矿业快报细筛-磁重-再磨选矿工艺的可行性探讨周伟（鞍钢集团弓长岭矿业公司辽阳111007）矿石三段磨矿选别工艺为二段磨矿选别工艺，并达到稳定质量、节能降耗、改善精矿粒度组成、降低精矿水份、提高烧结矿强度的目的。
1前言鞍钢集团弓长岭矿业公司为适应市场经济需求，在提高产品质量、降低生产成本、强化管理的基础上。对选矿厂进行了一系列的技术改造，提出用细筛-磁重选矿工艺代替细筛-再磨选矿工艺。1999年7月在弓长岭选厂一选车间进行磁重选矿机单机工业试验。1999年9月在13、14、15三个系统进行细筛磁重选矿工艺工业试验。其结果表明。用细筛-磁重选矿工艺代替细筛-再磨选矿工艺，因受旧厂房空间及平面位置的限制，无法实现中矿（磁重选矿机溢流）靠自流均匀返回所有二段球磨机；高频振动细筛处理能力已近极限；不能满足中矿返回增M的需求；造成筛上循环M增加；二次球磨机的富余处理能力不能满足中矿返回增M和高振动细筛筛上循环量的纶求；二次球磨机的磨矿效果不能使中矿含有的铁矿物颗粒充分单体解离；环水水质的恶化等。因此，在工艺上无法实现细筛-磁重选矿工艺代替细筛-再磨选矿工艺。有必要进行细筛-磁重-再磨选矿工艺工业试验。
2生产沿革及存在的问题在磁铁矿石选别过程中，磨矿段数多为二段磨矿或三段磨矿。磁铁矿石结晶粒度的粗细和对最终精矿品位的要求，决定了磨矿段数。第三段磨矿选别多为倾斜平面细筛-再磨选矿工艺。其工艺原型由美国伊里铁选厂提出并使用。
因该工艺对结晶粒度较细的铁矿物的品位提篼260有显著作用，20世纪70年代在我国得到推广应用。弓长岭选矿厂应用细筛-再磨选矿工艺后，铁精矿品位提高2%，达到65%.根据市场经济的需求，弓长岭选矿厂通过一系列的技术改造，使铁精矿品位达到65.30%以上，基本满足用户需求。但随之也使细筛-再磨选矿工艺存在的缺陷明显暴露出来。
筛分效率低。细筛-再磨选矿工艺为二段倾斜平面细筛闭路磨矿。该流程的主要缺点是筛分效率低，直接反映是再磨循环fl大。当系统台时提高时，因筛上循环M大。无法维持正常生产。现场经常采用揭细筛筛板的办法，缓解流程中的恶性循环，往往造成质虽事故，从而限制了系统处理能力的提高。
再磨产品过磨现象严重。在人磨物料中，经筛析考：一。074mm粒级含量达779%，其中一0.038mm粒级含迸35.53%，品位66.28%；镜下观察：已单体解离的铁矿物占7664%，连生体占7.04%，二者之和为83.68%.这说明有近8.1%的有用矿物无需再磨，但却进人再磨流程中循环，造成严重过磨。
能源和备件消耗高。由于细筛-再磨选矿工艺靠细筛筛下产品获取最终精矿，因细筛筛分效率较低，易造成过磨粒子不必要的循环，相应的磨矿设备、选别设备及输送设备的投人和消耗增加。
过滤水分大。由于大it过磨颗粒成为最终产品，给过滤工序带来麻烦。首先表现在细粒级矿物堵塞过滤布，造成过滤机处理能力下降；其次，由于透气性差，又使精矿水分偏高。
精矿产品粒度过细，降低烧结矿强度。
3细筛-磁重选矿工艺3.1现生产工艺流程弓长岭选厂一选车间设计规模年处理原矿560万u共15个磨、选系统。生产工艺几经变革，1978年增加细筛-再磨选矿工艺，1996年增加在线尾矿再选返回生产流程工艺，1998年对流程实施一段选别用磁选机代替脱水槽、二次分级用高频振动细筛代替旋流器工艺技术改造，形成目前的磁-脱-磁-细筛-再磨选别生产工艺，其工艺流程见。
3.2人选矿石性质矿床属前震旦纪沉积变质型磁铁石英岩即鞍山式磁铁石英岩。有用矿物主要为磁铁矿、赤铁矿、假象赤铁矿，其次是褐铁矿及少量黄铁矿；脉石矿物主要是石英，其次是阳起石、绿泥石、方解石、角闪石、云母、石榴石、白云石及少量的磷灰石。矿石构造基本分为条带状和块状两种。矿物结晶粒度极不均匀，铁矿物结晶粒度以0.1470.043mm含fi最多，粗者可达0.711mm，细者在0005mm以下，小于15nm的占4.76%，部分呈包裹体，铁矿物平均粒度为0.048mm，石英粒度较铁矿物粗，平均为3.3细筛-再磨选矿工艺。
