黑山铁矿石高压辊磨—预选试验研究

夏宏鸿

摘 要：为合理利用现有铁矿石资源，降低入磨矿量，提高入磨品位，针对黑山铁矿石进行高压辊磨-预选工艺的试验研究。将给矿粒度为30-0mm的矿样分别破碎至8-0mm和5-0mm进行试验，有实验结果可以得出，破碎产品粒度为5-0mm的选别效果要好于粒度为8-0mm的选别效果，当给矿粒度为30-0mm，破碎产品粒度为5-0mm时，经过湿式磁选法进行预选抛尾，能够获得全铁品位为43.29%，磁性铁品位为33.82%，全铁回收率为85.16%，磁性铁回收率为99.46%的铁精矿，尾矿磁性铁损失仅0.54%，抛尾量达43%以上。试验指标良好，达到预期目的。

关键词：铁矿石 高压辊磨 预选 抛尾

中图分类号：TD951 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）07（a）-0077-03

Abstract： For the rational use of existing iron ore resources， reduce the amount of ore into the mill and improve the mill grade， execute a study on the crafts of “high pressure roller mill- preselection” of Heishan iron ore. From the text which the feed size is 30-0mm and the product size is 5-0mm or 8-0mm， we can know that theproduct size 5-0mm is more than the 8-0mm. When the feed size is 30-0mm and the product size is 5-0mm， we can get the Iron ore whose total iron grade is 43.29%， the magnetic iron grade is 33.82%， and the recovery of total iron grade and magnetic iron grade are 85.16% and 99.46%， achieves the intended purpose. the tailings magnetic iron loss only 0.54%， tailing amounted to more than 43%.

Key Words：Iron ore； High pressure roller mill； Preselection； Cast tailings

中国铁矿石储量为230多亿吨，贫矿多，富矿少，富铁矿石仅占2.8%[1]。随着主体矿石不断开采，铁矿石贫化现象日益严重，脉石矿含量越来越多，这无疑增加了选厂破碎与磨矿的能耗，同时加大了分选难度。所以，如何降低入磨前矿量并提高入磨前矿石品位成为选矿厂以及诸多学者的重点的研究内容。随着研究的不断深入，超细碎方式成为一种新型的破碎方式二脱颖而出[2]。并且已经成功的应用于研山铁矿[3]、邦铺钼铜矿[4]、梅山铁矿[5]、武钢集团程潮铁矿[6]、巴西镜铁矿[7]等，不仅在铁矿中的到应用同时在有色金属矿中得到应用[8]。该文针对黑山铁矿石采用“高压辊磨-预选”工艺进行试验研究，已达到降低入磨前矿量并提高入磨前矿石品位的目的。

1 原矿性质研究

1.1 矿物组成研究

黑山铁矿的有用矿物以钒钛磁铁矿和钛铁矿为主。其次有少量黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿、金红石、锐钛矿、褐铁矿、赤铁矿、磷灰石等。含钒钛磁铁矿嵌布粒度较粗，最大的有几厘米，大部分在0.3毫米以上，但多数都夹杂着一些钛铁矿和尖晶石。钒主要以类质同相形式赋存于磁铁矿的晶格内。脉石矿物以斜长石和绿泥石为主。其次有辉石，纤闪石，另有少量黑云母、滑石、石英、橄榄石等。

1.2 化学成分分析

铁矿石化学成分主要为Fe2O3和FeO，占铁矿石总量的64%，其次为TiO2，占13%，其余成分含量偏低，主要为SiO2、CaO、MgO、Al2O3，各占总量的10%以下，MnO、K2O、Na2O含量更低。依据矿石化学成分：TiO2/TFe比值为0.28，V2O5/TFe为0.011%，均呈正比关系。SiO2、CaO、MgO、Al2O3等成分含量与TFe呈消长关系。矿石中有益组份为TFe、TiO2、V2O5及Co、Ni等。

2 试验结果及分析

2.1 高压辊磨开路试验

在高压辊磨机主要工作参数设定后，将约150kg物料倒入高压辊磨机料仓中，启动高压辊磨机，待运转正常，打开进料闸板，进行一次开路高压辊磨试验，一次开路辊压时间为2 min13 s。通过高压辊磨机一次开路辊压后的结果可知，原矿经一次开路辊压后，辊压产品中细颗粒急剧增加，-8 mm含量为79.03%，-6 mm含量为72.27%，-0.074 mm含量为12.15%。

2.2 高压辊磨闭路试验

高压辊磨闭路试验进行了8-0mm和5-0mm两种粒级的辊磨闭路试验研究，在高压辊磨机主要工作参数设定后，将150Kg给矿物料倒入高压辊磨机料仓中，启动高压辊磨机，待运转正常，打开进料闸板，进行一次开路高压辊磨试验。试验流程见图1。

