某鞍山式磁铁矿原矿磨前预选探索

郭 华 张 津

(河钢集团矿业有限公司石人沟铁矿，河北 唐山 064200)

0 引言

为适应“多破少磨”的要求，降低选矿工序能耗以及材料消耗，随着选矿行业及矿山设备制造能力的发展，入磨矿石粒度不断降低，原来传统用于大块矿石甩废的磁滑轮已不能满足行业发展及生产的需求，因此用于细粒级破碎产品选别的设备得到了较好的发展。

冀东某鞍山式磁铁矿大块干选和筛下细颗粒物料干选均采用常规磁滑轮选别，选别效果较差，入磨仍存在较高比例的可抛尾矿，该矿就如何实现“能抛早抛”，提高入磨矿石品位进行试验探索。

1 矿石性质

该矿矿石属于典型的鞍山式磁铁矿，矿石粒级组成及铁物相分析分别见表1、表2。

表1 矿石粒级组成 %

表2 铁物相分析结果 %

由表1可见，入磨矿石中粉料较多，-3 mm粒级占50%以上，传统磁滑轮是难以进行有效选别的。由表2可见矿石中铁元素主要以磁性铁存在，矿物组成简单。对该矿样进行实验室手选试验实验结果见表3。

表3 入磨矿石手选试验结果(质量分数) %

由表3可见,入磨原矿中仍含有近20%的可抛尾矿，入磨矿石品位有较大的提高空间。

2 选矿试验

2.1 CCTS型粗粒磁选机抛尾试验

CCTS型粗粒磁选机结构和选别原理与普通CTS顺流型磁选机相同,工作原理见图1。

本次试验采用Φ500 mm×300 mm实验室用CCTS型粗粒磁选机进行，表面磁感应强度400 mT，试验结果见表4。

表4 湿式预选试验结果(质量分数) %

由表4可见，原矿石经该磁选机选别后，精矿品位提高3.68%，可抛出产率16.02%，全铁品位8.34%的尾矿，但尾矿磁性铁品位较高2.16%[1]。

图1 CCTS型粗粒磁选机工作原理图

该设备具有结构简单、处理量大、能耗低、操作方便、易于维护等优点。其主要特点在于将普通CTS型湿式磁选机的分选粒度上限从3～5 mm提高至15 mm，目前该产品已形成筒径1 000～1 800 mm不等的系列产品，单机处理能力可达150～200 t/h,筒体表面磁感应强度400～500 mT，分选粒度0～15 mm。

2.2 可调磁翻干选机选别试验

可调磁翻干选机采用360°可调速旋转磁系，矿石经布料辊均匀分布在胶带上，形成厚度不超过30 mm的料层。设备运行过程中，外筒随胶带旋转，磁系随内筒反方向旋转，矿石进入分选区后，磁性颗粒在磁场力、重力及离心力的多重作用下，其最大翻转次数是常规磁滑轮的40倍，磁性矿物在翻转中处于团聚-打散-团聚重复过程，使非磁性矿物逐步从磁性矿物的团聚体中分离出来，使磁性矿物得以富集，工作原理见图2。

本次试验采用Φ1 050 mm×1 600 mm实验室用KTCF可调磁翻干选机进行，表面磁感应强度400 mT，试验结果见表5。

表5 可调磁翻干选机选别试验结果(质量分数) %

由表5可见，原矿石经该磁选机选别后，精矿品位提高3.90 %，可抛出产率17.18%，全铁品位8.93%，尾矿磁性铁品位1.93%的合格尾矿，分选效果较为理想[2]。

图2 可调磁翻干选机工作原理图

目前该实验选用的可调磁翻干选已形成单机处理能力200～500 t/h，表面磁感应强度200～450 mT的系列产品，分选粒度0～30 mm。

2.3 悬浮式干选试验

悬浮式干选机采用的是悬浮式水平磁系，矿石经布料辊均匀分布在胶带上，形成厚度不超过30 mm的料层。矿石进入分选区后，磁性颗粒在随胶带行进过程中，在重力和磁场力的联合重作用下重复着被吸起-下落-吸起的动作，使非磁性矿物逐步从磁团聚体中脱离出来，磁性矿物不断富集在料层上部，最后随胶带进入精矿料斗，尾矿经两道磁滑轮扫选、抛尾后回收进入精矿料斗，工作原理见图3。

本次试验采用型号XF-200悬浮干选机进行，表面磁感应强度500～800 mT，试验结果见表6。

表6 悬浮式干选工业试验结果(质量分数) %

由表6可见，原矿石经该磁选机选别后，精矿品位提高3.69%，可抛出产率16.23%，全铁品位7.09%，尾矿磁性铁品位1.56%的合格尾矿，分选效果较为理想。

目前该实验选用的悬浮式干选机已形成单机处理能力200～500 t/h，水平磁系表面磁感应强度达500～800 mT的系列产品，分选粒度0～20 mm。

图3 悬浮干选工作原理

2.4 效果对比

三次试验均取得了较好的结果，精矿品位提高均在3.5%以上，但针对该矿入磨矿石，CCTS型粗粒磁选机排尾磁性铁品位较高，造成一定的金属流失；同时由于属于湿式磁选，产生的大颗粒尾矿的处理存在一定难度，不适用于该矿；可调磁翻干选机和悬浮式干选机排尾指标与原生产排尾指标相比均有降低，可满足生产需求，其中悬浮式干选机选别效果最佳，可提前抛出16%以上低磁性铁品位的尾矿。

3 结语

三种磁性矿物预选设备解决了传统磁滑轮在细粒级磁性物料选别方面的缺陷，为细粒级破碎物料的选别提供了新的生产方案，可以极大提高选厂的生产能力，为矿山节能降耗提供了技术支持。