细筛-再磨选矿工艺流程见。尽管细筛-再磨选矿工艺易形成大量过磨粒子，能耗高，但对提篼微细粒结晶铁矿物的精矿品位起到了重要作用，国内外有关厂家在没有新的合适工艺前，对该工艺沿用至今。这其间虽然该工艺在筛分效率上有所提高，但从技术上没有实质性的突破。
3.4细筛-磁重选矿工艺细筛-磁重选矿工艺流程见。粗精矿经细筛筛分，筛下产品为合格精矿，筛上产品进人磁重选矿机，合格精矿从磁重选矿机底部排出，中矿从磁重选矿机顶部溢流槽排出，溢流经浓缩磁选机浓缩后，返回粗精矿前段磨矿选别工序，与前段磁-脱-磁工艺形成大闭路循环系统。利用二段球磨机的富余能力，实现微细粒结晶磁铁矿石三段磨矿选别为二段矿选别。
细筛-磁重选矿工艺流程图细筛-磁重选矿工艺技术关键为设备和工艺流程3.4.1设备通过对现生产工艺流程考分析，询国内外有关技术资料及现有成型设备，初步认为应用“低场强脉动电磁场磁重选矿机（简称磁重选矿机，又称磁选柱）较为合适。其工作原理是在有上升水流的低场强脉动电磁场中，磁铁矿物颗粒产生聚合，利用上升水流将混夹的脉石带出；当脉动电磁场消失时，磁铁矿物聚合体分散。在磁力、重力、上升水流冲击力的综合作用下，经多次聚合-分散，使磁铁矿物得到选别。
该设备能否适应弓长岭选厂生产工艺流程，应进行单机工业试验。
在单机工业试验中，通过对影响精矿品位和产率等指标的若干参数（如电流强度、电流周期、上升水速、给矿浓度、给矿M、精矿浓度等）进行正交试验后，确定了最佳控制参数。在人工操作设备、给矿品位58.的条件下，实现精矿品位6469%，溢流品位50.39%，产率67.97%，回收率73.15%.但在工业生产中，给矿世、浓度、品位、水压等均处于动态变化中，而该设备不能随外部动态条件自动调整控制。产品指标波动较大（精品62.83%66.46%，精矿产率32.25%73.22%），使精矿质量无法保证。另外，脉动电磁场周期性变化，使溢流品位忽高忽低，岗位工人无法操作。为此对设备进行了技术改造。
磁系改造。采用复合电磁场，解决磁重选矿机溢流周期性跑矿。
主体结构及给矿方式改造。解决处理能力小，排矿易堵塞。内衬不耐磨。连接处跑冒矿等。特别是给矿方式的改造，使给入物料进人筒体后，充分分散。
实现磁重选矿机分选全过程的自动控制，并与中央集中控制系统相连，可以随时观察、调整任何一台磁重选矿机的工作状况，达到精矿品位稳定，满足工业生产要。
弓长岭矿选矿厂一选车间经历次技术改造和生产规模的扩大，现有厂房可利用的平面、空间位置非常狭窄。如何合理配置设备，尽可能减少动力环节，实现磁重选矿机溢流矿浆自流，是推广应用新工艺的前提。通过设备配置现场摆布，尽可能利用现有空间位置，经初步计算，可以实现中矿自流返回至915系统。
在中矿返回实现自流前提下，915系统的二段球磨机能否消化磁重选矿机的总溢流世，其品位、粒度是否影响原系统平衡，有待于工业试验考。
3.5细筛-磁重选矿工艺工业试验由于要求工业试验在不影响生产前提下进行，而在旧厂房内布置设备和管道接引，施工难度很大。为与现工艺流程匹配，就近选择1315系统用于细筛-磁重选矿工艺工业试验，中262矿亦返回原系统处理。改造后的磁重选矿机具备了从给矿到排矿选别全过程的自动控制，提高了对生产流程的适应性。设备安装和自动控制部分调试正常后，设备连续运行15d.在给矿品位5881%的条件下，精矿品位66.23%，溢流品位3791%，产率6905%，回收率77.57%.试验中，设备运转正常，试验指标稳定，达到工业试验预期目标。
（M5mm粒级以上的连生体矿物比二球给少，0.（M5mm粒级以下的连生体矿物比二球给多。
