SLon型高梯度磁选机回收微细粒氧化铁矿工艺研究.pdf

S e r i e sN o ．3 8 7 S e p t e m b e r2 0 0 8 金属矿 山 M E T A LM I N E 总第3 8 7 期 2 0 0 8 年第9 期 机电与自动化 S L o n 型高梯度磁选机回收微细粒氧化铁矿工艺研究 曹卫国张友锋侯君一杨晓颖 江西理工大学 摘要以满银沟铁矿选矿厂的浓密箱给矿、浓密箱沉砂和浓密箱溢流为研究对象，采用改变扫选S i g n 型高 梯度磁选机磁介质大小的方法，对这3 种铁矿石进行试验研究，以达到降低尾矿品位，提高该铁矿石回收率的目 的。 关键词赤铁矿高梯度磁选机磁介质 I n v e s t i g a t i o no nt h eP r o c e s so fR e c o v e r i n gM i c r o f f m eO x i d eO r eo f M a n y i n g o uI r o nM i n eb yS i o n 碰g l lI n t e n s i t yM a g n e t i cS e p a r a t o r C a oW e i g u o Z h a n gY o u f e n g H o uJ u n y i Y a n gX i a o y i n g 五a n g x iU n i v e r s i t yo fS c i e n c ea n dT e c h n o l o g y A b s t r a c tI n v e s t i g a t i o ni sc a r r i e do u to nt h et h i c k e n e rf e e d ，u n d e r f l o wa n do v e r f l o wo fM a n y i n g o uI r o nC o n c e n t r a t o r b yv a r y i n gt h es i z eo ft h em a g n e t i cm e d i ao fS l o uh i S hg r a d i e n tm a g n e t i cs e p a r a t o r si ns c a v e n g i n g ．I Ta i m st or e d u c et h e t a i l i n gg r a d ea n di m p r o v et h ei r o nr e c o v e r y ． K e y w o r d sH e m a t i t e ，H i S hs 删t i e n tm a g n e t i cs e p a r a t o r ，M a g n e t i cm e d i a 满银沟铁矿选矿厂生产规模8 0 万t ／a ，自投产 以来，生产指标基本达到设计要求。但由于该铁矿 石属赤铁矿，极易泥化，且磨矿流程是两段连续磨 矿，磨矿产物经水力旋流器分级的溢流 即强磁选 给矿 中一5 0 0 目粒级达5 0 ％以上，品位4 0 ．0 0 ％。 这部分矿石由于粒度太细，在选别过程中不能得到 有效回收，造成铁回收率偏低，尾矿的铁品位较高。 如何对这部分细粒级矿石进行回收，降低尾矿品位， 提高该铁矿石的回收率，就成为目前选矿厂迫切需 要解决的问题。 1 矿石性质 满银沟矿区分为满银沟、杨家村、双水井3 个中 型赤铁矿矿段。