马坑磁铁矿石高压辊磨—湿式中磁预选—阶段磨选工艺试验

裴晓东;钱有军;高莉

【摘 要】为探索采用高效碎磨工艺处理福建马坑铁矿石的可行性,进行了高压辊磨—湿式中磁预选—阶段磨选工艺流程试验.结果表明:较常规碎矿工艺,高压辊磨破碎获得的产品细粒级含量显著提高,能够满足湿式中磁预选的粒度要求;磨矿条件相同时,高压辊磨产品相对传统颚式破碎产品新生成-0.074 mm粒级含量高,相对可磨度高;高压辊磨产品(-5 mm)经湿式中磁预选—两阶段磨矿弱磁选,可在磨前抛出38.88%的合格尾矿,并可获得铁品位为66.75%、磁性铁品位为65.95%、铁回收率为80.21%、磁性铁回收率为96.25%的铁精矿,精矿铁品位较现场提高了2.66个百分点、铁回收率提高了0.30个百分点,可作为马坑铁矿节能降耗、提质增效改造设计的依据.%To explore the feasibility of effective comminution process to deal with Makeng iron ore,Fujian,experiments of HPGR crushing-wet mid intensity magnetic preconcentration-stage grinding-magnetic technological of magnetite ore from Mak-eng,FuJian were conducted. The results show that HPGR product has more fine particles,compared with conventional commi-nution process,can satisfy the particle demand of wet mid intensity magnetic preconcentration. With the same grinding condi-tions,compared with conventional jaw crushed products,HPGR products has more new produced -0. 074 mm fraction,relative grindability is higher. Iron concentrate with iron grade of 66. 75%,iron recovery of 80.

21%,magnetic iron grade of 65. 95%and recovery of 96. 25% was obtained via wet mid intensity magnetic preconcentration-two stage grinding low intensity magnet-ic separation process on HPGR products(-5 mm) .

Compared with the original process,the grade of iron concentrate increased by 2. 66 percentage points compared with on-site process,iron recovery increased by 0. 30 percentage points,and can throw out 38. 88% qualified tailings. More crushing less grinding aim was realized,offers technique basis for transformation on saving en-ergy and quality and efficiency for Makeng iron mine. 【期刊名称】《金属矿山》 【年(卷),期】2016(000)008 【总页数】4页(P81-84)

【关键词】高压辊磨;磁铁矿石;高效碎磨工艺;湿式预选 【作 者】裴晓东;钱有军;高莉

【作者单位】中钢集团安徽天源科技股份有限公司,安徽 马鞍山243000;中钢集团安徽天源科技股份有限公司,安徽 马鞍山243000;中钢集团安徽天源科技股份有限公司,安徽 马鞍山243000 【正文语种】中 文 【中图分类】TD921+.7

高压辊磨机［1-4］是挤满方式给料的一种高效粉碎设备，对物料实施的是准静压料层粉碎，具有生产能力大、单位破碎能耗低、流程配置简单、破碎比高及产品中细粒级含量高等优点，且破碎产品粒度可降低至5 mm以下，甚至更低，这为湿式预选工艺提供了可能。马钢南山矿经高压辊磨闭路破碎至3～0 mm进行湿式预选，原矿铁品位提高了近23个百分点，抛出合格尾矿产率达50%，磨机处理能力

提高了30%以上，节能效果显著［5-7］。

福建马坑铁矿选厂现采用传统的三段一闭路破碎—磨前干式预选抛尾—两阶段磨选、细筛分级、筛上产品返回二段磨矿再选工艺流程，获得的精矿铁品位为64.09%、回收率为79.91%［8］。随着铁矿石价格下降，为适应市场严峻形势，拟探索高效碎磨工艺，提升现有生产系统的产能，通过规模经济降低生产成本，提质增效，特委托中钢集团安徽天源科技股份有限公司对其中碎产品30～0 mm（作为给矿）进行高压辊磨—湿式预选—阶段磨选工艺流程试验研究，为工艺流程改造可行性提供依据。

马坑铁矿属大型矽卡岩型磁铁矿床，铁主要以磁铁矿形式存在，其次为赤褐铁矿、黄铁矿，伴生有少量的辉钼矿、闪锌矿等；脉石矿物主要为石榴石、石英、辉石等硅酸盐矿物。试样F80为22.30 mm，含水率3%左右，化学多元素分析及铁物相分析结果分别见表1和表2。