38%.二球给品位为40.94%；007.1mm粒级产率浓磁精为48.8%.二球给42.3%；浓磁精浓度达60%.浓磁精在品位、粒度、浓度都强于二球给。
07lmm粒级产率为65.4%，再磨物料（细筛上）中该粒级产率为77.9%，原再磨物料经磁宽选矿机分选后，0.074mm粒级产率下降12.5%.产率为19.8%，品位57.53%，再磨物料（细筛上）中其粒级产率为30.2%，品位67.58%，原再磨物料经磁重选矿机分选后，一0.0385mm粒级产率下降10.4%，品位下降1005%.这说明原再磨给矿物料经磁重选矿机选别后，细粒级物料得到了很好的分选。
3.6细筛-磁ffi选矿工艺的可行性现生产工艺的优点。一选车间现生产工艺应用磁重矿机可以稳定精矿质并可以根据市场；求提篼精矿品位。
工艺改造后对二次球磨能力和磨矿质盘的影响。新工艺流程实施后所产生的中矿返回总fl为62.li/h，这些中矿M平均分配给915系统，每个系统的二次球磨机给矿世增加约8.87t/h.从1993年工艺流程考查报告得知，在系统未改造前，二次球磨机处理世为50.72t/h，系统进行高频振动细筛代替旋流器、磁选机代替一次脱水槽工艺流程改造后。现二次球磨机处理ft为32.9.1t/h.比改造前原工艺流程处理量少17.78t/h，现工艺流程中若每台二次球磨机增加8.87t/h的给矿量，由于给矿量的增加，势必要求后段分级工序处理能力的增加，但篼频振动细筛的筛分效率和处理能力已无法提高，而厂房内的平面空间位置又不具备增加高频振动细筛台数的条件。另外，二次磨矿与三次磨矿技术标准不同，用二次球磨机处理中矿返回矿量，难以实现微细粒结晶铁矿物颗粒的单体解离，将造成这部分未单体解离的连生体矿物颗粒在磁-脱-磁工艺中形成大闭路的恶性循环。因此，用二次球磨机处理中矿返回矿量，从技术上和工艺上都不合理，难以实现流程顺行。
工艺改造后对粒度、品位和浓度的影响。通过中矿返回产品浓缩磁选机精矿与二球给筛析数据对比，中矿返回产品的品位为42.35%，一0.074mm粒级产率为48.8%，而二球给的品位为40.94%，0.074mm粒级产率为42.3%.中矿返回产品在给人二次球磨机前，经过浓缩磁选机，浓磁机精矿浓度达60%.这说明中矿返回产品满足二次球磨机对给矿的要求。
工艺改造后相应的措施。细筛-磁重选矿工艺与细筛-再磨选矿工艺相比，需增加900m3/h的环水用量。必须考虑增设环水处理设施或增加新水的使用量。
浓度为3.5%，可以用两台0〗050mmX3000mm筒式尾矿回收机处理，处理后的尾矿直接进人053m大井，这样解决了由于尾矿体积量增大对盘式尾矿回收机回收效果的影响。
通过工艺路线分析及工业试验，用细筛-磁重选矿工艺代替细筛-再磨选矿工艺在技术上是不合理的，在工艺上也无法实现流程顺行。
4细筛-磁重-再磨选矿工艺4.1细筛-磁重-再磨选矿工艺细筛-磁重-再磨选矿工艺流程见。粗精矿经细筛筛分，筛下产品为合格精矿，筛上产品进人磁重选矿机，合格精矿从磁重选矿机底部排出，中矿从磁重选矿机顶部溢流槽排出，溢流经浓缩磁选机浓缩后，精矿产品进人再磨机（第三段磨矿），再磨机排矿经磁选机和细筛筛分，筛下产品为合格精矿，筛上产品返回磁重选矿机给矿，构成闭路循环系统。
细筛-磁重-再磨选矿工艺流程。2细筛-磁重-再磨选矿工艺工业试验选矿工艺工业试验，中矿返原再磨系统处理。管路系统改接后，试验系统连续运行近一个月。在给矿品位59.85%的条件下，精矿品位65.62%，溢流品位40.71%，产率38.62%，回收率42.35%.工业试验达到预期目标，为工艺改造设计确定了适宜的技术参数。但在工业试验中也发现了一些问题，如磁重选矿机排矿电动调节阀选型不适合现场环境、除渣筛筛分效率低、中矿返再磨机矿量如何合理分配、用未经处理的环水对精矿指标有明显影响等，这些问题有待在技术改造中予以解决。