该矿床属于中型沉积变质型赤铁矿 床，矿体赋存于前震旦系利马河组变沙岩及绢云千 枚岩中。铁矿物以赤铁矿为主，其次为褐铁矿、菱铁 矿、假象赤铁矿，偶见磁铁矿、钛铁矿等；脉石矿物以 石英为主，绢云母、白云石、方解石次之。矿石结构 主要以鳞片变晶结构、似文象结构、交代结构和胶结 结构为主，构造主要以块状构造为主，其次为粉状， 条带状。铁矿物粒径一般在0 ．0 0 25 0 ．0 4m i l l ，有 时可见赤铁矿变斑晶，粒径可达0 ．1 5 1 ．4m m ，脉 石矿物石英粒径一般在0 ．0 0 25 一O ．1 5m m ，常被赤 铁矿交代充填、溶蚀，矿石硬度小。铁矿石的多元素 化学分析结果见表l ，铁物相分析结果见表2 。 表1 铁矿石的多元素分析结果 ％ 铁物相} i ；涛磁铁矿碳酸铁黄铁矿硅酸铁合计 铁含量 4 6 ．5 70 ．1 0 0 ．3 00 ．1 10 ．8 44 7 ．9 2 分配率 9 7 ．1 8 0 ．2 10 ．6 30 ．2 3I ．7 5 1 0 0 ．0 0 从表1 、表2 可知，矿石中的铁含量4 7 ．9 2 ％，其 中赤铁矿、褐铁矿中的铁占9 7 ．1 8 ％。矿石中二氧 化硅含量2 0 ．9 4 ％，三氧化二铝含量5 ．2 8 ％，硫含量 0 ．0 1 6 ％，磷含量0 ．1 0 3 ％，属于低硫、磷，高硅、 铝，酸性弱磁性铁矿石。 曹卫国 1 9 7 2 一 ，男，江西理工大学应用科学学院建工系，讲师， 3 4 1 0 0 0 江西省赣州市红旗大道8 6 号。 9 7 总第3 8 7 期 金离矿 山 2 0 0 8 年第9 期 2目前工艺流程存在的问题 该矿委托马钢集团设计研究院进行“满银沟矿 业集团8 0 万t ／a 选矿厂设计”。根据选矿试验结果 及其推荐意见，确定选矿工艺流程为两段连续磨矿。 湿式高梯度强磁选流程。一段磨矿细度一2 0 0 目占 5 5 ％，二段磨矿细度～2 0 0 目占8 5 ％。二段磨矿产 品经强磁粗选抛尾，粗选精矿再经过高梯度强磁选 机精选获得铁品位在6 6 ．0 0 ％以上的高梯度强磁铁 精矿；高梯度强磁精选的尾矿再经过一次高梯度强 磁扫选，获得铁品位在5 0 ．0 0 ％以上的铁精矿。工 艺流程如图1 所示。 胁恶 粉矿仓 高梯度磁选粗选 铁精矿l倾斜浓密箱 4 9 ．9 2 3 1 ．2 8 尸一 5 2 7 0 4 1 ．2 7 l 高梯度磁选扫选 【堑璺i 塑笾 4 5 ．6 9 ；3 7 ．0 0 I 尾矿 图1满银沟铁矿选矿数质量工艺流程 随着铁矿石资源的减少，开采量的增大，原矿品 位降为4 0 ．0 0 ％左右，铁精矿品位5 8 ．0 0 ％左右，扫 选铁精矿品位4 7 ．0 0 ％左右。在实际生产中，高梯 度强磁选机都是江西赣州金环磁电设备有限公司生 9 8 产的S L o n 型立环脉动高梯度强磁选机，磁介质是 咖2m m 棒介质，给入浓密箱矿浆 即精选和粗选尾 矿 铁矿石品位为3 5 ．0 0 ％左右，浓度为1 6 ．0 0 左 右％，经浓缩后沉砂进入扫选。沉砂铁品位 3 0 ．0 0 ％左右，浓度2 0 ％左右，扫选铁精矿4 7 ．0 0 ％ 左右。而浓密箱溢流粒度极细，几乎全部为一5 0 0 目 一0 ．0 3 7m m ，其中一2 0t x m 高达7 3 ．0 2 ％左右， 其浓度很小，约6 ％～8 ％，产率是球磨给矿量的 2 0 ％。这部分矿石品位与人磨品位接近，为 4 0 ．