SLon磁选机在攀钢选钛厂扩能改造.pdf

第2 8 卷第6 期 2 0 0 8 年1 2 月 矿冶 工 程 M I N I N GA N DM E T A L L U R G I C A LE N G I N E E R I N G V 0 1 ．2 8N 0 6 D e c e m b e r 2 0 0 8 S L o n 磁选机在攀钢选钛厂扩能改造 细粒级钛铁矿中的应用① 熊 涛1 ，熊大和2 ，钱枝花2 1 ．江西理工大学，江西赣州3 4 1 0 0 0 ；2 ．赣州金环磁选设备有限公司江西赣州3 4 1 0 0 0 摘要将S L o n 磁选机应用于攀钢选钛厂细粒级钛铁矿的扩能改造中，在给矿T i O 品位为9 ．4 7 ％的条件下，经一段一粗一扫、两 段一精一扫的磁选工艺流程，可获得T i O 品位2 2 ．0 4 ％，同收率7 4 ．5 0 ％的指标，尾矿T i O 品位3 ．0 7 ％，达到了扩能改造的要求。 关键词S L o n 立环脉动高梯度磁选机；细粒级钛铁矿；扩能改造 中图分类号T D 9 2 4文献标识码A文章编号0 2 5 3 6 0 9 9 2 0 0 8 0 6 - 0 0 4 8 一0 3 A p p l i c a t i o no fS L o nM a g n e t i cS e p a r a t o ri nC a p a c i t yE x p a n s i o na n d T e c h n i c a lR e c o n s t r u c t i o no fF i n eI I m e n i t eP r o c e s s i n g X I O N GT a 0 1 ，X I O N GD a ．h e 2 ，Q I A NZ h i ．h u a 2 1 ．J i 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 ，G a n z h o u3 410 0 0 ，J i a n g x i ，C h i n a ；2 ．G a n z h o uJ i n h u a nM a g n e t i cB q u i p m e n tC oL t d ，C , a r t z h o u3 410 0 0 ，J i a n g x i ，C h i n a A b s t r a c t S L o nv e r t i c a lr i n gp u l s a t i n gh i g h g r a d i e n tm a g n e t i cs e p a r a t o rw a si n t r o d u c e df o rc a p a c i t ye x p a n s i o na n dt e c h - n i c a lr e c o n s t r u c t i o no ff i n ei l m e n i t ep r o c e s s i n ga tt h eT i t a n i u mC o n c e n t r a t o ro fP a n z h i h u aI r o na n dS t e e lG r o u p ．W i t ha f e e dg r a d e T i 0 2 o f9 ．4 7 ％，t i t a n i u mc o n c e n t r a t ew i t haT i 0 2g r a d eo f2 2 ．0 4 ％a n dar e c o v e r yo f7 4 ．5 0 ％c a nb eo b t a i n e db yam a g n e t i cs e p a r a t i o nf l o w s h e e tw i t ho n es t a g eo fo i l er o u g h i n ga n do n es c a v e n g i n g ，a n dt w os t a g e so fo n e c l e a n i n ga n do n es c a v e n g i n g ，w h i l et h eT i 0 2g r a d eo ft h et a i l i n g sc a nb er e d u c e dt o3 ．