矿T F e 品位升高，精矿T F e 品位提高幅 度也随之增加。当尾矿T F e 品位为8 ．6 4 ％时，可抛 出产率为2 5 ．1 3 ％的合格尾矿，从而大幅减少人 磨量。 1 ．2 一段磨矿分级沉砂抛尾 随着开采矿石的不断贫化，一些选矿厂尝试对 一段旋流器分级沉砂进行抛尾以降低磨矿成本口] 。 攀钢集团密地选矿厂一段旋流器沉砂中一1 5 0 肚m 粒级钛磁铁矿、钛铁矿和脉石的单体解离度达到 8 0 ％以上，采用常规筒式磁选机进行抛尾作业时，常 因粗颗粒矿石堵塞、割伤简体而异常停机，影响流程 可靠性。因此采用外磁式磁选机对该一段分级沉砂 进行了抛尾试验研究。试验流程和试验结果见图1 和表3 。 原矿 0 一1 5m m 选铁尾矿 图1沉砂抛尾工艺流程 F i g ．1 P r o c e s so fs a n ds e t t i n gt a i l i n g sd i s c a r d i n g 表3密地选矿厂一段分级沉砂外磁式磁选机抛尾 数据 T a b l e3T e s td a t ao fN I 。C Tf o r t a i l i n g sd i s c a r d i n g o fg r a d i n gs a n ds e t t i n gf r o mM i d i ／％ 从表3 可以看出，通过对一段旋流器分级沉砂 进行抛尾，可抛出产率为9 ．4 2 ％的尾矿，从而可以减 少磨矿返回量和返砂比，提高球磨机台时，具有较好 的经济效益。 利用实验室型N L C T 0 6 0 7 外磁式磁选机同时进 行了四川龙蟒矿冶公司一段磨矿分级沉砂的抛尾试 验，同时对比进行了一段磨机综合给矿的抛尾试验， 对比试验结果见表4 ，可以看出，无论是一段分级沉 砂，还是一段磨机综合给矿，通过外磁式磁选机抛 尾，均能抛出产率在1 5 ％以上、T F e 品位在9 ％以下 的尾矿，入磨矿石T F e 品位进一步提高。 表4 龙蟒二选厂一段分级沉砂及一段磨机给矿抛 尾对比数据 T a b l e4T e s td a t af o rt a i l i n g sd i s c a r d i n go f g r a d i n gs a n ds e t t i n ga n df i r s ts e c t i o n m i l lf e e d i n gf r o mI 。o n g m a n g ／％ 2 磁一镜混合铁矿预选 相比于钒钛磁铁矿，镜铁矿由于其比磁化系数 仅为3 ．7 1 0 _ 6m 3 ／k g 左右n ] ，不足钛磁铁矿的 1 ％，因此针对如镜铁矿等弱磁性矿物的粗粒预选问 题始终是行业难题。同时含磁铁矿和镜铁矿的混合 型铁矿由于磁铁矿存在磁性稍强，为此，进行了某一 1 2m m 磁一镜混合铁矿外磁式磁选机预选试验，该 万方数据 8 0 有色金属 选矿部分2 0 1 9 年第3 期 矿样原矿T F e 品位2 5 ．9 6 ％，m F e 品位9 ．5 3 ％，考察 了矿石粒度和处理量对于分选指标的影响。 2 ．1混合铁矿不同粒级的抛尾试验 任何永磁强磁选设备都有一定的磁场深度，距 离分选简体表面越远，磁场强度和梯度越小，因此， 混合铁矿预选人选粒度对矿石体积内受到的磁力大 小起较大作用。该磁一镜铁矿入选粒度对于外磁式 磁选机抛尾分选指标的影响见图2 所示，可以看出， 随着分选粒度的增大，尾矿T F e 品位不断升高，为了 控制尾矿T F e 品位，入选粒度应控制在一3m m 为 优，且随着粒度的减小，矿石解离度增加，抛尾产率 也随之增加。 人选粒度，m m 图2入选粒度对于混合铁矿分选指标的影响 F i g 2 T h ei n f l u e n c eo fg r a n u l a r i t yo fm i x e di r o n o r em a d eo ns e p a r a t i o nd a t a 2 ．