某微細(xì)粒嵌布粒度磁選機(jī)降本增效研究

某微細(xì)粒嵌布粒度磁選機(jī)降本增效研究

節(jié)能環(huán)保的概念正逐漸成為采購和科學(xué)人員追求的目標(biāo)。然而,我國選礦技術(shù)工作者普遍面對(duì)的都是貧、雜、細(xì)礦石資源,這些資源具有典型的難磨難選特征,因此,要在國內(nèi)選礦廠體現(xiàn)先進(jìn)的選礦理念難度可想而知。市場的巨大需求和我國優(yōu)質(zhì)礦產(chǎn)資源嚴(yán)重短缺的局面雖給開發(fā)境內(nèi)貧、雜、細(xì)資源提供了可能,但國外優(yōu)質(zhì)礦石資源低廉的開發(fā)成本嚴(yán)重?cái)D壓著國內(nèi)貧、雜、細(xì)礦產(chǎn)資源開發(fā)企業(yè)的生存空間。要在夾縫中求生存,就必須依賴技術(shù)進(jìn)步,用先進(jìn)的選礦設(shè)備、高效的浮選藥劑、創(chuàng)新的選礦工藝、科學(xué)的管理模式去實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。由于磨礦作業(yè)是高耗能作業(yè),減少磨礦及選別段數(shù)的選礦工藝具有典型的節(jié)能高效和短流程特征。對(duì)于磁鐵礦選礦而言,要做到產(chǎn)品品質(zhì)和先進(jìn)理念兩不誤,開發(fā)利用高效的選礦設(shè)備是最有效的手段之一。本試驗(yàn)將采用石家莊金墾礦山設(shè)備制造有限公司的CH-CXJ63型淘洗磁選機(jī)對(duì)山東某磁鐵礦選礦廠的選礦工藝進(jìn)行優(yōu)化研究,以期達(dá)到縮短磨選流程、降低選礦成本、提高經(jīng)濟(jì)效益的目標(biāo)。1全自動(dòng)沖洗磁選機(jī)CH-CXJ系列全自動(dòng)淘洗磁選機(jī)采用先進(jìn)的“磁懸浮選礦技術(shù)”,該技術(shù)2008年獲得國家發(fā)明專利。該磁選機(jī)獨(dú)特之處在于磁系設(shè)計(jì)巧妙,除了設(shè)置固定磁場和循環(huán)磁場外,還增設(shè)有補(bǔ)償磁場,使選別區(qū)域內(nèi)的磁性顆粒受到持續(xù)向下的磁力作用,且磁場具有防止磁選區(qū)內(nèi)磁性顆粒形成磁團(tuán)聚及筒體軸心形成“磁空洞”的特點(diǎn),從而使“磁懸浮”選礦成為現(xiàn)實(shí)。全自動(dòng)淘洗磁選機(jī)的外部結(jié)構(gòu)見圖1。沖洗水由筒底內(nèi)壁切向給入,給礦由頂部給料斗給入筒體中部,散開后進(jìn)入選別區(qū),在磁場力、重力、上升水流作用下,脈石顆粒隨上升水流從溢流槽排出,磁性顆粒在以磁場力為主的向下合力作用下由底部的精礦排礦管排出。該設(shè)備與傳統(tǒng)磁重選設(shè)備相比,具有2大優(yōu)點(diǎn):1分選區(qū)內(nèi)的磁性顆粒始終處于懸浮、離散狀態(tài),沒有團(tuán)聚—分散—團(tuán)聚過程,也就沒有形成磁包裹體的機(jī)會(huì);2補(bǔ)償磁場使分選筒內(nèi)徑向上沒有磁場梯度,消除了遠(yuǎn)離磁系區(qū)域(筒軸附近區(qū)域)的“磁空洞”問題,從而消除了磁性顆粒在水平“梯度磁場”的作用下,向內(nèi)筒壁靠攏的問題。這2大優(yōu)點(diǎn)使磁性顆粒始終處于懸浮、離散狀態(tài),有利于上升水流的穿行和流動(dòng),并淘洗出磁性顆粒間夾雜的脈石礦物;此外,減少磁性顆粒貼筒壁流動(dòng)可以減少顆粒對(duì)筒內(nèi)壁的摩擦,延長設(shè)備使用壽命;“磁空洞”現(xiàn)象的消除為設(shè)備大型化提供了可能。2磁鐵礦的礦物形態(tài)山東某鐵礦石為鞍山式磁鐵角閃巖型貧磁鐵礦石,礦石鐵品位為26.21%。礦石中主要鐵礦物為磁鐵礦,硅酸鐵、碳酸鐵次之,赤褐鐵、硫化鐵礦物少量;脈石礦物主要為角閃石、石英、黑云母,石榴子石及磷灰石少量。磁鐵礦主要以他形粒狀集合體條帶與脈石條帶相間嵌布,部分為半自形粒狀或集合體狀稀疏浸染于脈石間。角閃石主要為柱狀,少量為透鏡狀,均呈集合體產(chǎn)出。集合體分2種形態(tài),一種與石英共生形成條帶與鐵礦物條帶互嵌;另一種為致密塊狀集合體,磁鐵礦呈他形或半自形粒狀浸染其中?，F(xiàn)場工藝流程及生產(chǎn)指標(biāo)(該流程指標(biāo)為現(xiàn)場分流試驗(yàn)期間的生產(chǎn)指標(biāo))見圖2。3分流選別機(jī)試驗(yàn)采用CH-CXJ63型全自動(dòng)淘洗磁選機(jī)在生產(chǎn)現(xiàn)場進(jìn)行分流分選試驗(yàn),給礦分別為二段磨礦分級(jí)溢流、二段弱磁選精礦、三段弱磁選精礦,用CH-CXJ63型磁選機(jī)1次選別代替現(xiàn)場后續(xù)全部作業(yè)。3.12.