0 7 ％．T h i si n d e xs h o w st h a tt h e o b j e c t i v eo ft e c h n i c a lu p g r a d i n gh a sb e e nw e l la c t u a l i z e d ． K e yw o r d s S L o nv e r t i c a lr i n gp u l s a t i n gh i g hg r a d i e n tm a g n e t i cs e p a r a t o r ；f i n ei l m e n i t e ；c a p a c i t ye x p a n s i o na n dt e c h n i - c a lr e c o n s t r u c t i o n 攀钢钛业有限责任公司选钛厂于1 9 8 0 年建成投 产第1 条年产5 万t 钛精矿生产线，开始对选铁尾矿 进行综合回收。初期采用“重一电”流程，产品为粗粒钛 精矿 0 ．0 7 4m m 粒级 。1 9 9 2 年对该流程进行扩能 改造，1 9 9 6 年达到1 0 万t ／a 的生产能力。2 0 0 1 年建 成后八系统微矿生产线，回收选矿厂后八系统磁选尾 矿中的细粒钛铁矿 0 ．0 7 4 0 ．0 1 9m m 。2 0 0 4 年又 建成前八系统微矿生产线，回收选矿厂前八系统磁选 尾矿中的细粒钛铁矿 0 ．0 7 4 ～0 ．0 1 9m m 。至此，选 钛厂可以处理选铁厂的全部尾矿。经过多次扩能改 造，目前选钛厂已具备年产2 8 ～3 0 万t 钛精矿的生产 能力，其中粗粒级部分采用重一电流程 主流程 ，产能 为1 2 万t ／a ；老浮选生产线 用强磁一浮选回收进入主 流程中的细粒钛铁矿 产能为2 ．5 万t ／a ；前、后八微矿 浮选生产线产能共计1 3 ．5 万t ／a ；摇选线处理前后八 微矿生产线的尾矿及电选中矿，产能为2 万t ／a 。目前 选钛厂钛的系统回收率只有2 1 ％左右，与太和铁矿和 龙蟒集团红格钛业公司T i O 回收率4 0 ％一4 5 ％相比， 还有较大的差距，大量的钛铁矿资源未得到充分回收 利用。为了充分回收利用尾矿中的钛资源，进行选钛 厂扩能改造以提高选钛回收率是十分必要的。此次攀 钢选钛厂扩能改造所要达到的指标 T i O 为细粒级 一段原矿品位9 ％一1 0 ％时，要求精矿品位高于 1 5 ％，尾矿品位低于3 ．2 ％；细粒级二段原矿品位 1 5 ％一1 5 ．5 ％时，要求精矿品位高于2 0 ％，尾矿品位 低于4 ．6 ％。 1 试验工艺的选择 1 ．1 原矿性质 选钛厂的原矿为选铁厂尾矿，其中主要金属矿物为 ①收稿日期2 0 0 8 ．0 5 ．1 4 作者简介熊涛 1 9 8 2 一 ．男。江西东乡人，硕f 研究生，丰要研究方向为磁电选矿设备及选矿I 艺。 通讯作者熊大和 1 9 5 2 一 ，男，江匹宜丰人，教授级高上，博士，主要从事磁电选矿设备研制及制造工作。 万方数据 第6 期熊涛等S t , o n 磁选机在攀钢选钛厂扩能改造细粒级钛铁矿中的应用4 9 钛磁铁矿、钛铁矿，另有少量的磁赤铁矿、褐铁矿，硫化 矿物以黄铁矿为主，还有少量的钴镍黄铁矿、硫钴矿。 脉石矿物以钛普通辉石、斜长石为主，次为橄榄石、钛闪 石及少量绿泥石等。原矿主要矿物含量及主要矿物的 物理性质见表it ，原矿多元素分析结果见表2 。 表l原矿主要矿物的含量及物理性质 矿物含量密度比磁化系数 比电阻 名称 ／％ ／ g c m 一3 ／ 1 0 6c m 3 g 一1 ／ n c m 表2 原矿多元素分析结果 质量分数 ／％ 1 ．2 试样矿样来源 试验细粒级矿样取自攀钢钛业有限责任公司选钛 厂原矿斜板溢流，试验时先弱磁除铁，经除铁后T i O 品位为9 ．