0 0 ％以上，而且浓密箱溢流直接排入尾矿，这是 造成尾矿偏高的主要原因。如何回收这部分微细粒 级矿物，降低尾矿品位，提高扫选作业回收率是当前 迫切需要解决的问题。 3 实验室磁介质试验 依据生产现场，对浓密箱给矿、沉砂和溢流不添 加任何药剂，在高梯度磁选机相同电流强度4 0 0A 、 磁感应强度0 ．6T 条件下，换用不同直径磁介质选 别，所得结果如表3 、表4 和表5 所示。 器／m m 强度／T 耋蒙哆％位_ 户肾 器／m m 强度／T 耋蒙哆％位0 ≯肾 群耘墨蒙嘭≯％率臀 从表3 、表4 、表5 可知，对于浓密箱给矿、沉砂 和溢流，高梯度磁选机的棒介质直径大小对这3 种 试样是有影响的。在相同磁感应强度0 ．6T 的条件 下，采用咖1m m 棒介质，浓密箱给矿的磁选精矿品 位5 1 ．0 0 ％左右，比采用咖2f i l m 棒介质的磁选精矿 曹卫国等S L o n 型高梯度磁选机回收微细粒氧化铁矿工艺研究 一 2 0 0 8 年第9 期 品位高3 个百分点，而回收率和尾矿品位相差不大； 对于浓密箱沉砂，采用咖2n l n l 棒介质的磁选精矿 品位不到4 0 ．0 0 ％，比采用‘b1m m 棒介质的磁选精 矿低4 个百分点左右，回收率低1 0 个百分点左右； 而浓密箱溢流采用咖li n t o 棒介质的磁选精矿品位 与采用咖2m m 棒介质的磁选精矿品位5 1 ．0 0 ％相 差不大，回收率比用咖2H i m 棒介质高1 5 个百分点 左右。说明西1m m 棒介质能够有效回收一部分品 位较高的微细粒级铁矿石。 4 租I U l l l 和啦m l u 磁介质的工业试验 4 ．1 试验条件 满银沟铁矿集团公司选矿厂扫选作业2 台 S l _ o n 一1 7 5 0 型高梯度磁选机采用西2m m 棒介质选 别，对微细粒级赤铁矿的回收效果不佳。因此该选 矿厂在实验室采用西1I I I I l l 棒介质试验的基础上， 利用公司闲置的1 台S L o n 一1 2 5 0 型高梯度磁选机， 拆除其原有的 b 4m m 棒介质，安装由赣州金环公 司提供的西1m m 棒介质，将该机配置在扫选作业 的1 台S L o n 一1 7 5 0 型高梯度磁选机旁，由l 台给料 箱同时分别为这两种不同型号高梯度磁选机供料， 进行咖1m m 和咖2m m 棒介质对比性工业试验。 4 ．2 试验结果 在相同给矿、相同磁感应强度条件下进行试验， 其中扫给为扫选给矿，扫1 一精为S L o n 一1 2 5 0m m 高梯度磁选机扫选精矿；扫l 一尾为S l _ o n 一1 2 5 0 m m 高梯度磁选机扫选尾矿；扫2 一精为S L o n 一 1 7 5 0m m 高梯度磁选机扫选精矿；扫2 一尾为S L o n 一1 7 5 0m m 高梯度磁选机扫选尾矿，所得试验结果 见表6 、表7 、表8 。不同磁感应强度条件下S L o n 型 高梯度磁选机西1l n m 和西2m m 磁介质的磁选精 矿品位及回收率分别见图2 、图3 。 表6 磁感应强度0 ．7T 下的试验结果 样品编号样品名称哆％位●乒喘率鬟趁 。甭1 一霜扫选精矿 5 1 ．9 41 7 ．0 52 8 ．5 90 ．7 塑 二星塑垄星笪堑丝 扫2 一精扫选精矿4 7 ．7 3 1 7 ．9 62 7 ．6 90 ．7 塑 二星塑垄星笙 殳 塑笙塑垄丝堑垫 塑塑 塑螋 表7 磁感应强度O ．