王鵬 胡澤武 孫建新 劉賀民 王帥 朱海峰

（1.中冶沈勘秦皇島工程設計研究總院有限公司；2.萊歇研磨機械制造（上海）有限公司；3.河北省綠色智能礦山工程設計技術創(chuàng)新中心）

內(nèi)蒙古西部某鐵礦因缺水而將選礦廠建在距采場60 km處，運輸費用高，經(jīng)濟效益差，為擺脫困境，擬引進先進選礦技術，將60 萬t/a產(chǎn)能擴建為120 萬t/a。研究人員經(jīng)過工藝礦物學研究和工業(yè)試驗，提出了干磨干選新技術方案，在采礦場建設干磨干選設施，可減少選礦廠擴建投資，降低選礦費用，提高經(jīng)濟效益。干磨干選新技術的推廣應用可使因缺水而未能開采的鐵礦資源得到利用，也可使選礦廠節(jié)約水資源，提高經(jīng)濟效益和環(huán)保效果。

1 工業(yè)試驗礦石性質(zhì)

礦樣取自內(nèi)蒙古西部某鐵礦，粒度12～0 mm，質(zhì)量160 t，礦石主要化學成分及鐵物相分析見表1、表2，礦石中磁鐵礦的粒度分布見表3。

由表1～表3 可知，礦石為貧礦，全鐵含量為29.03%，主要雜質(zhì)SiO2含量21.85%，CaO 和MgO 含量分別為15.63%和6.57%，有害元素S 含量較高，為0.68%，P含量較低，為0.041%。礦石中的鐵主要賦存在磁鐵礦中，分布率64.28%，硅酸鐵次之，分布率為25.59%，還有一定量的碳酸鐵，分布率為6.13%。礦樣磁鐵礦嵌布粒度很細，-0.043 mm 占71.08%，-0.02 mm占38.07%。選礦廠的生產(chǎn)實踐表明，該礦樣12～0 mm不適宜磁選拋尾。

2 工業(yè)試驗系統(tǒng)及試驗流程

2.1 工業(yè)試驗系統(tǒng)

工業(yè)試驗在萊歇研磨機械制造（上海）有限公司的工業(yè)試驗系統(tǒng)進行，核心設備為立式輥式磨（以下簡稱輥式磨）和在輥式磨上部配置的多級顆粒分選機，多級顆粒分選機對粉磨后的鐵礦石進行多種粒級分選，系統(tǒng)還配套有收塵、輸送和磁選機等設施，礦石處理能力為5～15 t/h，磁選機磁場強度280 kA/m，工業(yè)試驗系統(tǒng)設備關系見圖1。

2.2 工業(yè)試驗流程

工業(yè)試驗過程為鐵礦石由給料膠帶機1 給入輥式磨2 并被粉磨至不同粒級，磨礦過程中由輥式磨2底部的風環(huán)將10～2.5 mm 的粗顆粒礦石從輥式磨2內(nèi)分離出來，經(jīng)粗粒膠帶機4、粗粒給料機6給入粗粒磁選機9，拋尾后的粗粒精礦由返料膠帶機23、斗提24 和給料膠帶機1 返回輥式磨2，尾礦作為合格建筑砂經(jīng)膠帶機12 輸送至堆場。位于輥式磨2 上部的多級顆粒分選機3 將由風力輸送的鐵礦石顆粒按粒級2.5～0.16 mm 中顆粒、1.5～0.1 mm 細顆粒和0.1 mm以下鐵礦粉分離，中顆粒由中粒膠帶機5、中粒給料機7給入中粒磁選機10，拋尾后的中粒精礦由返料膠帶機23、斗提24 和給料膠帶機1 返回輥式磨2，尾礦作為合格建筑砂經(jīng)膠帶機13 輸送至堆場；細顆粒由細粒螺旋輸送機15、細粒給料機8 給入細粒磁選機11，選出的細粒精礦由返料膠帶機23、斗提24和給料膠帶機1 返回輥式磨2，尾礦作為合格建筑砂經(jīng)膠帶機14 輸送至堆場；經(jīng)過多級顆粒分選機3 分離出中顆粒及細顆粒后，剩余粒級的物料即為鐵礦粉。

鐵礦粉由風力從多級顆粒分選機3 輸送到旋風收塵器18，95%以上的鐵礦粉由旋風收塵器18收集，剩余的小部分超細鐵礦粉經(jīng)主風機19進入布袋收塵器20收集。主風機19為輥式磨2和多級顆粒分選機3 內(nèi)不同粒級的鐵礦石物料提供足夠的風量和壓力，并將經(jīng)過旋風收塵器18的大部分風循環(huán)送回輥式磨以實現(xiàn)風路系統(tǒng)的循環(huán)平衡，循環(huán)平衡多余的少部分風送到布袋收塵器20，經(jīng)布袋除塵器風機21 送到煙囪22達標排放。旋風收塵器和布袋收塵器收集的鐵礦粉由螺旋輸送機16和17輸送至鐵礦粉倉。

