磁铁矿高效选矿新技术磁场筛选法

>? 磁铁矿选矿技术现状 ;( ;0 常规选矿方法 我国铁矿资源具有贫、 细、 杂、 难选的特点， 造成 磁铁矿精矿品位比国外同类矿山偏低 1N O *N ， !$P1 等杂质高达 3N O ;2N 。纵观我国的磁铁矿 选矿厂， 从 12 世纪 :2 年代中期开始， 尼龙细筛再磨 工艺是确保精料方针实现的最主要的手段之一， 几 乎所有的大型磁选厂无一例外地采用了这一工艺， ［ ;］ 。通过实施 只是工艺流程结构上各厂有所不同 细筛再磨工艺使铁精矿品位从 <2N O <)N 普遍上 升到 <3N O <:N ， 有些厂矿达到了 <>N 以上的国 际先进水平。 这一工艺的出现促进了我国磁铁矿精矿品位的 显著提高， 但存在的主要问题是细筛分级效率低， 造 成球磨机返砂量增大， 严重制约了选矿厂生产能力 的提高。特别是近年来随着矿山易采易选铁矿资源 的渐近枯竭， 矿石的可选性变得越来越差， 使得确保 原有精矿质量的难度变得越来越大， 造成了在原有 的基础上一味放细筛孔尺寸来控制粒度， 使本来不
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8 8 8 李迎国： 磁铁矿高效选矿新技术— — —磁场筛选法8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8
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包括了国内各大矿区中不同类型和规模的磁铁矿， 普遍具有较好的提质效果， 结果见表 3 。
表 %" 磁场筛选机对多家磁铁矿试验及应用对比结果
( 铁矿成矿区 铁矿山 南芬铁矿 大孤山铁矿 弓长岭铁矿 贾家堡子铁矿 司家营铁矿 工艺条件对比 磁筛工艺 磁选细筛工艺 磁筛工艺 磁选细筛工艺 磁筛工艺 磁选细筛工艺 磁筛工艺 常规磁选工艺 磁筛工艺 常规磁选工艺 精矿 )*+ 品位 /7. 27 0/. 00 0/. 53 00. 305. 35 00. 04 0/. 35 31. 55 05. 701. 1工作程度 实验室评价 工业试验 实验室评价 实验室评价 实验室评价 工业试验 实验室评价 实验室评价 实验室评价 实验室评价 实验室评价 实验室评价 实验室评价 实验室评价 实验室评价 实验室评价 工业应用 工业应用 工业试验 实验室评价 实验室评价 实验室评价 工业应用 扩大试验
李迎国 （ ;+<* = ） ， 男， 中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所， 副 *3222< 河南省郑州市陇海西路 )1> 号。 研究员，
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总第 !25 期4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 金4 4 属4 4 矿4 4 山4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 /%%0 年第 6 期 矿， 我国选矿工作者做出了不懈的努力， 也涌现出了 很多新技术和设备。大体上可以分为 ! 类： 一是传 统反浮选工艺应用领域的拓宽， 从红矿反浮选延伸 到磁铁矿， 如弓长岭和尖山铁矿； 二是传统设备的更 新换代， 包括高效节能型磨机、 多磁极磁选机、 高效 振网筛等设备； 再就是低场强高效分选设备的出现， 使磁铁矿传统选矿工艺有了突破性的发展， 在这方 面的突出代表是郑州矿产综合利用研究所发明的磁 团聚重选工艺和磁场筛选法等专利技术。尤其是新 研制的磁场筛选机专利设备， 它采用磁场筛选法先 进的分选理论， 可将已解离的铁矿物单体优先分选 出来， 只对其中的连生体再磨， 这样充分提高了磨矿 效率， 减少了再磨的负荷， 可在不提高或放粗磨矿细 度的前提下， 达到提质降杂的目标， 能经济合理地提 高铁精矿质量。
表 $" 河南某矿的试验对比结果 4 4 4 4 4 4 (
常规磁选工艺 矿石类型 难选矿 低品位矿 磨矿细度 < /%% 目 7% 3 5% &% 3 6% 铁精矿品位 )*+ 07 3 &/ &/ 3 &0 磁筛工艺 磨矿细度 < /%% 目 0% 3 6% 2% 3 &% &% 3 7% 铁精矿品位 )*+ 8 &0 && 3 &7 6%
前苏联 巴4 西
澳大利亚 2% %%% 美4 国 中4 国 $0 %%% 0% %%%
表 #" 中美两国铁精矿技术指标4 4 4 4 4 (
国4 家 美国 中国 磁铁矿精矿 平均铁品位 &61 $% &01 7% 平均回收率 561 %% 3 571 %% 5%1 %% 赤铁矿精矿 平均铁品位 &&1 2% 051 7% 平均回收率 7%1 %% 左右 &01 %% 3 6%1 %%
［#］ 表 !" 世界主要铁矿石大国富矿储量与品位
而进入中矿排出。因此磁场筛选机比磁选机更能有 效地分离出脉石和连生体， 使精矿品位进一步提高。 同时使给矿粒度适应范围变宽， 只要是已经解离的 磁铁矿单体， 它就能从精矿回收， 只需对影响精矿品 质的连生体再磨再选， 而不象传统细筛工艺只有过 筛才能成为精矿。因此磁场筛选机在提高精矿品质 的同时， 还有减少过磨， 放粗磨矿细度， 提高生产能 力的效果。磁场筛选法及其设备分选原理示意简图 见图 $ 。