从表1、表2可知：矿石中磁性铁含量为28.01%，分布率高达82.33%；矿石碱度w（CaO+MgO）/w（SiO2+Al2O3）为0.64，属半自熔性磁铁矿石。 试验采用中钢集团安徽天源科技股份有限公司生产的GM1000 mm×400 mm型高压辊磨机，柱钉辊面，辊速可调，油压可变，装机功率185 kW×2。 2.1 高压辊磨对产品粒度特性的影响

高压辊磨机可调节的工作参数主要有油压、辊速及辊间隙等，影响粉碎效果的物料特性有硬度、粒度特性、密度及含水率等［9］。固定油压5.0 MPa、辊速1.05 m/s、辊间隙13.3 mm，对试样进行高压辊磨开路试验，高压辊磨前后产品粒度特性变化情况见表3。

由表3可知：试样经高压辊磨后，细粒级含量大幅提高，-1、-3、-5 mm粒级含量分别提高了29.88、42.12、50.05个百分点，产品P80下降至9.24 mm，其中5～0 mm含量高达68.00%。

选厂现破碎系统为三段一闭路破碎流程，最终产品粒度为12～0 mm，而采用高压辊磨工艺，最终破碎产品粒度可达5～0 mm，甚至更低，这为后续湿式预选提供了粒度保障。

2.2 高压辊磨对物料相对可磨度的影响

高压辊磨后物料颗粒内部产生了大量裂纹、塌散、疏松等缺陷，改善了物料的可磨性，可提高后续磨矿效率［10-11］。

分别选取粒度为0～3 mm的高压辊磨产品和颚式破碎产品（粒度组成见表4），采用XMQ-240 mm× 90 mm锥形球磨机，在磨矿浓度为50%条件下，进行相对可磨度测定，考察不同粉碎工艺对产品可磨性的影响，磨矿产品-0.074 mm新生成粒级含量与磨矿时间的关系见图1。

由表4及图1可知，在磨机给矿粒度组成相近，磨矿时间相同的情况下，高压辊磨产品磨矿后新生成-0.074 mm粒级含量均大于颚式破碎产品。当磨矿产品-0.074 mm粒级分别占55%和70%时所对应的高压辊磨与颚式破碎产品相对可磨度系数分别为1.26、1.23。可见高压辊磨产品的可磨性明显提高，后续磨选作业处理能力可提高20%以上。 2.3 湿式中磁预选试验 2.3.1 给料粒度试验

分别对经高压辊磨闭路破碎至-3、-5、-8、-10 mm的物料，采用CTSϕ400 mm×400 mm鼓型永磁磁选机（固定磁场强度为238.85 kA/m）进行湿式中磁预选试验，结果见表5。

由表5可知：随着给矿粒度的降低，抛尾产率逐渐提高，预选精矿铁品位逐渐降低；粒度越细，矿石的单体解离效果越好，精矿富集比越大，损失在尾矿中金属铁也越少。考虑到粒度对高压辊磨破碎效率及筛分效率的影响，给料粒度确定为 -5 mm。

2.3.2 中磁选磁场强度试验

固定给料粒度为-5 mm，考察中磁选磁场强度对预选精矿指标的影响，结果见表6。

由表6可知，随着磁场强度的降低，预选精矿铁品位逐渐提高，损失在尾矿中的金属铁也越多。综合考虑，确定粗粒湿式预选磁场强度为238.85 kA/m。 2.4 全流程试验

对预选精矿采用XMQ-240 mm×90 mm球磨机、XCRS74-400 mm×300 mm鼓式电磁选机进行阶段磨矿—阶段弱磁选条件试验，最终确定的数质量流程见图2。 图2表明，预选精矿在一段磨矿细度为-0.074 mm占55%，一段弱磁选磁场强度为93.95 kA/m时，二段磨矿细度为-0.038 mm占75%，二段弱磁选磁场强度为79.62 kA/m时，获得的铁精矿铁品位为66.75%、回收率为80.21%，尾矿铁品位为11.39%，较现场原工艺精矿铁品位提高了2.66个百分点、回收率提高了0.30个百分点。

（1）福建马坑铁矿石属矽卡岩型磁铁矿石，试样经高压辊磨开路破碎后，在给料F80为22.30 mm时，产品P80为9.24 mm，细粒级含量显著提高。 （2）磨矿条件相同时，高压辊磨较颚式破碎产品新生成-0.074 mm粒级含量增加；高压辊磨产品（-5 mm）经湿式中磁预选—两阶段磨矿弱磁选，可在磨前抛出 38.88%的合格尾矿，并可以获得铁品位为66.75%、磁性铁品位为 65.95%、铁回收率为80.21%、磁性铁回收率为96.25%的铁精矿，精矿铁品位较现场提高了2.66个百分点、铁回收率提高了0.30个百分点。

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