2 单一镜铁矿不同粒级抛尾试验 为了进一步验证粒度对外磁式磁选机预选弱磁 性矿石的影响，进行了安徽开发矿业公司某单一镜铁 矿的抛尾试验，该矿样T F e 品位约3 0 ．9 0 ％，m F e 品位 仅o ．4 6 ％。采用N I ，C T 0 4 0 6 高场强外磁式磁选机，进 行了一1 2 、一5 、一3m m 粒级的分选试验，其试验结果 见表5 。可以看出当分选粒级为一3m m 时，外磁式磁 选机可以将镜铁矿尾矿品位控制在9 ．9 5 ％，抛尾产率 3 6 ．8 5 ％；而当分选粒度在一5m m 和一1 2m m 时，尾 矿品位 1 9 ％，说明该粒级的单一镜铁矿难以实现回 收；同时也可以推出，即使是一3m m 粒级单一镜铁矿 分选，当料层厚时等效分选粒级和一5m m 甚至一1 2 m m 的也会相似，因此一3m m 粒级单一镜铁矿分选也 需要单层布料，处理量不会太高。 31 8m m 磁铁矿磨前预选 目前单一磁铁矿在细碎后一1 2m m 磨前预选领 域，预选永磁筒式磁选机已经相对成熟[ 5 ] ，对于某些 选厂细碎或高压辊磨后人磨粒级在一1 8m m ，永磁 筒式磁选机存在易堵塞等可靠性低问题，因此之前 少有一1 8m m 粒级磨前预选应用。针对四川阿坝地 区某细碎后一1 8m m 磁铁矿，采用N L C T 0 6 0 7 实验 室外磁式磁选机，进行了预选抛尾试验，结果如表6 。 表5分选粒度对单一镜铁矿分选指标影响试验结果 T a b l e5T h ei n f l u e n c eo fg r a n u l a r i t yo fs p e c u l a r i t e m a d eo ns e p a r a t i o nd a t a ／％ 表6 阿坝矿业一1 8m m 磁铁矿抛尾试验数据 T a b l e6T e s td a t ao f 一18m mm a g n e t i t et a i l i n g s d i s c a r d i n gi nAB a r1 r o n r e ／％ 可以看出，阿坝矿业一1 8m m 单一磁铁矿矿样 经外磁式磁选机预选抛尾，可抛出产率4 2 ．0 9 ％、 T F e 品位仅8 ．4 6 ％的合格尾矿，大幅减少了人磨量。 同时进行了预选精矿筛析，结果显示一1 5 0 “m 、一7 4 肚m 粒级占比仅5 ．6 ％、2 ．4 ％，对指导磨矿分级系统 中旋流器流程配置起到辅助作用。 4结论 1 N I ，C T 系列外磁式磁选机具有分选力高、扫 选带长、分选矿石粒度不受限制等优势，可用于常规 筒式磁选机难以处理的一1 8m m 钒钛磁铁矿、单一 磁铁矿磨前预选，可有效降低抛尾尾矿T F e 、T i 0 。 品位，减少强磁回收环节，简化流程配置。钒钛磁铁 矿一段磨矿分级沉砂采用外磁式磁选机抛尾，可以 减少磨矿返回量。 2 针对含镜铁矿等弱磁性矿物的混合型铁矿， 采用外磁式磁选机进行抛尾时，人选粒级为一3m m 为优，且处理量不宜过大，以外磁式磁选机筒体分选 表面单层布料为优。 参考文献 [ 1 ] 尚红亮。史佩伟，成磊，等．新型外磁式磁选设备的研制 及应用[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 17 4 7 5 7 9 ． [ 2 ] 成磊，尚红亮．混合型铁矿在开放磁路高梯度磁场中的磁 场力分析与验证[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 8 4 7 8 8 1 ． [ 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