SLon連續(xù)式離心機(jī)回收佃粗欽尾礦的應(yīng)用研究

摘要：SLon連續(xù)式離心機(jī)應(yīng)用水射流束對(duì)離心力壓實(shí)大密度顆粒層的清洗和切割原理，實(shí)現(xiàn)離心力場(chǎng)中連續(xù)給排料的離心分離過程。該機(jī)具有分離效果好、處理能力較大和節(jié)能環(huán)保等特點(diǎn)。10臺(tái)SLon一1600 mm x 900mm連續(xù)式離心機(jī)應(yīng)用于海南鋼鐵公司，在SLon強(qiáng)磁粗選一離心機(jī)精選回收尾礦的流程中，SLon連續(xù)式離心機(jī)近3個(gè)月的工業(yè)試驗(yàn)生產(chǎn)指標(biāo)為給礦品位50.52%，鐵精礦品位56.56%，回收率61.59%，單機(jī)處理能力2.0-3.0dh,SLon連續(xù)式離心機(jī)在海南鋼鐵公司的成功應(yīng)用，將產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。
　　關(guān)鍵詞：SLon連續(xù)式離心機(jī)回收細(xì)粒礦物SLon強(qiáng)磁粗選一連續(xù)離心機(jī)精選工藝
　　我國(guó)鐵礦資源普遍具有貧、細(xì)、雜等特點(diǎn)，生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)鐵精粉工藝流程復(fù)雜，導(dǎo)致生產(chǎn)成本高和鐵金屬回收率較低，有相當(dāng)部分細(xì)粒鐵金屬流失于尾礦中(1-01。目前，我國(guó)鐵礦山年排放平均含鐵約11%的尾礦量達(dá)到1.3億t，相當(dāng)于1410萬t金屬鐵損失于尾礦中[5]。另一方面，我國(guó)是鐵礦資源相對(duì)匾乏的國(guó)家，人均占有量遠(yuǎn)低于世界平均水平。因此，研究探索經(jīng)濟(jì)合理和環(huán)境友好的回收技術(shù)和設(shè)備，這種含鐵尾礦綜合利用、變廢為寶，對(duì)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展所起到的作用將是巨大的。
　　離心分離技術(shù)是分離回收細(xì)粒礦物的有效方法之一，具有成本低、無污染，應(yīng)用時(shí)工藝流程相對(duì)簡(jiǎn)單、利于管理等優(yōu)點(diǎn)[6]。我國(guó)早期研制的系列臥式間斷式離心機(jī)曾應(yīng)用于錫、鎢、細(xì)粒鐵礦物等的分選回收，分選指標(biāo)優(yōu)良。但是，間斷式離心機(jī)工業(yè)生產(chǎn)時(shí)間斷給排料，導(dǎo)致設(shè)備故障率很高和處理能力很低的缺點(diǎn)，限制了其在工業(yè)生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用，后相繼為磁選和浮選等更為先進(jìn)的分離技術(shù)所取代。因此，對(duì)目前國(guó)內(nèi)現(xiàn)有離心機(jī)急需研究解決以下兩個(gè)問題:①實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單有效的連續(xù)給排料;②增大設(shè)備處理能力。
　　SLo n連續(xù)式離心機(jī)應(yīng)用水射流束對(duì)離心力壓實(shí)大密度顆粒層的清洗和切割原理，實(shí)現(xiàn)離心力場(chǎng)中連續(xù)給排料的離心分離過程，具有分離效果好、處理能力較大、適應(yīng)性強(qiáng)和節(jié)能環(huán)保等特點(diǎn)。10臺(tái)SLon一1600 mm x 900 mm連續(xù)式離心機(jī)應(yīng)用于海南鋼鐵公司在排尾礦SLon強(qiáng)磁粗選一離心機(jī)精選回收流程中，SLon連續(xù)式離心機(jī)近3個(gè)月的工業(yè)試驗(yàn)生產(chǎn)指標(biāo)為給礦品位50. 52%，鐵精礦品位56.56%，作業(yè)回收率61.59%，單機(jī)處理能力2.0-3.0 t/ ho S Lon連續(xù)式離心機(jī)在海鋼公司的生產(chǎn)應(yīng)用，將產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。
    1 SLon連續(xù)式離心機(jī)工作原理
    SLo n連續(xù)式離心機(jī)主要由離心轉(zhuǎn)鼓、機(jī)架、給礦和卸礦裝置等組成(圖1)。其工作原理:離心轉(zhuǎn)鼓臥式旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)鼓內(nèi)產(chǎn)生一離心力場(chǎng)。礦漿經(jīng)給礦裝置連續(xù)給至離心轉(zhuǎn)鼓的內(nèi)表面上，并在轉(zhuǎn)鼓帶動(dòng)下形成一旋轉(zhuǎn)流動(dòng)薄流膜，其中顆粒由于受離心力、流體力等不同，不同顆粒之間按密度差發(fā)生選擇性分離。大密度顆?？焖匐x心沉降至轉(zhuǎn)鼓的內(nèi)表面上，并在離心力場(chǎng)作用下成壓實(shí)薄層狀精礦層隨轉(zhuǎn)鼓一起作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng);小密度顆粒受離心力場(chǎng)作用較小，快速流出轉(zhuǎn)鼓成為尾礦。轉(zhuǎn)鼓內(nèi)卸礦裝置連續(xù)噴射高壓水射流束沖擊大密度壓實(shí)精礦層。在水射流束持續(xù)沖擊作用下，大密度壓實(shí)精礦層局部產(chǎn)生流變，顆粒間聚集力急劇降低，并在水射流束沖擊作用下落人精礦收集裝置得到大密度產(chǎn)品即精礦。
                       