076mm粒级产率48.8%，一0.045mm粒级产率20.9%，原再磨机给矿一076mm粒级产率65.99%，一0.045mm粒级产率33.2%，说明磁重选矿机溢流与原再磨机给矿相比，。76mm粒级产率下降17.19%，一0045mm粒级产率下降12.3%.而且浓磁机精矿一0076mm粒级的铁矿物品位也较低，说明这部分铁矿物连生体铟粒需要细磨才能单体解离。
076mm粒级产率70.累计品位63.36%，一0.045mm粒级产率34.2%，累计品位64.94%，说明浓磁精经再磨机磨矿，排矿虽经二段细筛筛分，但筛上产品仍然大量细粒级产品，且品位较低，属微细粒结晶铁矿物连生体，这部分产品给磁重选矿机选别，精矿产率不会篼，中矿仍需返回细磨。
（3）细筛-磁重-磁重选矿工艺精矿产率38.62%，尾矿产率383%，中矿产率57.55%，原需进再磨机的物料总量减少了4.3细筛-磁重-再磨选矿工艺的可行性磁重选矿机溢流的粒度、浓度满足再磨机给矿条件，但品位42.35%，较原再磨机给矿品位58%60%低近15%18%，说明这部分微细粒结晶铁矿物连生体若实现单体解离，仍需细磨。从磨矿效果考虑，适当保留原生产系统部分再磨机处理这部分产品，从磨矿效果和流程顺行方面分析。较返二段球磨机处理合理。
因磁重选矿机排矿阀选型不适应现场条件，电动调节阀无法自动调节。为保证在线生产精矿质量，磁重选矿机处理能力只达到设计能力的85%.在更换合适型号的电动调节阀后，磁重选矿机的处理能力将提高15%左右。
目前可用坝下回水（水质相当新水）代替新水。尾矿矿浆量增加866m3/h.为保证3'C大井正常运行，且不增加大井底流泵负荷，工艺改造设计中，必须考虑用环水。因此，有必要对生产系统的环水进行水质处理。
按质量流程图计算，细筛-磁重-再磨选矿工艺进再磨机的矿量为164.32t/h，在现有条件下，可以实现少开动再磨机3台。
用细筛-磁重-再磨选矿工艺可以确保流程顺行，质量稳定。通过工业试验及工艺路线分析，这种在现有厂房进行技术改造，技术上是合理的，工艺上也是可实施的。
S细筛-磁重-再磨选矿工艺流程评价（1）工艺流程的合理性。此次可行性研究，从粗精矿在细筛-再磨选矿工艺各作业工序中物理特性和流程结构的变化分析人手，所采用磁重选矿机能够适应人选产品性质变化，充分利用了鞍山式磁铁石英矿物嵌布粒度粗细不均的特点，使已单体解离的铁矿物在进人第三段磨矿前得到充分选别，极大地减少了过磨粒子。
细筛-磁重-再磨选矿工艺，具有工艺先进，布局合理，指标稳定的特点，解决了细筛一再磨选矿工艺循环量大，生产指标波动的缺陷，试验证明，该工艺流程是合理的。
改善精矿粒度组成。避免了过磨现象，使已单体解离的磁铁矿物在进人再磨机前，直接成为精矿产品，改善了精矿粒度组成，为精矿降低水分创造了条件。
节能降耗。由于该工艺取消部分再磨机及相应选别设备，节约能源、材料及备品备件的消耗，有明显的经济效益。
工艺操作管理简便。该工艺流程与细筛-再磨工艺流程相比，对操作技术要求不高，容易掌握。磁重选矿机选别过程实现自动控制，生产操作无需人工随时调整，大幅度降低岗位工人劳动强度。
磁重选矿机先进实用性。该工艺的核心设备重选矿机具有独特的复合电磁场结构，又采用自动控制系统，具有操作简单，运行稳定的特点，尤其是对处理嵌布粒度极不均匀的微细粒结晶磁铁矿物具有明显的实用价值。
推广应用前景广阔。细筛-磁重-再磨选矿工艺即利用了细筛工艺可以以最低消耗获得合格精矿的优点，又利用了磁重选矿机分选细筛筛上产品，减少了再磨机的开动台数，解决了细筛筛分效率低、循环量大、再磨产品过磨严重等弊病。该工艺适用细筛-再磨选矿工艺的流程改造，推广应用前景广阔，社会效益和经济效益明显。
周伟，男。43岁。毕业于重庆大学矿山工程物理专业，现任鞍钢集团弓长岭矿业公司科技质计处处长，高
