0 引言

微细粒矿物在选矿中一直是难以有效回收的部分, 目前采用的反浮选工艺取得了较好的分选指标, 但却对环境造成很大污染, 而SLon离心选矿机既提高了矿物的回收率, 又做到了零污染物排放, 有效地解决了微细粒矿物回收难的问题。通过SLon离心选矿机在北方和南方两个选厂的工业试验, 证明其在微细粒赤铁矿选矿方面有着良好的选别效果。

1 SLon离心选矿机的工作原理

SLon离心选矿机基于离心力场内流膜分选原理, 利用离心转鼓的卧式旋转, 在转鼓内表面上形成径向均匀分布的离心力场。在旋转的截锥形转鼓中^[1], 矿浆由转鼓的小直径端沿切线方向给到转鼓壁上, 在离心力作用下, 随即附在转鼓壁上形成流膜, 同时沿着转鼓壁的轴向坡度, 向着大直径端流动。这样在转鼓内表面上呈螺旋状沿轴向运动。

做螺旋运动的矿浆液流中大比重矿粒在弱紊流流膜和离心力场的联合作用下, 与小比重矿粒发生选择性分离。大比重矿粒群在极短时间内离心沉降至转鼓的内表面上, 呈压实薄层状颗粒层随转鼓一起旋转; 小比重矿粒群受流膜脉动扩散作用无法到达流膜底层, 沿转鼓坡降随液相一起排出。其利用离心力强化流膜选矿, 大幅度地提高了设备的处理能力并降低了粒度的回收下限, 为微细粒赤铁矿选别创造了有利的条件。

2 SLon离心选矿机在北方某选矿厂的应用

北方某选矿厂矿石类型主要为假象赤铁矿石英岩, 脉石矿物主要有石英, 其次有角闪石、绿泥石等, 局部见有磁铁假象赤铁石英岩(半氧化矿)、含绿泥假象赤铁矿、含碳酸铁假象赤铁石英岩、假象赤铁富矿、赤铁石英岩及极贫矿。其全铁品位(TFe)31.32 %、亚铁品位(FeO)0.451 %。其矿物和脉石的粒度均很细, 属细-微细粒嵌布, 粒度分布中大于0.074 mm的粒级含量接近50 %, 而小于0.010 mm的粒级含量较低。

其选矿工艺流程采用二段破碎, 一段颚破PE04×06, 二段锤破, 将原矿石破碎至15 mm以下进入磨机, 采用二段闭路磨矿, 一段球磨为Ø2.1×3.6格子型球磨机与0.75 mm的筛子形成闭路, 二段球磨为Ø1.83×6.4溢流型球磨机与Ø350的水力旋流器闭路磨矿, 其中溢流进入下一个Ø350水力旋流器, 进行粗细分级, 粗粒沉砂进入Ø1200×720螺旋溜糟, 螺旋溜槽工艺获得一部分品位为63 %~65 %的粗粒赤铁精矿; 细粒溢流进入1台SLon-1500立环脉动高梯度磁选机, 磁选机的精矿进入5台Ø1600×900的离心选矿机, 获得品位为63 %~65 %的细粒赤铁精矿。数质量流程图见图 1, 离心机部分具体试验流程及结果见图 2。

从图 2可看出, 经离心机选别后, 其铁矿品位达到了64.92 %, 可作为精矿产品出售, 且回收率也在50 %以上, 在选矿回收难度极大的微细粒赤铁矿中取得了显著的效果。

3 SLon离心选矿机在南方某选矿厂的应用

南方某选矿厂所处理的矿石种类多, 构造复杂, 有片状、块状、条带状3种。片状结构中赤铁矿呈细磷片状, 紧密连生, 细粒石英嵌布在其中, 或是赤铁矿、绢云母、石英互相嵌布。块状结构中赤铁矿充填于石英颗粒之间, 呈充填式胶结。条带状结构中赤铁矿呈单晶和集合体嵌布于脉石矿物中, 矿物嵌布粒度微细, 多在0.05 mm以下。各种矿物在空间分布以多种形式互相嵌布, 结构复杂, 难于分离, 是国内几个难选赤铁矿之一。

选矿厂细粒赤铁尾矿主要由以下几部分组成:富矿洗矿溢流, 富粉车间SLon-2000高梯度磁选机扫选尾矿, 贫选车间SLon-2000高梯度磁选机扫选尾矿, 新建110选厂SLon-1750高梯度磁选机扫选尾矿和“反浮选”作业浮选尾矿以及各生产现场清扫地坪时散落的细粉矿等组成。总尾矿粒度组成见表 1。

从表 1可看出, 尾矿中-0.019 mm粒级产率与金属分布率均高达50 %以上, 如何对这部分微细粒级赤铁矿进行有效回收, 对于选厂效益的提高来说是至关重要的。该选厂采用“磁-重”联合流程生产工艺, 数质量流程图见图 3。

离心机一次选别产品水析结果见表 2、表 3。

表 2与表 3两组不同给矿品位、不同金属回收率的离心机产品水析及粒级回收率计算结果表明: SLon离心选矿机对-0.074 mm~+0.01 mm粒级有较好的回收率, 其中-0.074 mm~+0.037 mm粒级回收率为64.34 %~83.25 %, -0.037 mm~+0.02 mm粒级回收率为80 %~94.67 %, -0.02 mm~+0.01 mm粒级回收率为73.25 %~82.47 %, 而+0.074 mm粒级回收效果差, 仅为24.48 %~33.52 %, -0.01 mm粒级回收率仅为19.00 %~43.94 %, 从而表明离心选矿机对-0.074 mm~ +0.01 mm粒级范围的赤铁矿有较好的回收效果。

4 结论

(1) SLon离心选矿机具有粒度回收下限低的特点, 对-0.074 mm~+0.01 mm粒级范围的赤铁矿有较好的回收效果, 能有效地减少选别过程中细粒级矿物的损失。

(2) SLon离心选矿机大大地提高了精矿的品位和微细粒级别赤铁矿资源的回收利用率, 取得了良好的分选指标, 可广泛应用于拥有微细粒赤铁矿资源的选厂。