磁铁矿选矿工艺流程初步设计

2024-09-19

某磁铁矿选矿厂计划原矿处理量为800万吨,经地下开采并破碎后输送到选矿厂,输送的矿石粒度为240~0mm。在这批矿石中选取30kg有代表性的矿样进行了选矿试验,在解读试验报告后,确定了工艺流程和工艺参数。

1、磁铁矿性质

该铁矿属鞍山式铁矿中的磁铁贫矿类型,金属矿物以磁铁矿为主(含量25%-40%),脉石矿物以石英为主。

矿石属于细粒不均匀型矿石,铁矿物和脉石矿物粒度分布范围宽,以细粒为主。铁矿物嵌布粒度主要分布在21-295μm,平均粒度58.17μm;脉石嵌布粒度主要分布在10-295μm,平均粒度为46.16μm。

矿石化学多元素分析结果显示,TFe含量34.15%,属低品位铁矿石;主要脉石为石英,含量42.30%;有害元素S含量0.25%,略高;P含量0.054%,不超标。采用单一磁选工艺,磁铁矿中铁的理论回收率为82.52%,不可回收的碳酸铁及硅酸铁含量较高。

2、磁铁矿选矿试验研究

可选性试验:进行了选矿工艺条件优化试验,确定了工艺流程(见图1),获得了精矿指标(见表3、表4)。试验表明,100 - 76μm粒级精矿品位偏低,使得总精矿品位较低,验证了得到高品位铁精矿必须细磨的论断;精矿含硅偏高,但S、P含量满足要求。

对试验流程评述:推荐“阶段磨矿 - 弱磁 - 细筛筛分”选别工艺流程为选矿厂设计的原则流程,采用该流程选别,可获得精矿铁品位>65%、回收率>80%的指标;作为可选性试验,内容和深度较浅,还需进行扩大连选试验、各粒级的干选试验、破碎产品磨前湿式预磁选试验研究、高压辊磨产品湿式或干式预磁选试验研究、降硅除杂试验研究等,为下一步设计提供可靠依据。

3、磁铁矿选矿流程设计及工艺条件的确定

破碎流程的确定:破碎筛分流程暂定为三段一闭路、大块干选 + 扫选、筛上块矿干选工艺流程。中碎前设预先筛分,以提高中碎设备效率。

具体步骤:原矿(240 - 0mm)经大块干选和大块干选扫选,预选筛分后,块矿进行干选,细碎后得到矿石(10 - 0mm)和废石(240 - 0mm)。

磨选流程的确定:参考矿石可选性试验结果,设计的磨选流程为三段磨矿、阶段选别、细筛分级、淘洗、过滤工艺流程。设计确定的各段磨矿粒度为:一段磨矿粒度-200目60%,二段磨矿粒度-200目90%,最终磨矿粒度-200目95%。

具体步骤:干选矿石(10-0mm)进行一段磨矿,分级后进行弱磁选1,再分级进行二段磨矿,磨矿后弱磁选2,然后细筛筛分,旋流器分级后进行三段磨矿,弱磁选3、弱磁选4、淘洗磁选和磁扫选,最后浓缩得到精矿、溢流和尾矿。

4、结论及建议

结论:该铁矿属鞍山式铁矿中的磁铁贫矿类型,推荐破碎阶段采用三段一闭路、大块干选 + 扫选、筛上块矿干选工艺流程;磨选阶段采用三段磨矿、阶段选别、细筛分级、淘洗、过滤工艺流程。

建议:条件成熟时,建议业主进行扩大连选试验,包括进行干选抛废试验,为下一阶段设置干选作业提供依据;进行高压辊磨试验、粉矿磨前湿式预选试验、立磨试验等,为下一步适合的破磨工艺流程确定提供依据。