6T 下的试验结果 扫i 一精 扫选精矿 5 0 ．2 1 2 5 ．0 33 8 ．5 20 ．6 塑 二垦 塑姿垦笙堑 扫2 一精扫选精矿4 8 ．9 9 2 3 ．4 4 3 5 ．1 90 ．6 扫2 一尾扫选尾矿2 7 ．6 2 扫给扫选给矿 3 2 ．6 31 0 0 ．0 0 1 0 0 ．0 0 表8 磁感应强度0 ．5T 下的试验结果 图2 不同磁感应强度条件下S L o n 型高梯度磁选机 棚m m 和中岔U l n l 磁介质的磁选铁精矿品位分布 - 一磁介质币1m m ；一磁介质西2h i m 图3 不同磁感应强度条件下S L o n 型高梯度磁选机 面 1l n l n 和袒m m 磁介质的磁选铁精矿回收率分布 _ 一磁介质母1I n m l 一磁介质击2m m 从试验结果可知，在相同给矿条件，磁感应强度 0 ．6T ，采用咖1r f l m 棒介质的S L o n 一1 2 5 0 型高梯 度磁选机的磁选精矿比咖2r f l m 棒介质的S L o n 一 1 7 5 0 型高梯度磁选机的磁选精矿品位高2 个百分 点左右，回收率高3 个百分点左右。尾矿比西2 m m 棒介质的S L o n 一1 7 5 0 型高梯度磁选机的磁选尾矿 品位低1 个百分点左右。而随着磁感应强度的降 低，采用不同直径棒介质高梯度磁选机的选别结果 相差很小。 5 结论 1 通过换用不同磁介质的试验结果可知，对 于浓密箱给矿、沉砂和溢流，磁选机的棒介质直径大 小对这3 种试样是有影响的。在相同磁感应强度 0 ．6T 下，采用咖1m m 棒介质，浓密箱给矿和溢流的 下转第1 2 5 页 9 9 ∞”∞西∞坫m， 李根等某尾矿库渗流稳定性的数值模拟 2 0 0 8 年第9 期 图3 模拟计算结果 式f 7 ，J 可知，相应的动水压力也就最大，所以最 容易发生渗流破坏，造成尾矿库事故。 此外，由于所取断面的坝坡坡角口明显大于 1 2 0 。，所以t a r i f f ≥t a n 妒 土体的摩擦角妒为3 6 。 ， 二 所以导致边坡不稳定。 为了防止堤坝的渗透破坏，一般设置排水需同 时设置反滤层。反滤层的作用在于防止土颗粒随渗 流流失；经反滤层保护的土，同时加上排水体本身或 上部建筑物的压重作用，也就提高了渗流出口处土 体的临界破坏坡降一一。 5 结论 尾矿坝浸润线的高低，对尾矿坝的稳定非常重 要。为了更好地管理尾矿库，了解尾矿库地下水渗 流场的变化规律和影响因素很有必要。将掌握的规 律与日常的监测工作相结合，积极采取预防措施，控 制地下水的变化以及浸润线的抬升，尤其是防止尾 矿坝产生渗流变形和坝面溢出∞j 。利用F L A C 3 D 软 件可以比较好地模拟计算尾矿库的渗流，对尾矿库 的安全生产有很重要的意义。 参考文献 [ 1 ]腾志国．关于尾矿坝地震稳定性的分析及评价．[ J ] ．河北冶 金，2 0 0 3 1 1 6 1 7 ． [ 2 ] 刘波，韩彦辉．F L A C 原理、实例与应用指南[ M ] ．北京人 民交通出版社，2 0 0 5 ． [ 3 ] 苑莲菊，李振栓，等．工程渗流力学及应用[ M ] ．北京中国建 材工业出版社．2 0 0 1 ． [ 43 钱家欢，殷宗泽．土工原理与计算[ M ] ．北京中国水利水电出 版社，1 9 9 6 ． [ 5 ]王凤江，王来贵．尾矿库灾害及其工程整治[ J ] ．中国地质灾害 与防治学报，2 0 0 3 ，1 4 3 ，7 6 - 8 0 ， [ 6 ] 尹光志，余果，张东明．