大型磁选机综合回收磁性矿的研究及应用

作者来源:开元机械       发布时间: 2017-03-11 05:06
导读:湖南有色金属控股集团公司黄沙坪铅锌矿位于湖南省郴州市桂阳县境内,该矿筹建于1958年,1967年选矿厂正式投产,在1984年完成选矿厂二期扩建工程后,设计规模达到处理原矿60万t/a,

湖南有色金属控股集团公司黄沙坪铅锌矿位于湖南省郴州市桂阳县境内,该矿筹建于1958年,1967年选矿厂正式投产,在1984年完成选矿厂二期扩建工程后,设计规模达到处理原矿60万t/a,20世纪80年代末至90年代初该矿为全国第三大铅锌生产基地,90年代末至今该矿为全国第七大铅锌生产基地。主要产品为铅、锌、铁、硫精矿,综合回收银、钨、钼、铋、锡等。

随着近年的技术改造、处理量不断增加,用于浮选尾矿中磁性铁回收的磁选机配置和工艺逐渐不以有满足选矿厂的需要,表现为尾矿品位偏高。为此,北京矿冶研究总院结合黄沙砰矿的选矿工艺和矿石性质,在充分考虑厂房空间的基础上,对现有永磁筒式磁选机的结构进行针对性设计,开发了回收黄沙坪铅锌矿尾矿的专用磁选机。

1、工艺流程

黄沙坪铅锌矿是在中深条件下形成的高温到中温热液矿床。矿床工业类型属于碳酸盐岩石裂隙充填和交代矿床。

黄沙坪低品位多金属矿含钼、铋、钨、萤石和磁铁矿等矿物,矿石性质复杂,矿物品种多,有价矿物含量低。其中太强铁矿含黄铁矿、磁黄铁矿、白铁矿、胶状黄铁矿,嵌布粒度相对较粗。其颗粒或间隙中填充和溶蚀了铁闪锌矿、方铅矿、黄铜矿,因而形成有用矿物紧密共生,构成致密块状矿石。

黄沙坪铅锌矿选厂自1966年建厂以来,根据产品市场和矿石性质变化,先后使用过六种流程,目前采用的是经过完善后的铅锌优浮流程,首先采用浮选方法选出铅、锌和硫,铅、锌精矿为选厂的主产品,硫精矿和铁精矿为副产品。通过实践检验,现用流程能够满足现有矿石的性质。现用流程见图1。

选矿厂工艺流程

浮选尾矿中铁的回收采用了一次粗选、一次精选、两段磁选的工艺,粗选秋表选磁选机的型号均为CTB-1018,磁场强度为170mT。从选铁流程看,粗选和精选磁选机规格相同,当给矿量变化较大时,粗选磁选机处理能力与精选磁选机不匹配,尾矿品位偏高。考虑磁选设备情况、厂房现有空间等实际情况,该公司决定采用多金属综合回收磁性铁专用磁选机(CTB-1230)代替现有粗选CTB-1018磁选机来降低浮选尾矿中铁的品位,提高磁性铁的回收效果,原有精选磁选机CTB-1018作为精选作业的磁选设备。

2、综合回收磁性铁专用磁选机研制

2.1、技术方案

综合回收磁选机的给矿是经过多次浮选的尾矿,其中磁性铁的含量比较低;给矿粒度比较细,细度一般在-74μm 70%以上;干矿量小、体积量变化大等是该回收工艺的主要特点。

针对上述工艺特点,在充分分析现有的通用铁矿磁选机的结构特点和分选原理的基础上,采用如下技术方案来实现可回收铁的充分回收。

1)磁系的开发与设计。为了满足磁场大作用深度和选别粒度细等要求,在磁系设计中充分考虑了各个参数的匹配关系。磁极采用北京矿冶研究总院高性能磁性材料作为磁源,磁系采用大磁包角和多极面的结构。这种磁系,不仅退磁率低,而且作用深度大,为细磁性颗粒的充分回收创造了良好的磁场条件。