通过高压辊磨机一次开路辊压后的物料，给入高频振动筛（筛孔为8mm和5mm），筛上产品与新给料F（每次150kg）一起进入二次辊压，如此循环多次，直至辊压过程平衡，即筛下产品和新给入的原矿重量相当（F=M），将平衡后的辊压产品进行筛分称重。

2.2.1 8-0mm试验结果

对高压辊磨8-0mm产品的粒度分析，由结果可知，8-0mm粒级闭路产品细粒级产品增加较多，-3mm含量为72.01%，-0.074mm含量为15.10%。辊压开路试验结果见表1。

由表1试验结果可知，8-0mm粒级高压辊磨闭路试验，在第4次时就基本达到平衡，筛下量和给入量相同，循环后辊压产品-8mm粒级含量为80.35%。

2.2.2 5-0mm试验结果

对高压辊磨5-0mm产品的粒度分析，由试验结果可知，5-0mm粒级闭路产品细粒级产品增加较多，-0.074mm含量为18.39%。辊压闭路试验结果见表2。

由表2试验结果可知，5-0mm粒级高压辊磨闭路试验，在第5次时就基本达到平衡，筛下量和给入量相同，循环后辊压产品-5mm粒级含量为71.66%。

2.3 湿式磁选抛尾试验

经过大量探索试验，得出干选法抛尾不仅会产生大量粉尘，入磨品位也低于湿式磁选抛尾，同是抛尾量也低于湿式磁选抛尾，所以，在后续试验研究中，采用湿式磁选法进行抛尾作业。

将30-0mm矿石经高压辊磨机破碎至8-0mm、5-0mm两个粒级，分别对两个粒级辊压产品进行粗粒湿式磁选试验，采用TCCT-1006粗粒湿式磁选机，型号为Φ1050×600mm（小型工业机）。选择磁场强度为0.5T进行试验研究，试验结果见表3。

表3结果表明，辊压产品经过粗粒湿式磁选后，还可以抛弃产率较多的尾矿，粗粒湿选精矿品位提高。在场强为0.5T时，8-0mm辊压产品抛弃的尾矿产率达到38.75%以上，精矿品位提高至40.86%，尾矿磁性铁损失仅0.30%。5-0mm辊压产品抛弃的尾矿产率达到43.50%以上，精矿品位提高至43.29%，尾矿磁性铁损失仅0.54%。所以认为5-0mm产品湿式预选效果较优。

3 结语

（1）通过原矿多元素分析以及矿物组成分析可知，有用矿物以反钛磁铁矿和钛铁矿为主，其次含有少量的黄铁矿、磁黄铁矿、金红石等，主要的脉石矿物为斜长石和绿泥石，另有少量黑云母、滑石；主要有用的化学成分为Fe2O3和FeO，占铁矿石总量的64%，其次为TiO2，占13%，而SiO2、CaO、MgO、Al2O3含量较低，占总量的10%以下，MnO、K2O、Na2O含量更低。

（2）当给矿粒度为30-0mm，破碎产品粒度为5-0mm时，经过湿式磁选法进行预选抛尾，能够获得全铁品位为43.29%，磁性铁品位为33.82%，全铁回收率为85.16%，磁性铁回收率为99.46%的铁精矿，尾矿磁性铁损失仅0.54%，抛尾量达43%以上。

参考文献

[1] 王团华，于宏东.河北省承德市某超贫磁铁矿选矿工艺研究和开发建议[J].中国矿业， 2012，21（3）：70-73.

[2] 朱菱，李从德，宋晓刚.高压辊磨机新型应用工艺流程[J].现代矿业，2011（2）：97-99.

[3] 魏焕民，刘桂林，赵争争，等.研山铁矿高压辊磨机工艺参数优化试验[J]. 现代矿业，2013（10）：156-157.

[4] 侯英，丁亚卓，印万忠，等.邦铺钥铜矿石高压辊磨后物料的特性[J].中南大学学报（自然科学版），2013，44（12）：4781-4786.

[5] 刘安平，陈青波，倪文.梅山铁矿石高压辊磨试验研究与应用探讨[J].宝钢技术，2009（3）：61-64.

[6] 刘曙，王水清.RP3.6-120/50B辊压机在程潮球团生产中的应用[C].2005年全国选矿高效节能技术及设备学术研讨与成果推广交流会论文集.马鞍山《金属矿山》编辑部，2005：263-268.

[7] 朱德庆，唐艳云，翟勇，等.巴西镜铁矿球团前的高压辊磨预处理[J].金属矿山，2008（4）：67-70.

[8] 常亮亮.高压辊磨机的技术特性及在有色矿山的应用[J].有色设，2014（1）：36-41.