铁矿选厂回笼料干选抛尾条件研究及工艺设计

某铁矿选矿厂投入试运行后，尽管设计时设置了两段预选以强化抛尾，但由于实际入选矿石品位较低、矿石性质不稳定，抛尾效果仍不理想。在保证铁精矿选矿指标的前提下，通过进行球磨机细碎4～35mm粒级回笼料抛尾研究，以尽早抛去废石，减少能耗和后续作业处理量，为工艺流程改造提供技术依据。

一、工艺现状及存在问题

由于前期井下采出原矿铁品位较低，远没有达到设计要求的37.1%，出现不足20%的情况，波动幅度较大，原矿平均铁品位一般仅为31%左右；中碎-35mm粒级的磁滑轮抛尾产率仅2.47%，低于设计指标的9.67%，粗粒废石铁品位和回收率则高于设计指标，抛尾效果不理想；-4mm粒级抛尾指标高于设计值，抛尾效果好，无需改进，给予保留。

原矿铁品位偏低，磁滑轮抛尾能力不够，使大量脉石、低品位矿石进入球磨机细碎到磨选系统，增加了选矿厂的能耗，降低流程处理能力。进入球磨机细碎的脉石，被磁选机抛除后，约2/3进入尾矿输送管道，增加尾矿输送量。因此提出通过增加4~35mm粒级的预选抛尾，降低进入后续作业的矿石量和尾矿量，以期既能降低选矿生产成本，又能解决低品位矿石入选带来的生产指标不理想的问题。

二、4~35mm粒级回笼料干选可行性研究

1、回笼料中磁性矿含量分析

取球磨机细碎后4~35mm粒级回笼料进行磁性矿含量分析，采用人工手持磁块反复磁选分离的方法，进行矿石分选研究。得出，4~35mm粒级回笼料粉矿中非磁性矿含量较多，含量约占40%，非磁性矿铁品位和磁性矿相差很大。由于非磁性矿以废石混入为主，本着能抛早抛原则，宜提前抛除。

原设计的细碎闭路流程无抛尾工艺，废石会返回球磨机，严重影响了球磨机处理能力，增加了能耗，同时向尾矿输入了大量尾砂。因此，细碎流程可增加干选抛尾，尽量多抛早抛废石。

2、回笼料干选抛尾工艺设计

设计球磨机细碎产品4~35mm粒级回笼料干选抛尾工艺流程，中碎矿石经球磨机闭路细碎后经检查筛分，-4mm进行湿式磁选，4~35mm粒级经干选抛尾后，磁性产品再返回粉矿仓，给入湿式磁选抛尾。

铁矿选矿厂根据安装图纸和技术要求，完成了强磁磁选机工业生产机组的制作、安装。

与常规磁选机相比较，强磁磁选机具有以下特点：采用特别的磁系设计，漏磁少，磁性矿粒可以发生快速的磁翻转和磁搅动，产生磁性挤压，能够充分抛除磁性矿粒之间夹杂的非（弱）磁性矿粒如脉石和围岩，具有更好的分选和抛废能力，细粒级和粗粒级磁性矿粒均不会流失，干选精矿铁品位高。

三、回笼料干选抛尾条件

1、分矿板距离

分矿板是磁选机分离磁性矿粒和非磁性矿粒的分离隔板。分矿板距离是指分矿板与磁系中垂线的距离，分矿板越靠后，废石产率越大，但部分磁性矿粒进入尾矿，使废石铁品位会上升。设定皮带速度为2.60m/s，磁系转速为48.7r/min，调节分矿板距离进行研究。

分矿板距离越大，废石产率越小，精矿品位提高幅度越低，废石铁品位越低。当分矿板位置在100mm时，废石品位正常，全铁和磁性铁损失都在合理范围内，抛尾产率大，效果很好。因此确定分矿板距离为100mm。

2、皮带速度

皮带速度的快慢，直接影响着强磁磁选机抛尾效果的好坏。皮带速度越慢，皮带上矿粒惯性越小，非磁性矿粒所受离心力越小、所受重力的影响越大，不易与磁性矿粒分开，降低分选效果；皮带速度过快，矿粒的惯性增大，使部分磁性较弱的矿粒脱离磁选机进入废石中去，增大废石中磁性铁品位。

设定磁系转速为48.7r/min，分矿板距离100mm，调节皮带速度分别为1.59m/s、1.93m/s、2.60m/s。皮带速度从1.59m/s提高到2.60m/s，抛废产率不断增加，由18.90%提高到24.89%，提高幅度较大，废石铁品位逐渐上升但均在较低水平，精矿铁品位提升幅度也逐渐增加。显然，皮带速度越快，废石产率越大。在皮带速度调整范围内，全铁和磁性铁损失都在合理范围内。由于滚筒传动采用变频电机直连方式，50Hz为可调频率，此时皮带速度为2.60m/s，达到峰值。因此调节皮带速度为2.60m/s为宜。

3、磁系正转转速

内筒体由360°分布的磁系构成，磁系转速会影响磁选机上磁性矿粒的磁翻转和磁搅动的强度（频率或次数），磁系转动方向分为正转（与皮带转速方向同向）和反转（与皮带转速反向）。由于磁系反转会吸附矿石中夹杂的小铁件而无法卸矿，导致皮带划伤，或皮带受双向拉力而撕裂，引发恶性生产事故，在磁系反转中多次遇到。因此，在技术条件不足的情况下，本次确定不选择磁系反转，因此仅对磁性正转进行分析。

设定分矿板距离100mm，皮带速度转速2.60m/s，调节磁系正转速率分别为0、29.4r/min、38.9r/min、48.7r/min，进行正转转速测试。当磁系转速由0提高到48.7r/min时，废石铁品位由2.56%提高到4.89%，抛废产率提高了8.64个百分点，精矿铁品位提高幅度由3.98个百分点提高到6.85个百分点，抛尾效果明显，并实现了铁的富集。在磁系转速达到48.7r/min时，废石产率大，铁损失都在合理范围内。因此确定磁系转速为48.7r/min，尚待探索进一步提高磁系转速的可能性。

四、不同回笼料品位对干选抛尾的影响

设定分矿板距离100mm，皮带速度2.60m/s，磁系正转转速48.7r/min，考察不同品位的回笼料采用强磁磁选机磁选抛尾的效果。分两次考察不同回笼料品位对干选抛尾的影响，第一次取3批次样进行研究分析，回笼料铁品位较高，第二次也取3批次样进行研究分析，回笼料铁品位较低。

回笼料铁品位较高，废石产率平均只有11.44%，但废石铁品位平均为4.25%，仍在合理范围内，干选抛尾生产指标较好。回笼料铁品位较低时，废石产率平均达到20.37%，废石铁品位平均为4.82%，抛尾效果整体优于回笼料铁品位较高时。回笼料铁品位对抛尾指标尤其是废石产率影响明显，回笼料铁品位越低，采用强磁磁选机干选抛尾效果越明显。

增设磁选机干选抛尾不仅能稳定入磨铁品位，还能减少磨选处理量、增加产能，降低选矿成本。该选厂细碎4～35mm粒级回笼料的抛尾研究结果对于选矿厂节能创效、扭亏为盈具有积极作用，可作为技术改造的依据。