3 3 ％，产率为9 7 ．6 6 ％，回收率为9 6 ．9 3 ％。 探索试验设备选用S L o n 一1 0 0 周期式脉动高梯度磁 选机。 1 ．3 工艺选择 从钒钛磁铁矿中回收钛铁矿早已见于生产，由于 生产中采用的工艺多为浮选或强磁- 浮选流程，为了提 高钛的回收率，先后开展了重选- 浮选、重选一强磁选一浮 选、强磁选一浮选、强磁选- 电选联合流程为主的试验研 究，试验结果见表3 【2 J 。 表3 各联合流程选别结果 流程名称产率／％T i 0 2 品t 沙％回收率／％备注 由表3 可见，采用强磁一浮选的联合流程回收攀枝 花微细粒级钛铁矿，其最终钛精矿品位可达4 6 ．5 7 ％，回 收率达6 6 ．6 7 ％，故采用强磁．浮选的联合流程回收攀枝 花微细粒级钛铁矿应是经济、合理的。本次只进行磁选 方面的实验。探索试验流程见图l 。 细粒级原矿 矿 2 S L o n 立环脉动高梯度磁选机设备结 构和工作原理∞1 S L o n 立环脉动高梯度磁选机结构见图2 。其工作 原理为激磁线圈通以直流电，在分选区产生感应磁 场，位于分选区的磁介质表面产生非均匀磁场即高梯 度磁场。转环作顺时针旋转，将磁介质不断送入和运 出分选区。矿浆从给矿斗给人，沿上铁轭缝隙流经转 环。矿浆中的磁性颗粒吸附在磁介质表面上，被转环 带至顶部无磁场区，被冲洗水冲入精矿斗，非磁性颗粒 在重力、脉动流体力的作用下穿过磁介质堆，沿下铁轭 缝隙流人尾矿斗排走。 图2S L o n 立环脉动高梯度磁选机结构 l 脉动机构；2 激磁线圈；3 铁轭；4 转环；5 给矿 斗；6 - - 漂洗水斗；7 精矿冲洗装置；8 精矿斗；9 中矿斗； l O 尾矿斗；l l 液位斗；1 2 转环驱动机构；1 3 机架； F 一给矿；w 清水；c 精矿；M 中矿；卜尾矿 该机的转环采用立式旋转方式，对于每一组磁介 质而言，冲洗磁性精矿的方向与给矿方向相反。如果给 矿中有粗颗粒不能穿过磁介质堆，粗粒一般会停留在 磁介质上表面，即靠近转环内圆周；当磁介质被转环带 至顶部时，已经旋转了1 8 0 。，粗粒位于磁介质下部，不 万方数据 矿冶工程第2 8 卷 必穿过磁介质堆即可很容易地被冲洗水冲人精矿斗。 该机的脉动机构驱动矿浆产生脉动，可使分选区内矿 粒群保持松散状态，使磁性矿粒更容易被磁介质捕获， 使非磁性矿粒尽快穿过磁介质堆进人到尾矿中去。 反冲精矿和矿浆脉动可防止磁介质堵塞，脉动分 选可提高磁性精矿的质量，这些措施保证了该机具有 较大的富集比、较高的分选效率和较强的适应能力。 3 细粒级试验研究 3 ．1 细粒级一段探索试验 弱磁除铁后采用⑦2m m ，f 2 j 3m m 以及复合棒介 质各做了平行试验，粗选场强为0 ．4 、O ．5 和0 ．6T ，扫 选场强为0 ．6 、0 ．8 和0 ．9T ，冲程为4 和6m m 。根据 试验结果，采用粗选场强0 ．5T ，冲程4m m ，0 2m m 棒 介质，扫选场强0 ．6T ，冲程4m m ，0 2m m 棒介质效果 最好。结果见表4 。 表4 细粒级一段一租一扫试验指标 另外，当扫选场强超过0 ．6T 时，高场强扫选所得 综合精矿品位反而越高，而且相同条件下采用彩2m m 棒介质所得综合精矿品位也比采用f 2 j 3m m 棒介质所 得综合精矿品位高，这充分说明细粒级钛铁矿中，微细 粒级钛铁矿占绝大多数。当冲程采用6m l n ，冲次采用 3 0 0r ／m i n ，扫选场强超过0 ．6T 时，细粒级钛精矿大多 数能够被回收。试验结果表明，为了降低扫选场强，当 冲程采用6m m 时，冲次不宜超过2 8 0r ／m i n 。 3 ．2 细粒级二段探索试验 弱磁除铁后一段采用粗选0 ．5T ，扫选0 ．6T 条件 富集矿样进行二段一精一扫磁选条件试验，结果表明二 段精选场强o ．3T ，扫选场强0 ．4T 的指标较好，综合精 矿品位较高，综合精矿回收率相差不大。结果见表5 。 表5 细粒级二段一精一扫试验指标 因此运用S L o n 磁选机处理攀钢选钛厂细粒级钛铁 矿选矿指标为给矿品位9 ．