细粒尾矿库地下渗流场的数值模拟 图4 模拟计算结果 分析[ J ] 重庆大学学报，2 0 0 5 6 8 1 - 8 3 ． 水力坡降均成正比关系，所以从图上可以知道水头、 收稿日期2 0 0 8 - 0 7 - 2 7 梯度最大值的地方也就是水力坡降最大的地方，由 - - 一 - 一 - 一 - 一 一 - 一 - - 卜 一 一 一- 卜- 一- - - ‘_ 卜- - ” - 一‘- 卜* 。卜一 * ‘．．- ．一 * - 上接第9 9 页 磁选精矿品位都在5 1 ．0 0 ％左右，尾矿相差不大；溢 流的回收率采用西1m m 棒介质比用咖2m m 棒介 质高1 5 个百分点左右。浓密箱沉砂采用西2m m 棒 介质比采用曲1m m 棒介质的磁选精矿品位低4 个 百分点，尾矿品位相差不大，回收率低1 0 个百分点。 说明咖1m m 棒介质能够有效回收一部分品位较高 的微细粒级铁矿石。 2 满银沟铁矿选矿厂扫选作业西lm m 棒介 质和西2m m 棒介质的对比试验表明，在磁感应强 度I 0 ．6T 时，采用咖lm m 棒介质比咖2m m 棒介 质选别效果好，其精矿品位可平均提高2 个百分点， 尾矿平均降低1 个百分点，回收率平均提高3 个百 分点。说明选用咖1m m 棒介质需要较大的磁感应 强度。 收稿日期2 0 0 8 - 0 7 1 6 1 2 5 SLon型高梯度磁选机回收微细粒氧化铁矿工艺研究SLon型高梯度磁选机回收微细粒氧化铁矿工艺研究 作者曹卫国， 张友锋， 侯君一， 杨晓颖， Cao Weiguo， Zhang Youfeng， Hou Junyi， Yang Xiaoying 作者单位江西理工大学 刊名 金属矿山 英文刊名METAL MINE 年，卷期2008，““9 被引用次数0次 相似文献10条相似文献10条 1.期刊论文 许新邦.XU Xin-bang 应用 SLON-1500 立环脉动高梯度磁选机提高弓长岭贫赤铁矿回收率的工业试验 -冶金矿山设计与建设2000,321 阐述了鞍钢弓长岭矿应用 SLON-1500 立环脉动高梯度磁选机分选贫赤铁矿工业试验的各试验流程阶段及其发生和存在的问题, 并提出了相应的改进 技术措施和方案.连续 3 个月的工业试验结果,经原冶金部组织的专家鉴定认为, 指标达到了红矿选矿的国际先进水平. 2.期刊论文 徐景海.蒋文利.Xu Jinghai.Jiang Wenli 孟家沟赤铁矿选矿方法研究与探讨 -金属矿山2006,““9 介绍了孟家沟赤铁矿矿石性质、选矿试验研究与探索情况,对孟家沟赤铁矿选矿方法进行了技术经济论证,确定了选矿工艺流程.孟家沟赤铁矿选矿方 法研究证明,弱磁选-强磁选-反浮选流程是最为经济合理的,它不仅可以取得好的技术指标,也可取得最佳的经济效益,是国内处理赤铁矿普遍采用的选矿 工艺流程,特别是SLon立环脉动高梯度磁选机的问世,给赤铁矿选矿工艺的进步提供了保证,为赤铁矿选矿取得经济合理的指标奠定了基础. 3.期刊论文 饶宇欢.吴荣生 SLon立环脉动高梯度磁选机在福建上杭湖洋铁矿的使用 -矿业快报2004,2011 SLon立环脉动高梯度磁选机是一种利用磁力、脉动流体力和重力的综合力场连续分选细粒弱磁性矿物的工业设备,它具有富集比大,选矿效率高,磁介 质不堵塞,设备工作稳定等优点.2004年福建上杭湖洋铁矿采用1台SLon-1250立环脉动高梯度磁选机分选铁矿,矿石主要含有赤铁矿、磁铁矿、褐铁矿.