庙沟铁矿提铁降硅工艺研究

庙沟铁矿提铁降硅工艺优化研究

张润身张建康

（河北钢铁集团矿业有限公司庙沟铁矿，河北秦皇岛066501）摘要：概述了庙沟铁矿提铁降硅工艺优化的必要性，对工艺优化的可行性、

技术方案、试验方案等方面进行了详细的论述，并对该项目进行了经济效益分析。

关键词：提铁降硅；淘洗磁选机；尾矿反浮选

1概述

庙沟铁矿座落于秦皇岛市青龙满族自治县祖山镇，1986年1月建矿，1993年扩建，2009年9月完成碎选系统配套改造，改造后设计能力为年产铁精粉70万吨。2011年新增一套磨选系统后现有处理矿石规模为220万t/a，年产铁精粉80万吨。该矿矿石属低品位、细粒嵌布的磁铁矿石，近年来随着矿体向深部开采，矿石更加难磨难选，常规的选矿工艺、设备已很难适应当前矿石性质的变化，选别效率低、效果差，造成精矿品位低，SiO2含量高。目前庙沟铁矿铁精矿品位年平均65.2%左右，精矿中SiO2含量7.8%左右，与国内外先进指标相比，存在着较大差距。

2提铁降硅工艺优化的必要性

庙沟铁矿开采方式为露天开采，露天矿现有储矿量约为1000万吨，服务年限为4~5年，服务年限到期后由露天转入地下开采，地下矿现存储量约5200万吨，按现有生产规模，转入地下后服务年限约为24年。

由于矿石性质不稳定，且随着矿体向深部开采，矿石越来越难处理，通过现有工艺流程已经无法保证最终精矿指标。而由于最终铁精矿SiO2含量较高，距离市场要求还有较大差距，只此一项带来的经济损失每年高达数千万元。因此，提铁降硅工艺优化势在必行。

3提铁降硅工艺优化

3.1 当前生产中存在的问题

通过近几年的工艺改造，庙沟铁矿形成了阶段磨选、旋流器—细筛联合分级、淘洗磁选机提纯的选矿工艺，工艺流程图见图1。

当前生产中存在的主要问题：一是精选淘洗磁选机配置能力不够。每小时生产铁精矿产量100吨以上，现场配置一段淘洗磁选机CH-CXJ24000型4台，推荐处理量16.3t/h，实际处理量25t/h，超出设备能力8.7t/h。二段淘洗磁选机配置CH-CXJ32000型1台和5台CH-CXJ8000型，其中CH-CXJ32000型推荐处理量32t/h，实际处理量55t/h，CH-CXJ8000型推荐处理量为5t/h，实际处理量9t/h，总体算来二段精选工序超出设备能力43t/h。可以看出由于一、二段精选淘洗磁选机长期处于超负荷状态，造成选别不充分，精矿品位较低。二是精选作业时，为提高最终精矿品位，调高淘洗磁选机尾矿品位，该部分尾矿的大部分金属物质以中贫连生体形式存在，带有磁性矿物的连生体经简单扫选返回流程后，会有一部分重新混入到精矿中，影响精矿品位的提高。

图1 庙沟铁矿选矿工艺流程图

3.2提铁降硅工艺优化技术方案

通过对国内同类型铁矿的现场考察发现，当全磁选流程精矿品位达到65.5%时，通过增加淘洗、反浮选流程进一步提铁降硅，最终铁精矿品位≥68.8%，SiO2≤4.2%。

结合对现场生产工艺参数、淘洗作业的考查和实验，决定对精选作业进行优化。增加精选作业淘洗磁选机的设备配置，在控制给矿量的基础上，合理调整设备选别参数，提高抛尾量，以达到提高精矿品位的目的；对淘洗磁选机抛尾单独进行浓缩、磨矿分级、反浮选处理，最终达到提铁降硅的目的。

3.2提铁降硅工艺优化试验方案

3.2.1 淘洗磁选机实验

本次实验中，选用一、二段各一台淘洗磁选机，型号分别为CH-CXJ24000、CH-CXJ8000。控制给矿量为15t/h和5t/h，调整设备选别参数，使之达到最优，给水量正常。实验结果如下：

表1 CH-CXJ24000淘洗磁选机实验结果

序号

给矿精矿溢流精矿

产率% 浓度% 品位% 浓度% 品位% 浓度% 品位%

1 51.55 56.86 65.15 63.29 1.75 14.61 86.79

2 50.37 57.2

3 51.93 64.42 1.09 12.42 85.46

3 53.47 59.31 45.05 63.91 1.95 11.2

4 86.61

4 55.41 57.48 60.16 64.51 1.59 12.67 85.24

5 56.39 58.92 62.88 64.79 1.65 12.03 88.87

6 52.19 58.36 24.26 62.16 1.84 10.45 93.73

7 54.82 60.17 43.18 64.59 1.65 13.89 88.82

8 55.34 57.31 53.88 64.28 1.84 15.13 89.09 平均值53.69 58.21 50.81 63.99 1.67 12.81 88.08 从表中数据可以看出在给矿量为15t/h、给矿品位58.21%时，经淘洗磁选机选别后精矿品位可以达到63.99%，尾矿品位12.81%，精矿产率为88.08%，品位提高幅度为5.78%。

表2 CH-CXJ8000淘洗磁选机实验结果

序号

给矿精矿溢流精矿

产率% 浓度% 品位% 浓度% 品位% SiO2含量% 浓度% 品位%

1 38.73 62.23 43.63 66.13 6.39 1.73 18.79 91.76

2 38.08 62.75 50.3

3 66.42 6.1

4 1.06 19.36 91.84

3 39.31 62.51 47.89 65.48 7.23 1.22 21.1

4 92.67

4 35.74 63.49 43.26 66.16 6.52 0.87 22.5

5 92.67

5 39.2

6 63.25 46.56 66.16 6.39 1.34 23.16 94.08

6 39.08 63.13 44.38 65.9

7 6.6

8 1.22 17.81 94.35

7 47.38 62.16 52.17 66.95 5.76 0.89 20.71 92.00

8 43.4 63.84 46.71 66.56 6.04 1.09 17.82 93.82 平均值40.12 62.92 46.87 66.23 6.39 1.18 20.17 92.9 从表中数据可以看出在给矿量为5t/h、给矿品位62.92%时，经淘洗磁选机选别后精矿品位可以达到66.23%，SiO2含量为6.39%，尾矿品位20.17%，精矿

产率92.90%，品位提高幅度为3.31%。

由上述实验结果可知，在现有工艺流程基础上，提高精选淘洗磁选机配置能力，调整选别参数，加大抛尾量，能使精矿品位达到66.20%以上，SiO2含量降

到6.5%以下。而由于加大了抛尾量，对于这部分尾矿的回收需要单独处理，因

此对淘洗磁选机的尾矿进行反浮选回收实验。

3.2.2淘洗磁选机尾矿反浮选实验

淘洗磁选机尾矿经检测，-200目细度为70%，-325目细度为45%，镜下观察铁矿物颗粒解离不充分，粒度粗，不适合浮选作业，因此实验室进行了磨矿，

磨矿产品经检测-200目细度为93.00%，-325目细度为61.60%，适合浮选作业。

根据国内同类型矿山经验，实验使用0.5L单槽浮选机一粗一精开路浮选。

为探索出符合矿样性质、得到要求技术指标的浮选药剂制度，实验室内进行了多

组条件试验。试验所用药剂及浓度分别为NaOH5%，淀粉3%，CaO2.5%，RA-715