2)高矿浆液面槽体。与大包角磁系相配设计,使得磁筒浸入矿浆中的深度大,选矿分选带延长,矿浆停留时间增加,提高了磁性矿物的回收率。

3)增加CTB-1230磁选机的机架高度,取消精矿箱并对槽体精矿沿部分进行重新设计,使CTB-1230选出的粗精矿能够直接进行精选磁选机CTB-1018的给矿箱,使CTB-1230和CTB-1018形成阶梯串联配置。

4)传动部分采用TK系列硬齿面斜齿轮减速机。硬齿面齿轮采用优质合金钢,表面经渗碳淬火硬化处理,磨齿精细加工,与行星摆线针轮减速机和圆柱齿轮减速机相比,具有噪音低、传动平衡、承载能力大、温升低、寿命长等特点,同时,直联的电机与筒体长度方向垂直,使设备整体长度减小,结构紧凑。

通过对磁选机的结构进行以上几项优化改进设计,使CTB-1230磁选机能够满足现场空间位置要求,工艺上更加利于提高浮选尾矿细粒级磁性铁的综合回收,同时也延长了设备的使用寿命。

2.2、分选原理与结构

该设备是根据物料不同比磁化系数,利用磁力进行物料分选。当矿浆通过磁选机磁场区时,具有不同比磁化系数的矿物粒子受到磁场力和机械力的共同作用,由于不同磁性的矿粒所受的磁力不同,因而产生不同的运动轨迹。当磁选机磁场作用于矿粒的磁力大于机械力时,强磁性、中等磁性矿物被直接吸附于分选磁滚筒表面,并随圆筒旋转带到无磁区(卸矿区),脱离磁场区后借助于冲洗水卸入精矿箱,成为磁性产品。而非磁性矿粒磁力很小,不能被分选磁滚筒吸附,在重力及槽体内矿浆流的作用下,自流进入尾矿排矿管则随矿浆流动作为尾矿排出。从而使磁性矿物和非磁性矿物得到高效分离。CTB-1230尾矿回收磁选机见图2。串联配置图见图3。

CTB-1230磁选机结构

CTB-1230与CTB-1018磁选机串联配置图

2.3、性能参数

专门为黄沙坪矿浮选尾矿磁性铁回收设计的CTB-1230磁选机的性能参数列于表1中。

CTB-1230性能参数

3、应用情况

设备于2010年11月安装到浮选车间选铁环节替代原CTB-1018粗选磁选机,原CTB-1018精选磁选机一学作为精选设备分选CTB-1230磁选机的粗精矿。为了考察新设备安装后的具体分选指标,选矿于2010年12月2-12日,共处理原矿13890t。对磁选机的给矿(浮选尾矿),铁精矿(精选磁选机选出的),尾矿进行了生产取样(取样机取样)、化验统计,化验分析结果见表2。

改造后磁选机分选指标

改造前原2CTB-1018磁选机的2009年10月至2010年10月统计指标见表3,取样也是磁选机的给矿(浮选尾矿)、铁精矿(精选磁选机选出的)、尾矿(取样机取样)化验分析结果见表3。

改造前磁选机分选指标

从数据上看,在给矿品位略低于改造前给矿品位的情况下,精矿品位略高于改造前精矿品位,而尾矿品位降幅较明显,达到1个百分点。顺收率提高了4.13个百分点,回收磁性铁效果非常理想,如每年按处理原矿40万t计算,每年可多回收铁精粉5000t,按800元/t铁精粉的市场价计算,每年可多创造经济效益约400万元。

实践证明,大型尾矿回收专用磁选机的设计思路、技术方案是合理的,用大型尾矿回收专用磁选机代替原有粗选磁选机决策是正确的,实现了选厂提高尾矿中磁性铁回收率的愿望。

4、结论

1)原有粗选磁选设备规格偏小,设备陈旧,导致分选过程中有过多的可回收磁性铁流失到尾矿中。

2)考虑到黄沙坪铅锌矿选矿工艺特点,专门设计的尾矿回收磁选机能够代替原粗选磁选机,可满足提高尾矿中可回收磁性铁回收率的要求,达到了增产增效的目的。

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