1 李迎国; ，
（ ;( 中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所； 1( 国家非金属矿资源综合利用工程技术研究中心） 对磁场筛选法的分选理论和精选效果进行了详细论述， 提出 摘0 要0 介绍了国内外磁铁矿资源及选矿现状， 了磁场筛选法合理利用的工艺流程。在选厂最终精选作业、 细筛作业、 中矿再磨再选工艺中的试验研究表明， 在提 高精矿品位的同时， 还具有降低能耗、 简化流程的效果。 关键词0 磁铁矿0 磁场筛选法0 中矿再磨
堪重负的再磨系统长期处于过负荷状态， 最后的直 接后果是生产能力降低。铁精矿质量与产量、 选厂 效益与成本的矛盾日显突出， 原来的工艺已越来越 不能适应当前的矿石性质和精矿质量的要求。 细筛再磨工艺主要存在的问题是在磨矿细度的 控制上实行 “ 一刀切” ， 这样对大多数呈粗细不均匀 嵌布的磁铁矿中的粗粒磁铁矿单体会造成过磨， 而 以微细粒连生体存在的铁矿物会过筛进入精矿， 从 而影响精矿质量。 ;( 10 铁矿选矿技术新进展 从表 ; 可以看出， 与其他几个铁矿大国相比， 我 国是一个贫矿大国， 与美国的资源相似， 总矿量丰 富， 但需选矿的贫矿比例大； 且都需要有较发达的选 矿技术来支持。但在目前情况下我国的精矿产品质 量仍低于美国， 如表 1 所示。 多年来， 为追求含铁高、 杂质低的高品质铁精
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辽宁鞍山 " 本溪成矿区
磁筛精选精矿 05. 67 迁西移民铁矿 磁筛给矿 （ 厂精） 03. -0 唐钢庙沟铁矿 磁筛精选精矿 二段筛下产品 00. 65 33. 64
河北冀东 " 秦皇岛青龙 磁筛精选精矿 0/. 36 北京密云 森源铁矿 磁筛给矿 （ 厂精） 02. 5成矿区 磁筛精选精矿 0/. 4/ 秦皇岛 双马铁矿 磁筛给矿 （ 厂精） 02. /秦皇岛青龙 磁筛精选精矿 00. 67 栅栏杖子矿 磁筛给矿 （ 厂精） 02. 4/ 涿鹿某铁矿 岚县某铁矿 娄烦铁矿 磁筛工艺 常规磁选工艺 磁筛工艺 磁选工艺 磁筛精选精矿 磁选工艺 01. 17 07. 36 06. 31 3/. /2 02. 61 3/. 52
金0 0 属0 0 矿0 0 山 !"#$"% &’( )*+ 总 第 )*+ 期 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ,-./0 1223 45678 49&5 1223 年第 : 期
・选矿工程・
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4 4 #" 磁场筛选法的分选原理及分选效果分析 /1 $4 磁场筛选机的分选原理 磁场筛选机的分选原理与传统磁选机最大的区 别就是磁筛分选对象不是靠磁场直接吸引， 而是在 低于普通磁选机数十倍的弱的均匀磁场中， 利用单 体铁矿物与连生体矿物的磁性差异， 使磁铁矿单体 矿物实现有效团聚后， 增大了与连生体的尺寸差、 密 度差， 再经过安装在磁场中的专用筛子 （ 其筛孔比 最大给矿颗粒尺寸大数倍） ， 磁铁矿在筛网上形成 链状磁聚体， 沿筛面滚下进入精矿箱； 而脉石和连生 体矿粒由于磁性弱， 以分散状态存在， 极易透过筛孔
资源 富矿 铁品位 总量 总量 "( & " # $% & ’ " # $% ’ 约 $/0 %%% $5 %%% !!1 %% 261 %% 0%1 %% !/1 %% !/1 %% 约 !/ %%% $/ 6%% !& %%% $ 7%% $ 2%%
图 !" 磁场筛选法及其设备分选原理示意
/1 /4 磁场筛选机分选效果分析 从传统的磁选机工作原理来看， 它是靠磁场的 直接吸引来捕捉磁铁矿颗粒， 需要克服重力、 流体的 冲力等。为确保回收率， 磁选机的磁场强度要足够 高。据分 析， 只要某连生体颗粒中磁铁矿矿物占 $ " $% ， 就能进入精矿 （ 如显微照相图 / （ 9） 所示） ， 甚 至还夹杂一些脉石矿物， 这就是磁选机难以提高铁 精矿质量的主要原因。 而磁场筛选法恰好克服了磁选机的以上不足， 它对磁选机精矿进一步精选后， 可以有效地排除夹 杂在其中的脉石和连生体， 如显微照相图 / 中 （ :） 、 （ ;） 所示。表 ! 列出的是河南某难选矿和低品位矿 的试验对比结果， 可以看出采用磁场筛选机在整体 细度不变或放粗的状况下精矿品位得以提高。表 2 列出的是某细粒嵌布难选矿和某粗粒嵌布磁铁矿采 用磁场筛选机精选的铁精矿和原磁选机精矿的筛析 结果对比。
资源总量与品质 国家
富矿资源总量与品质 富矿 比例 "( 约 /0 &&1 7 5%1 % $/1 % /1 7 化学成分 " ( )*+ 021 %% 3 &/ 1 %% %1 2% 3 %1 /% /1 %% 3 8 &!1 %% 01 %% !1 %% 3 8 &%1 %% 01 %% 21 %% 3 8 0$1 %% //1 %% 8 &01 %% ,-./