于忠濤

（河鋼礦業(yè)司家營(yíng)北區(qū)分公司）

司家營(yíng)鐵礦床屬“鞍山式”沉積變質(zhì)型鐵礦床，礦區(qū)礦石為低硫磷酸性貧鐵礦石。礦石的礦物組成簡(jiǎn)單，主要礦石礦物為磁鐵礦、赤鐵礦、假象赤鐵礦，表層多赤鐵礦，深部多磁鐵礦；脈石礦物以石英為主，其次為陽(yáng)起石、透閃石及少量的角閃石和輝石。礦區(qū)內(nèi)不但每個(gè)采場(chǎng)的礦石性質(zhì)各異，而且同一采場(chǎng)不同臺(tái)階、不同區(qū)域礦石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造、硬度、氧化程度、嵌布粒度和鐵品位等都有明顯差異，有時(shí)甚至差異較大。

對(duì)于服務(wù)年限內(nèi)礦石性質(zhì)漸變的礦山，在進(jìn)行選礦廠(chǎng)設(shè)計(jì)時(shí)，只能根據(jù)礦石整體的性質(zhì)、兼顧初期與后期的礦石性質(zhì)差異來(lái)確定選礦工藝。選礦廠(chǎng)建成后，對(duì)于性質(zhì)漸變的礦石（如從以氧化礦為主的狀況向以原生礦為主的狀況的轉(zhuǎn)變），生產(chǎn)過(guò)程中除了盡量在采選作業(yè)時(shí)進(jìn)行配礦入選，以提高礦石的穩(wěn)定性，大多數(shù)選礦廠(chǎng)都伴隨著進(jìn)行流程的完善、優(yōu)化或改造。

1 司家營(yíng)鐵礦氧化礦選礦流程

司家營(yíng)鐵礦氧化礦目前選礦流程為重磁浮聯(lián)合流程，見(jiàn)圖1，原則流程可概括為礦石經(jīng)過(guò)兩段連續(xù)閉路磨礦，再經(jīng)過(guò)水力旋流器粗細(xì)分級(jí)，粗粒重選產(chǎn)出部分粗粒合格精礦，中礦再磨，細(xì)粒磁選拋尾、反浮選精選產(chǎn)出部分細(xì)粒合格精礦。

從生產(chǎn)實(shí)踐看，該流程已不適應(yīng)當(dāng)前的礦石性質(zhì)，需要進(jìn)行流程完善和優(yōu)化。

2 問(wèn)題與研究

2.1 螺旋溜槽重選存在的問(wèn)題［1-6］

司家營(yíng)氧化礦選礦工藝流程中重選原采用螺旋溜槽1 粗1 精流程，粗選螺旋溜槽32 臺(tái)、精選螺旋溜槽24臺(tái)，重選尾礦進(jìn)入中磁選作業(yè)，由于生產(chǎn)初期氧化礦占比更高，中磁選尾礦金屬流失嚴(yán)重，因而現(xiàn)場(chǎng)優(yōu)化了重選流程，強(qiáng)化了對(duì)赤褐鐵礦物的回收，將重選流程改造為1 粗1 精1 掃流程，粗選螺旋溜槽22臺(tái)，掃選螺旋溜槽16臺(tái)，精選螺旋溜槽18臺(tái)。

受采場(chǎng)開(kāi)采條件的限制，采出礦石性質(zhì)變化大，重選精礦品位波動(dòng)大且偏低。通過(guò)對(duì)重選流程的考查，發(fā)現(xiàn)目前螺旋溜槽粗選問(wèn)題較突出，精礦品位較低，主要原因是螺旋溜槽給礦分礦不均，粗選選別狀態(tài)不穩(wěn)定，粗選臺(tái)時(shí)處理量偏高，入選濃度高達(dá)60%～65%。

根據(jù)螺旋溜槽的工作原理可知，螺旋溜槽的給礦體積與濃度是兩個(gè)重要參數(shù)，這決定了螺旋溜槽面礦漿層的厚度及礦漿的流動(dòng)速度，并最終影響目標(biāo)礦物與脈石礦物的分離程度。