2.3 取樣方法

工業(yè)試驗開始后每10 min 取樣1次，檢測旋風收塵器收集的鐵粉礦，鐵礦粉細度達到預定值時，停止磨礦系統(tǒng)參數(shù)調(diào)節(jié)并維持穩(wěn)定磨礦運行。為獲得粗、中、細礦石顆粒磁選作業(yè)原礦、精礦、尾礦鐵品位，在磨礦細度達到預定值且系統(tǒng)給礦量和產(chǎn)出量平衡后各點開始取樣，每0.5 h 取樣1 次。同時每0.5 h取磁選前的粗、中、細礦石顆粒各10 kg，形成綜合樣進行磁選試驗，以優(yōu)選磁選機型號及磁選作業(yè)參數(shù)。磨礦結(jié)束后，將旋風除塵器和布袋收塵器收集的不同細度鐵礦粉均化，每份取50 kg作為干選試樣。

藥學院入學考試成績可以反映出不同的個人經(jīng)歷、教育背景和認知能力；招收合適的學生；藥學生需按一定的比例進行篩選才可以繼續(xù)攻讀學位；評估多重小型面試（Multiple Mini Interviews，MMI）作為藥學院入學標準的科學性；藥學招生過程中的健康科學推理測驗（Health Science Reasoning Test，HSRT）可用于評估批判性思考能力；學生入學面試流程的可靠性評估。主要探討了招生的要求、入學考試的科學性以及考試成績的解讀。

3 試驗結(jié)果與分析

工業(yè)試驗共開機6 次，處理量為10.4～11.7 t/h，共磨礦122.9 t。

3.1 磨礦過程的拋尾

磨礦過程分離的粗、中、細3 種窄級別礦石顆粒由280 kA/m磁選機分別進行1次磁選，其原礦、精礦、尾礦品位采樣化驗結(jié)果均值見表4，拋尾率見表5。

由表4、表5 可知，在工業(yè)試驗系統(tǒng)磨礦過程中，粗、中、細礦石顆粒尾礦磁性鐵平均品位分別為3.00%，1.13%，1.39%，總拋尾率為11.26%，為控制尾礦磁性鐵品位低于1%，需通過選礦試驗優(yōu)化磁選機型號、速度等參數(shù)。

3.2 粗、中、細粒尾礦粒度

粗粒尾礦主要粒徑為10～2.5 mm，可作為建筑碎石。中粒尾礦粒度組成（表6）滿足建筑細砂要求。細粒尾礦粒度組成（表7）滿足建筑細砂要求。

3.3 鐵礦粉干選試驗礦樣準備

工業(yè)試驗磨出了3種不同細度的鐵礦粉，粒度組成見表8，取樣進行鐵礦粉干選試驗，以確定鐵礦粉適宜的磨礦細度及鐵礦粉干選設備。

注：鐵礦粉1、鐵礦粉2、鐵礦粉3 全鐵品位分別為31.06%，30.76%，32.69%。

4 干選試驗及分析

4.1 粗、中、細礦石顆粒磁選試驗

工業(yè)試驗中采取的磁選前粗、中、細礦石顆粒干式磁選試驗流程為1 次選別，設備為CTL0908 型磁場強度240 kA/m 的磁選機，試驗結(jié)果見表9。

由表9 可知，經(jīng)磁選機選別，粗顆粒尾礦產(chǎn)率為5.26%～6.88%、磁性鐵品位為1.68%～1.70%，中顆粒尾礦產(chǎn)率為10.76%～13.47%、磁性鐵品位為0.75%～1.80%，細顆粒尾礦產(chǎn)率為9.17%～12.54%、磁性鐵品位為0.60%～1.80%，表明該磁選機適宜粗、中、細顆粒鐵礦干選拋尾；粗顆粒1次磁選尾礦磁性鐵品位高于1.00%，該部分尾礦在帶速2.7 m/s 條件下進行掃選，掃選尾礦磁性鐵品位為1.07%，總拋尾率為5.16%。

工業(yè)試驗過程分離的粗粒、中粒、細粒礦石產(chǎn)率分別為19.01%，20.98%，90.0%，總拋尾率為11.26%。按照選礦試驗配置磁選機，粗顆粒采用1 粗1 掃流程，總拋尾率為11.5%～15.1%，為控制尾礦磁性鐵品位低于1.00%，總拋尾率取最低值11.50%。

4.2 鐵礦粉干式磁選試驗

為了獲得不同細度的鐵礦粉干選拋尾效果，工業(yè)試驗中3 種細度的鐵礦粉采用CTL0908 型磁場強度240 kA/m 磁選機進行干式磁選條件試驗，試驗流程為1次選別，試驗結(jié)果見表10。

由表10 可知，鐵礦粉2 帶速3.8 m/s 的拋尾效果較好，尾礦產(chǎn)率為32.60%，尾礦全鐵品位16.75%，尾礦磁性鐵品位0.78%，推薦實際生產(chǎn)中的鐵礦粉細度為-0.074 mm含量70%～73%。

