刮轮式磁盘机从某铁尾矿中回收铁试验研究

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摘要：文章介绍了采用刮轮式磁盘机从某铁尾矿中回收铁的工艺试验研究。试验结果表明，在原矿全铁品位为18.02%的基础上，经过一粗二精的全磁选工艺流程，可获得品位54.49%、回收率为26.73%的合格铁精矿。若拟建尾矿再选厂，可获得可观的综合效益。

关键词：刮轮式磁盘机；全磁选；铁尾矿；回收铁；精品矿磁选工艺流程

中图分类号：TD952 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2011）33-0068-03

随着钢铁工业的迅速发展，铁矿石尾矿排放量也越来越大。目前我国发现的矿产有150多种，开发建设的8000多座矿山，累计尾矿量达5917亿t，其中堆存的铁尾矿量占全部尾矿堆存总量的近1/3。大量的尾矿不仅占用了土地，还造成了资源的浪费，给人类生活环境带来了严重的污染和危害。同时，随着矿产资源的大量开发和利用，矿石日益贫乏，尾矿作为一次能源已受到世界各国的重视。目前我国尾矿的综合利用率仅为7%，因此大力开展尾矿资源综合利用，实现资源开发与节约并举，提高资源利用效率，有着十分重要的经济意义和社会意义。

国内各选矿厂和研究单位在充分利用矿产资源方面进行了广泛的研究与实践。特别是磁铁矿选矿厂，为降低尾矿品位对尾矿采取再选等措施，有的在原有选矿流程进行改造配套，有的新建不同规模的在选厂，虽然都实现了从尾矿中回收铁矿物，但再选工艺技术和设备不合理，磁铁矿没有得到充分回收，效果并不理想。全国的铁选厂为了改善生产指标、提高金属回收率和精矿产量，多在做尾矿回收工作尤其回收尾矿浆中流失的磁性铁矿物首先为选矿界重视。为此，大处理量、高金属回收率的尾矿回收设备就具有了广泛的研发、生产和推广价值。

一、刮轮式磁盘机

刮轮式磁盘机是四川环能德美科技股份有限公司拥有自主知识产权的一种利用磁力、流体力和重力的综合力场对磁性矿物进行选别的永磁性磁选设备，适用于污水处理、洗煤重介质回收、选别和提纯强磁性矿物等领域。其原理是通过磁盘机磁盘吸附其流道中的磁性物质，经磁盘机本身的刨条、螺旋铰刀等机构把吸附在磁盘上的物质剥离水体和磁盘机。大量实验和工业应用数据表明该设备具有以下特点：（1）磁盘瞬间产生大于重力640倍的磁力，处理效率高、流程短，处理量大；（2）占地少；（3）运行费用低；（4）日常维护方便，自动化程度高。

二、某铁尾矿性质

矿样工艺学分析表明，该铁尾矿中金属矿物主要含磁铁矿和赤、褐铁矿；非金属矿物主要是石英。

由表3所示尾矿试验样筛析和化验结果可知，+0.045mm以上的铁元素分布较少，仅为30%，铁矿物主要分布在细粒级-0.045mm以下，回收的重点是在-0.045mm细粒级部分。

三、选矿试验研究

依据尾矿性质特点，确定选铁试验以“强磁选――磨矿――弱磁选”方案为原则流程：首先对尾矿试验样强磁选处理，得到粗铁精矿，同时对粗铁精矿进行磨矿至铁元素达到一定的单体解离，然后进一步弱磁选，经过多次弱磁选得到最终铁精矿。

（一）强磁选场强试验

因为尾矿体积量大，且入选浓度不宜过高，直接细磨选别困难较大，最好的办法是用高场强、大处理量的磁选机进行粗选，既可起浓缩作用，又能减少金属流失。本次试验强磁选采用场强分别为4390Oe、4000Oe、3670Oe和3450Oe（所述场强均为实测值，下同）的刮轮式磁盘机进行选别，入选尾矿浓度为10%。

粗铁精矿品位随着刮轮式磁盘机的场强增加而变低，说明随着场强的增加，连生体亦伴随之进入磁性产品中，从而影响了粗铁精矿品位；场强为4000Oe时，粗铁精矿的品位和回收率达到最佳，场强提高到4390Oe时，粗铁精矿回收率增加0.98%，但品位也下降了0.59%，但场强降低到3670Oe时，粗铁精矿品位只增加了0.2%，但回收率却下降了2.17%。

（二）粗精矿细磨再选试验

为了解粗铁精矿细磨再选可能达到的技术指标情况，采用滚筒式磁选机又进行了不同场强、不同磨矿粒度的磁选试验。

再选精矿品位随磨矿粒度的变细而升高、随场强的提高而降低；金属回收率随磨矿粒度的变细而降低、随场强的提高而提高。当粒度-0.045mm占100%，场强2030Oe时达到最佳，此时铁精矿品位达到51.27%，回收率达到50.25%。

（三）精选次数试验

由表5可知，将品位为26.13%的粗铁精矿磨细到-0.045mm占100%时，用磁场强度为2000Oe的滚筒式磁选机分选一次，可获得品位为51.27%，回收率为50.25%的再选精矿。若要获得品位为55%以上的铁精矿，还必须进一步分选，为此进行了分选次数试验，试验结果见表6：

由表6可知，磨细后的粗精矿经2次分选就可得到品位接近于55%的铁精矿，工业上为确保精矿品位，可以增加到3次分选。

（四）某选铁尾矿再选试验数质量流程

按照试验研究设计流程，粗选采用磁场强度为4000Oe的刮轮式磁盘机，细磨采用XMB棒磨机，两次精选均采用磁场强度为2000Oe的滚筒式磁选机分别进行试验。其工艺和数质量流程如图1所示：

由图1所示数质量流程结果可以看出，在细度为-0.045mm占100%的条件下，通过全开路试验，可以得到品位为54.49%，产率为8.84%，回收率为26.73%的合格铁精矿，尾矿铁品位也较磁铁矿尾矿品位下降了3.5%。

四、技术经济分析

对采用刮轮式磁盘机从某铁尾矿中回收铁技术工艺进行了经济评价，若以该铁尾矿为原料建规模为年处理量120万吨的选矿厂，总投资1393.6万元，年净利润为1203.15万元，投资回收期为1.17年，可见经济效益显著。

五、结论

1．采用刮轮式磁盘机从该铁尾矿中回收，经过一粗二精的全磁选工艺流程，可以得到品位为54.49%，产率为8.84%，回收率为26.73%的合格铁精矿，尾矿铁品位也较磁铁矿尾矿品位下降了3.54%。

2．对采用刮轮式磁盘机从某铁尾矿中回收铁技术工艺进行了经济评价，若以该铁尾矿为原料建规模为年处理量120万吨的选矿厂，总投资1393.6万元，年净利润为1203.15万元，投资回收期为1.17年。

3．刮轮式磁盘机在铁尾矿中回收铁具有良好的应用前景和推广的技术经济价值。

参考文献

[1] 陈国栋，朱申红，夏荣华，朱敏聪．磁-重联合流程从铁矿尾矿中回收铁的试验研究[J]．青岛理工大学学报，2007，28（3）．

[2] 倪明亮，葛加坤，汤志刚，李世富．刮轮式磁盘分离净化设备．中国专利：CN2448831Y，2001-09-19．

作者简介：陈立（1979-），男，湖南攸县人，四川环能德美科技股份有限公司工程师，硕士，研究方向：矿物加工、矿用设备和废旧塑料回收。