對(duì)于較粗粒物料的入選，應(yīng)盡量減少細(xì)?；祀s，與精選相比，粗選體積可大、但濃度要低。鞍本地區(qū)赤鐵礦石螺旋溜槽分選的經(jīng)驗(yàn)表明，粗選濃度宜在45%左右，精選濃度宜在55%左右。

2.1.1 螺旋溜槽粗選濃度試驗(yàn)

螺旋溜槽粗選濃度試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1、表2。

從表1、表2可以看出，螺旋溜槽粗選給礦濃度降低，精礦品位提高；給礦濃度越低，品位提高幅度越大。

根據(jù)試驗(yàn)及生產(chǎn)實(shí)踐，確定螺旋溜槽粗選濃度為50%～55%。給礦濃度的降低，意味著礦漿體積的增大，因此，需要增加螺旋溜槽粗選設(shè)備臺(tái)數(shù)。

2.1.2 螺旋溜槽掃選中、尾礦的磁選試驗(yàn)

試驗(yàn)在將螺旋溜槽掃選中礦與尾礦間的滑塊向精礦方向移動(dòng)，以減少螺旋溜槽掃選中礦量，從而減少重選循環(huán)量的情況下進(jìn)行，該滑塊位置的調(diào)整使螺旋溜槽粗選給礦品位和重選精礦品位得以明顯提升，相應(yīng)螺旋溜槽掃選尾礦品位略有下降。?、粝盗新菪锊蹝哌x中礦、尾礦，分別進(jìn)行弱磁選—中磁選試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表3。

從表3可以看出，螺旋溜槽掃選中礦和螺旋溜槽掃選尾礦分別進(jìn)行弱磁選—中磁選流程試驗(yàn)，掃中弱磁選精礦品位明顯高于掃尾弱磁選精礦品位，但二者中磁選尾礦品位接近。

試驗(yàn)說(shuō)明，即使減少螺旋溜槽掃選中礦量，這些中礦經(jīng)過(guò)弱磁選—中磁選流程處理，仍可以?huà)伋龃罅浚ㄗ鳂I(yè)產(chǎn)率16.29%）的合格尾礦。因此，原流程的掃選中礦中混雜有相當(dāng)數(shù)量的脈石顆粒，直接進(jìn)入再磨系統(tǒng)既增大了再磨系統(tǒng)及返回作業(yè)的礦量，也影響了螺旋溜槽粗選給礦品位，不良影響非常明顯。因此，將螺旋溜槽掃選中礦和螺旋溜槽掃選尾礦合并后磁選，可以提前拋出更多單體脈石顆粒，直接改善粗粒級(jí)物料的選別效果。

2.2 脫硫磁選存在的問(wèn)題

隨著采場(chǎng)不斷向下延伸，入選礦石硫含量升高，螺旋溜槽重選時(shí)黃鐵礦向重選精礦中富集，導(dǎo)致選廠(chǎng)重選精礦硫含量超標(biāo)。為解決該問(wèn)題，現(xiàn)場(chǎng)對(duì)重選精礦進(jìn)行了弱磁選脫硫改造。生產(chǎn)實(shí)踐表明，改造后，氧化礦系列鐵精礦硫含量由0.25%降至0.15%以下，鐵精礦合格率由78.11%升至89.13%，脫硫效果顯著。

重選精礦弱磁選在發(fā)揮脫硫作用的同時(shí)，一定程度上發(fā)揮了提高精礦品位的作用（表4），但該弱磁選導(dǎo)致赤褐鐵礦單體無(wú)法進(jìn)入最終重選精礦（表5），這些赤褐鐵礦單體隨黃鐵礦等一起返回二段磨礦分級(jí)系統(tǒng)，會(huì)造成赤褐鐵礦單體的過(guò)磨，既增加不必要的磨礦能耗，又會(huì)增大細(xì)粒赤褐鐵礦單體回收的難度，并最終導(dǎo)致細(xì)粒赤褐鐵礦單體的流失（表6）。