研磨分類的溢流試驗(yàn)3.1.1全試驗(yàn)試驗(yàn)結(jié)果沖洗水量試驗(yàn)的給礦濃度約為30%,選別區(qū)磁場強(qiáng)度為68.47kA/m,試驗(yàn)結(jié)果見圖3。由圖3可知,隨著沖洗水量的增加,精礦鐵品位上升、鐵回收率呈先慢后快的下降趨勢(shì)。綜合考慮,確定二段分級(jí)溢流分選試驗(yàn)的沖洗水量為560L/h。3.1.2磁場強(qiáng)度對(duì)選擇指標(biāo)的影響磁場強(qiáng)度試驗(yàn)的給礦濃度約為30%,沖洗水量為560L/h,試驗(yàn)結(jié)果見圖4。由圖4可知,磁場強(qiáng)度變化對(duì)分選指標(biāo)影響較小,提高磁場強(qiáng)度,精礦鐵品位小幅下降、鐵回收率小幅上升。在試驗(yàn)磁場強(qiáng)度范圍內(nèi)精礦鐵品位難以達(dá)到65%以上的目標(biāo)要求。表明該淘洗磁選機(jī)不適合用于二段分級(jí)溢流的處理。3.2沖洗水比對(duì)充填采礦的影響二段弱磁選精礦分選試驗(yàn)的給礦濃度約為30%,磁場強(qiáng)度為60.51kA/m,對(duì)沖洗水量進(jìn)行了研究,結(jié)果見圖5。由圖5可知,隨著沖洗水量的增加,精礦鐵品位上升、鐵回收率下降。沖洗水量為580L/h時(shí),精礦鐵品位為65.88%、作業(yè)回收率為93.83%,滿足現(xiàn)場對(duì)精礦質(zhì)量的要求。3.3沖洗水量對(duì)采礦的影響三段磨礦分級(jí)溢流分選試驗(yàn)的給礦濃度約為20%,磁場強(qiáng)度為60.51kA/m,對(duì)沖洗水量進(jìn)行了研究,結(jié)果見圖6。從圖6可知,隨著沖洗水量的增加,精礦鐵品位上升、鐵回收率下降。在試驗(yàn)沖洗水量范圍內(nèi),精礦鐵品位均在68.50%以上;在沖洗水量為500~520L/h時(shí),鐵作業(yè)回收率高達(dá)97%以上。3.4代現(xiàn)場分段磨選(1)從3.2節(jié)試驗(yàn)結(jié)果看,淘洗磁選機(jī)精礦鐵品位為65.88%、鐵作業(yè)回收率為93.83%;而現(xiàn)場最終精礦鐵品位有65.68%,現(xiàn)場三段磨選作業(yè)回收率為55.88%/59.45%×100%=93.99%。兩相比較,用CH-CXJ63型淘洗磁選機(jī)的1次精選流程替代現(xiàn)場三段磨礦—2次弱磁精選—1次濃縮弱磁選流程,精礦鐵品位提高了0.20個(gè)百分點(diǎn),鐵作業(yè)回收率僅降低了0.16個(gè)百分點(diǎn)。因此,該替代工藝不僅具有顯著縮短工藝流程的效果,而且具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。(2)從3.3節(jié)試驗(yàn)結(jié)果看,用CH-CXJ63型淘洗磁選機(jī)的1次精選流程替代現(xiàn)場三段磨礦后的2次弱磁精選—1次濃縮弱磁選流程,不但精礦鐵品位提高了約3個(gè)百分點(diǎn),而且作業(yè)回收率也可提高3個(gè)百分點(diǎn)以上。表明CH-CXJ63型淘洗磁選機(jī)對(duì)微細(xì)粒鐵礦物回收效果更好,金屬流失大為減少。(3)對(duì)比3.2節(jié)和3.3節(jié)的試驗(yàn)結(jié)果可以看出,后者精礦鐵品位和鐵作業(yè)回收率(對(duì)現(xiàn)場二段磨選精礦鐵回收率)均提高了約3個(gè)百分點(diǎn)。表明現(xiàn)場二段磨礦產(chǎn)品單體解離并不充分,通過三段磨礦可以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)連生體的解離,為提高精礦鐵品位和鐵回收率創(chuàng)造了條件。(4)3.2節(jié)的工藝流程和3.3節(jié)的工藝流程各有利弊,前者更簡潔、生產(chǎn)成本更低,后者產(chǎn)品指標(biāo)更高、產(chǎn)品更具市場競爭優(yōu)勢(shì),現(xiàn)場可根據(jù)需要確定改造流程。4采用ch-cxj-磁選機(jī)替代改變現(xiàn)場3g/1次選擇作業(yè)(1)用CH-CXJ63型淘洗磁選機(jī)對(duì)山東某選鐵廠現(xiàn)場二段弱磁選精礦進(jìn)行精選,可在基本保持精礦指標(biāo)不下降的情況下將磨礦細(xì)度由-0.044mm占91.25%放粗至72.02%,即減少現(xiàn)場三段磨礦和1次精選作業(yè)。該流程具有簡潔、成本低的特點(diǎn),充分體現(xiàn)了短流程思想。(2)用CH-CXJ63型淘洗磁選機(jī)替代現(xiàn)場三段磨礦分級(jí)后的全部作業(yè),所獲精礦鐵品位和鐵作業(yè)回收率均比現(xiàn)場對(duì)應(yīng)作業(yè)指標(biāo)高約3