该 磁选机在湖洋铁矿的使用,取得了综合铁精矿品位63的较好指标. 4.期刊论文 饶宇欢.蔡正鹏 SLon立环脉动高梯度磁选机在昆钢大红山选矿厂的应用 -矿业快报2004,202 SLon立环脉动高梯度磁选机是新一代高效强磁选设备,具有富集比大、选矿效率高、磁介质不易堵塞、设备工作稳定等优点.2002年,昆钢大红山选矿 厂年处理磁-赤铁矿50万t的选矿厂使用了4台SLon-1500立环脉动高梯度磁选机,进行了一段强磁粗选和二段强磁精选的选矿流程,取得了较好的选矿指标. 5.会议论文 饶宇欢.吴荣生 SLon立环脉动高梯度磁选机在福建上杭湖洋铁矿的应用 2004 SLon立环脉动高梯度磁选机是一种利用磁力、脉动流体力和重力的综合力场连续分选细粒弱磁性矿物的工业设备，它具有富集比大，选矿效率高 ，磁介质不堵塞，设备工作稳定等优点。福建上杭湖洋铁矿矿石主要含有赤铁矿、磁铁矿、褐铁矿，采用1台SLon-1250立环脉动高梯度磁选机分选铁矿 ，取得了综合铁精矿品位63％的较好指标。 6.期刊论文 王兆元 SLon磁选机从上厂铁矿尾矿回收赤铁矿的研究与应用 -矿冶工程2004,24z1 介绍了昆钢上厂铁矿尾矿性质,采用SLon立环脉动高梯度磁选机回收该尾矿中的铁矿物,进行了小型试验和工业试验.阐述了尾矿回收工艺的选别特点 、技术指标及投产后可取得的经济效益和社会效益. 7.期刊论文 熊大和.杨庆林.汤桂生.钱士瑚.Xiong Dahe.Yang Qinglin.Tang Guisheng.Qian Shihu 提高姑山赤铁 矿生产指标的工业试验研究 -金属矿山2000,2312 姑山铁矿为进一步提高生产指标,近年来,采用新型、高效的SLon立环脉动高梯度磁选机改造流程,经72 h工业试验,实现了β60.17、ε76.59的 良好指标,创姑山矿选矿指标历史新高. 8.期刊论文 叶和江.Ye Hejiang 上厂铁矿尾矿回收赤铁矿的试验和应用 -金属矿山2000,““3 介绍了昆钢上厂铁矿尾矿性质,采用SLon-1500立环脉动高梯度磁选机回收尾矿中铁矿物的小型试验和工业试验情况,阐述了该工艺的选别特点、技术 指标及投产后可取得的经济效益和社会效益. 9.会议论文 王兆元 SLon磁选机从上厂铁矿尾矿回收赤铁矿的研究与应用 2004 介绍了昆钢上厂铁矿尾矿性质,采用SLon立环脉动高梯度磁选机回收该尾矿中的铁矿物,进行了小型试验和工业试验.阐述了尾矿回收工艺的选别特点 、技术指标及投产后可取得的经济效益和社会效益. 10.期刊论文 陈镇方.李保卫.赵瑞超.张邦文 超声波辅助高梯度磁选的试验探索 -内蒙古科技大学学报2010,291 高梯度磁选是回收弱磁性矿物、细粒矿物质的重要手段,为了减轻磁介质机械夹杂问题,设计了超声波在线辅助高梯度磁选装置.利用该装置,研究了 超声波频率、功率以及磁选参数对低品位赤铁矿磁选效果的影响.结果发现,合适频率和功率的超声波可以改善磁选质量,这得益于超声波辐射在矿浆中产 生的机械振动和空化作用.在超声波频率28 kHz、超声波功率120 W、磁场强度0.8 T等条件下,高梯度磁选所得铁精矿的品位比没加超声波处理的情况提 高了2～3,回收率提高了1～2. 本文链接 授权使用武汉理工大学whlgdx，授权号3cee0719-8825-4a06-9281-9e0a014d9d46 下载时间2010年10月9日