從表5、表6 可以看出，脫硫弱磁選提精效果顯著；脫硫弱磁選給礦中有用礦物主要以磁鐵礦和赤褐鐵礦的形式存在；脫硫弱磁選精礦中磁鐵礦含量較高，赤褐鐵礦含量較低；脫硫弱磁選尾礦中磁鐵礦含量較少，主要是赤褐鐵礦。因此，脫硫弱磁選對(duì)流程能收早收快收鐵礦物不利。

2.3 反浮選存在的問(wèn)題

對(duì)現(xiàn)場(chǎng)不同反浮選作業(yè)區(qū)不同品位的反浮選鐵精礦進(jìn)行了磁性鐵、赤褐鐵含量及分布率分析，結(jié)果見(jiàn)表7。

從表7可以看出，反浮選鐵精礦磁性鐵品位和分布率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于赤褐鐵品位和分布率；反浮選鐵精礦鐵品位越高，赤褐鐵品位越低。這意味著反浮選對(duì)赤褐鐵礦的回收效果不理想，因此，應(yīng)盡量控制赤褐鐵礦物進(jìn)入細(xì)粒分選區(qū)，確保重選環(huán)節(jié)對(duì)赤褐鐵礦物做到能回收盡量回收。

2.4 重選精礦脫粗篩分存在的問(wèn)題

重選精礦脫粗篩分篩上產(chǎn)物篩析結(jié)果見(jiàn)表8。

從表8 可以看出，脫粗篩上-0.074 mm 粒級(jí)鐵品位為64.44%、產(chǎn)率為65.82%，這部分合格粒級(jí)若進(jìn)入篩下，不僅可以提升最終重選精礦品位，而且可以大大降低篩上產(chǎn)率，流程循環(huán)量將進(jìn)一步下降，有助于實(shí)現(xiàn)精細(xì)化分選，綜合精礦品質(zhì)將更有保障。

3 結(jié)論與建議

（1）基于螺旋溜槽重選給礦量大、給礦濃度過(guò)高、給礦不均勻嚴(yán)重影響分選效果的問(wèn)題，建議取消現(xiàn)場(chǎng)的螺旋溜槽掃選作業(yè)，將這些螺旋溜槽充實(shí)到粗選作業(yè)，確保螺旋溜槽粗選分礦均勻、給礦濃度適當(dāng)（50%～55%），從而改善重選效果，獲得質(zhì)量更高、量更多的重選精礦；同時(shí)更多粗粒脈石礦物被磁選拋出，將無(wú)疑會(huì)降低流程循環(huán)量和細(xì)粒分選系統(tǒng)的量，進(jìn)而改善全流程的選別效果，簡(jiǎn)化工藝流程。

（2）基于脫硫磁選作業(yè)會(huì)導(dǎo)致已單體解離的赤褐鐵礦物返回二段磨礦系統(tǒng)，增加不必要的磨礦成本和造成鐵礦物流失，建議取消脫硫磁選作業(yè)。

（3）對(duì)于反浮選精礦赤褐鐵分布率過(guò)低的狀況，必須首先從提高細(xì)粒物料磁選磁場(chǎng)強(qiáng)度入手，減少細(xì)粒、微細(xì)粒赤褐鐵礦物在磁選作業(yè)的流失，強(qiáng)化反浮選對(duì)赤褐鐵礦物的回收。

（4）對(duì)于因現(xiàn)場(chǎng)重選精礦脫粗篩脫粗效果不理想帶來(lái)的一系列問(wèn)題，建議控制篩分粒度在0.09～0.10 mm，且篩分效率足夠高，使最終重選精礦不僅品位高，而且量大，從而減少對(duì)反浮選精礦品質(zhì)的依賴(lài)，遏制細(xì)粒赤褐鐵礦的流失局面。