4 7 ％，钛精矿品位为2 2 ．0 4 ％， 尾矿品位为3 ．c r 7 ％，钛强磁总回收率为7 4 ．5 0 ％。 3 ．3 细粒级粗选工业试验 将选钛厂后八系列三号S L o n 一1 5 0 0 高梯度磁选 机经过检修，更换了新的磁介质和激磁线圈后作此次 工业试验，由于现场条件限制，只进行了细粒级一段连 续7 2h 工业试验，取样2 7 次。试验条件激磁电流为 9 0 0A ，冲程为1 4m m 。当原矿平均给矿品位 T i O 为 9 ．6 4 ％时，精矿平均品位为1 5 ．1 0 ％，尾矿平均品位为 3 ．7 6 ％，精矿平均产率为5 2 ．0 5 ％，精矿平均回收率为 8 1 ．0 8 ％。 3 ．4 细粒级强磁选产品粒度分析 细粒级强磁选产品筛析结果见表6 。 表6 细粒级强磁选产品粒度筛析结果 表6 结果表明，单体解离较好的粒级，T i O 回收 率达7 8 ．6 0 ％以上，最高达8 8 ．8 2 ％；- 0 ．0 3 8m m 粒 级精矿品位较高，精矿T i O 回收率也达6 9 ．6 8 ％。筛 析结果也说明采用9 2m m 棒介质是正确的。 4 结语 对攀西地区细粒级钛铁矿的试验研究及实践表 明，“重选- 电选”流程难以使选钛厂的生产状况得到根 本的改变，“强磁- 浮选”流程是回收攀眄地区钛铁矿更 为先进合理的选矿流程。虽然选钛厂前、后八系统和 老浮选线也采用的是“强磁．浮选”流程，但由于强磁仅 有一段，这段作业作为浮选的原矿准备作业，而浮选作 下转第5 3 页 万方数据 第6 期李汉文等云浮硫铁矿低品位矿石合理选矿工艺流程的研究 5 3 种粒度组成的粗粒级与细粒级分别进行跳汰与螺旋选 别。锯齿波跳汰选别的工艺条件为床层厚度4 0m m ， 给矿量1 ．0t ／ h m 2 ，上升水量1 3t ／ h m 2 ，床石 钢球 粒度8m m 占4 0 ％、9m m 占6 0 ％；0 9 0 0 立方 抛物线螺旋选矿机选别的工艺条件为给矿勘．8t ／h ， 给矿浓度3 0 ％。试验流程如图1 ，各种粒度组成的试 验结果见表3 。 表3 分级粒度试验结果 从表3 中可看出，每个粒度组成条件下的硫精矿 中硫的回收率相差不大。但只有在分级粒度为0 ．8 m m 时所获得的硫精矿中硫品位大于3 5 ％，达到合格 产品要求，且尾矿含硫小于7 ％，符合尾矿排放国家标 准。所以，本次试验研究的分级粒度确定为0 ．8m m 。 2 ．5 全工艺流程试验研究 综卜所述，确定全工艺流程的试验条件为矿石入 选粒度组成为一3 O ．8m m 与一0 ．8m m ；锯齿波跳汰 选别的床层厚度为4 0m m ，床石 钢球 粒度为8m m 占4 0 ％、9m m 占6 0 ％，给矿量为1 ．0t ／ h m 2 ，上升 水量为1 3t ／ h m 2 ；0 6 0 0 螺旋选矿机选别的给矿 量为0 ．8t ／h ，给矿浓度为3 0 ％。全工艺流程如图l 所 示，试验结果见表4 。 表4 云浮硫铁矿低品位矿石选矿全工艺流程试验结果 经图l 所示流程对分级粒度为O ．8m m 的原矿进 行选别后，所获得的硫精矿含硫3 5 ．5 0 ％，硫回收率为 8 6 ．7 0 ％，尾矿含硫6 ．7 0 ％，达到了试验的目的和 要求。 3 结语 1 云浮硫铁矿矿物组成主要为黄铁矿和脉石，两 者的比重差异明显，且黄铁矿的嵌布粒度相对较粗。 故采用霞选法分选黄铁矿比较合理。 2 本次研究的目的是寻找经济合理、低耗高效与 环保的选矿工艺回收低品位硫铁矿中的硫，对硫精矿 质量的要求不高，含硫大于3 5 ％即可，但尾矿要求符 合排放标准，含硫必须小于7 ％。 3 采用分级一粗粒跳汰一细粒螺旋工艺回收低品位 硫铁矿中的硫，选矿成本低，处理能力大，无药剂污染 等，所获得硫精矿含硫品位为3 5 ．5 0 ％，尾矿含硫品位为 6 ．7 0 ％。达到了试验的目的和要求。因此，本次研究确 定的合理选矿工艺为分级- 粗粒跳汰一细粒螺旋。 