4.3 鐵礦粉濕式磁選試驗

為進一步了解鐵礦粉的選礦特性，對鐵礦粉2采用T-GCT1006 磁選機（160 kA/m）進行濕式磁選試驗，結(jié)果見表11。

由表11可知，濕式磁選尾礦產(chǎn)率49.28%、鐵品位16.63%、磁性鐵品位0.60%，拋尾率較干選高16.68 個百分點，尾礦全鐵品位及磁性鐵品位與干選效果相近，表明鐵礦粉干選鐵回收率與濕選很接近，在鐵礦粉進入后續(xù)再磨再選流程前可采用濕式磁選再次拋尾，可拋尾約16.68%。

4.4 不同類型磁選機的鐵粉礦干選效果

為了優(yōu)選鐵礦粉干選作業(yè)磁選機，采用不同類型的磁選機對鐵礦粉2 進行干選試驗，流程為1 次選別，試驗結(jié)果見表12。

由表12 可知，不同類型磁選機1 次選別拋尾率為32.6%～44.56%，除風力磁選外其他尾礦磁性鐵品位為0.40%～0.78%，對風力磁選尾礦進行掃選，尾礦磁性鐵品位為0.65%，總拋尾率為38.60%；對比結(jié)果表明，不同類型的磁選機均可作為鐵礦粉干式磁選機。

5 干磨干選理論分析

鐵礦石干磨干選工業(yè)試驗采用輥式磨，針對毫米粒級粗、中、細礦石顆粒和微米粒級鐵礦粉進行干式磁選，均獲得了較好的效果。

5.1 分級拋尾效果

干磨干選新技術中的輥式磨磨礦是利用料床粉磨原理，由多個磨輥和磨盤反復對鐵礦石擠壓和鐵礦石間的剪切產(chǎn)生粉碎效果，調(diào)節(jié)擠壓力和剪切力可獲得鐵礦石不同的粉碎粒級分布，通過輥式磨內(nèi)風選裝置和多級顆粒分選機按粒徑區(qū)間進行精確分離，再分別進行干式磁選，實現(xiàn)了窄級別入選。根據(jù)鐵礦石中磁性鐵粒度分布，在不同的粒度區(qū)間里均存在不同解離度的磁性鐵和脈石，工業(yè)試驗采用4種窄級別粒級分別進行磁選拋尾，有利于降低磁選過程中的夾雜現(xiàn)象，提高干式磁選拋尾效果。

5.2 干磨干選新技術的適應性

干磨干選新技術的特點是在磨礦過程中對鐵礦石按粒徑區(qū)間進行窄級別粒級分離，實現(xiàn)多次分級拋尾。由于各種鐵礦石中磁鐵礦嵌布粒度分布不同，礦石顆粒最佳粒度分布和最佳粒徑分區(qū)各異。通過對輥式磨和多級顆粒分選機針對性地設計和操作參數(shù)的調(diào)整可實現(xiàn)鐵礦石顆粒的粒級控制，鐵礦粉細度根據(jù)磁選效果也可實現(xiàn)自由控制。針對不同的磁鐵礦石，均可通過工業(yè)試驗找出較佳的粒度分布和粒徑分區(qū)參數(shù)，并為確定輥式磨和多級顆粒分選機的設計和操作參數(shù)提供依據(jù)，因此，干磨干選新技術可適應各種磁鐵礦石。

6 結(jié)論

（1）工業(yè)試驗驗證了該鐵礦石適宜采用干磨干選新技術。在輥式磨磨礦過程中，可持續(xù)分離粗、中、細3 種粒級礦石并通過磁選機有效拋尾，總拋尾率11.5%，尾礦磁性鐵品位低于1.00%。調(diào)節(jié)磨礦系統(tǒng)參數(shù)可獲得不同細度的鐵礦粉，鐵礦粉細度為-0.074mm71%～73%干選效果較好，采用不同供應商的粉礦磁選機干選，鐵礦粉1 次干選拋尾率為32.6%～44.56%，鐵回收率基本達到濕磨濕選的效果，總拋尾率為40.35%～50.94%。

（2）選礦廠擴建方案為在采礦場破碎系統(tǒng)后建設干磨干選系統(tǒng)，總拋尾率按最低值計算，可就地拋尾40.35%，粗精礦運到選礦廠現(xiàn)有系統(tǒng)濕磨濕選，入磨前先濕選拋尾，實際入磨產(chǎn)率為44.89%。鐵礦粉中-0.025 mm 含量52.94%，設計要求最終磨礦細度為0.025 mm97%，對現(xiàn)有磨礦能力核算后確認，現(xiàn)有60萬t/a磨礦設施可滿足擴建為120 萬t/a的要求。

（3）粒狀尾礦可作為建筑砂石銷售，粉狀尾礦為石粉，可作為建筑材料、水泥生產(chǎn)原料銷售或用于礦區(qū)環(huán)境治理，干磨干選新技術的應用可降低投資和選礦費用，大幅減少濕尾礦排放，經(jīng)濟和環(huán)境效益顯著。

（4）干磨干選新技術具有推廣價值，特別適用于缺水地區(qū)和尾礦不能濕排的鐵礦，該技術的應用可提高選礦廠的經(jīng)濟及環(huán)境效益。