上接第5 0 页 业要求人选原矿鼍要少、品位要高、要有效脱泥，因此这 一段强磁选担负着大量抛尾和大幅度提高品位两大重 任，是难以胜任的，因此这次扩能改造试验采用二段强 磁。细粒级一段粗选场强为0 ．5T ，扫选场强为0 ．6T ， 介质棒为0 2m l n 时，综合T i O 品位可达到1 5 ．0 9 ％， T i O ，回收率8 7 ．8 0 ％，产率5 5 ．0 6 ％；细粒级二段精选 场强为0 ．3T ，扫选场强为0 ．4T ，介质棒为0 2n l n l 时， 综合T i O 品位可达到2 2 ．0 4 ％，T i 0 2 回收率为8 7 ．5 4 ％， 产率为5 9 ．7 0 ％。系统回收率为7 4 ．5 0 ％。因此S L o n 立 环脉动高梯度磁选机处理选钛厂细粒级钛铁矿能够满 足攀钢选钛厂扩能改造的要求。 参考文献 [ 1 ]许新邦．磁一浮选流程回收攀钢微细粒钛铁矿的试验研究[ J ] ．矿 冶工程，2 0 0 1 2 3 7 4 0 ． [ 2 ] 周建目．攀枝花微细粒级钛铁矿的回收[ J ] ．广东有色金属学 报，2 0 0 6 ，1 6 3 1 5 ． [ 3 ]熊大和．S L o n 一1 7 5 0 立环脉动高梯度磁选机的研制与应用[ J ] ． 金属矿山。1 9 9 9 1 0 2 3 2 6 ． 万方数据 SLon磁选机在攀钢选钛厂扩能改造细粒级钛铁矿中的应用SLon磁选机在攀钢选钛厂扩能改造细粒级钛铁矿中的应用 作者熊涛， 熊大和， 钱枝花， XIONG Tao， XIONG Da-he， QIAN Zhi-hua 作者单位熊涛,XIONG Tao江西理工大学,江西,赣州,341000， 熊大和,钱枝花,XIONG Da-he,QIAN Zhi-hua赣州金环磁选设备有限公司,江西,赣州,341000 刊名 矿冶工程 英文刊名MINING AND METALLURGICAL ENGINEERING 年，卷期2008，286 被引用次数1次 参考文献3条参考文献3条 1.许新邦 磁-浮选流程回收攀钢微细粒钛铁矿的试验研究[期刊论文]-矿冶工程 200102 2.周建国 攀枝花微细粒级钛铁矿的回收[期刊论文]-广东有色金属学报 200603 3.熊大和 SLon-1750立环脉动高梯度磁选机的研制与应用 199910 相似文献3条相似文献3条 1.期刊论文 张元军.熊大和.ZHANG Yuan-jun.XIONG Da-he SLon磁选机分选超细粒级钛铁矿的试验研究 -江西理工 大学学报2009,305 SLon立环脉动高梯度磁选机是国内外新一代的高效强磁选设备,该设备具有富集比大、选矿效率高、磁介质不易堵塞、设备工作稳定等优异的选矿性 能和高度的可靠性.运用SLon磁选机处理攀钢钛业公司超细粒级钛铁矿选矿指标为给矿品住为8.05TiO2,钛精矿品位为20.03TiO2,尾矿品位为 5.02TiO2,钛回收率为50.23TiO2,能够满足攀钢钛业公司的磁选段的要求. 2.期刊论文 敖慧玲.AO Hui-ling SLon立环脉动高梯度磁选机回收微细粒级钛铁矿的试验研究 -南方冶金学院学报 2005,266 SLon立环脉动高梯度磁选机采用磁-浮联合流程回收微细粒级钛铁矿的试验. 3.期刊论文 许新邦.XU Xin-bang 磁-浮选流程回收攀钢微细粒钛铁矿的试验研究 -矿冶工程2001,212 为回收攀钢微细粒级钛铁矿，采用SLon型立环脉动高梯度磁选机，进行了回收微细粒级钛铁矿的磁-浮 选流程小型试验、半工业试验及工业试验研 究。工业试验表明，当原矿wTiO211. 03时，可获得精矿γ11.57，wTiO244.46～47.30，β45.76 ～47.00的先进指标。该研究填补了微 细粒级钛铁矿选矿的空白。 引证文献1条引证文献1条 1.张国范.王丽.冯其明.欧乐明.卢毅屏 钛辉石与钛铁矿颗粒间相互作用的影响因素[期刊论文]-中国有色金属学报 20102 本文链接 授权使用武汉理工大学whlgdx，授权号bb2cf182-95f0-4bee-9222-9e0a014ec565 下载时间2010年10月9日