    SLon 連續(xù)式離心機(jī)主要技術(shù)參數(shù)如表1所示。
    2、試驗(yàn)研究
    目前，海南鋼鐵公司排放的尾礦主要來自富粉車間、110萬t新建選礦廠、大地選礦廠、銅鉆車間以及海鋼所有洗礦和地面沖礦形成的綜合尾礦。上述各個(gè)選礦廠多為獨(dú)立生產(chǎn)單位，造成新建尾礦回收選礦廠給礦性質(zhì)變化很大。其中，給礦品位、細(xì)度和給礦量分別在24.00%一30.00 %F e,70 %一95%一0.07 4mm和80一150t/ h范圍內(nèi)波動(dòng)。2005年對(duì)海鋼在排尾礦樣的考查結(jié)果(當(dāng)時(shí)110萬t選礦廠沒有投產(chǎn)):粒度一0.07 4mm為%.43%;鐵金屬分布微細(xì)，一0.07 4m m和一0.03 7m m兩個(gè)粒級(jí)的鐵金屬占有率分別為98.06%和94.70%。對(duì)如此細(xì)粒分布的鐵金屬礦粒，采用目前常用的回收技術(shù)效果不明顯[7]。
                     
    為充分利用該尾礦資源,2005年，海南鋼鐵公司與贛州金環(huán)磁選設(shè)備有限公司合作，取該尾礦樣做了大量的試驗(yàn)研究，并確立了強(qiáng)磁粗選一離心機(jī)\\精選為主體的回收工藝。在實(shí)驗(yàn)室條件下，分別采用單一磁選流程和強(qiáng)磁粗選一離心機(jī)精選流程分選該尾礦，得到的試驗(yàn)結(jié)果如表2所示[7]。
                    
    從表2可看出，采用單一磁選方法處理該尾礦時(shí)，鐵精礦品位由30.44%提高至60.23%，精礦產(chǎn)率和回收率分別為17.78%和35.52%。采用強(qiáng)磁粗選一離心機(jī)精選流程處理該尾可時(shí)，最終鐵精礦產(chǎn)品的產(chǎn)率、品位和回收率分別為1土15%,64.39%和36.27%;與單一磁選法相比，在最終精礦產(chǎn)率和回收率基本相當(dāng)情況下，精礦品位高出4個(gè)多百分點(diǎn)。因此，應(yīng)用采用強(qiáng)磁粗選一離心機(jī)精選流程處理海鋼在排尾礦的優(yōu)越性是顯而易見的。
    3 工業(yè)應(yīng)用
    采用強(qiáng)磁粗選一離心機(jī)精選流程處理海南鋼鐵公司尾礦所取得的良好試驗(yàn)結(jié)果，海南鋼鐵公司決定在目前尾礦堆積地紅旗尾礦庫岸邊建設(shè)以強(qiáng)磁粗選一離心機(jī)精選為主體回收工藝的尾礦回收示范選礦廠，進(jìn)一步研究探索采用強(qiáng)磁粗選一離心機(jī)精選流程分離回收該尾礦中細(xì)粒鐵金屬在工業(yè)上應(yīng)用的技術(shù)可行性，為將來充分利用其尾礦資源和處理日益貧化的礦石資源做前期技術(shù)儲(chǔ)備。
    海南鋼鐵公司尾礦回收示范選礦廠于2007年1月底建設(shè)完成，并于2007年3月正式投產(chǎn)進(jìn)行工業(yè)試驗(yàn)生產(chǎn)。回收選礦廠工業(yè)試驗(yàn)近3個(gè)月的生產(chǎn)指標(biāo)如圖2所示。
                     
    從圖2可見，總尾礦(圖2中給礦)首先進(jìn)人篩分作 業(yè)分成+0.4m m和一0.4m m兩個(gè)粒級(jí)。其中+0 .4m m粗粒級(jí)部分主要是一些粗粒脈石，含鐵量很低 ，直接作為尾礦拋棄。一0.4m m細(xì)粒級(jí)部分進(jìn)人強(qiáng) 磁選作業(yè)進(jìn)行初步預(yù)富集和拋尾，得到粗精礦品位 為50.52%。10臺(tái)SLon一1600x 9 00連續(xù)式離心機(jī) 處理強(qiáng)磁選粗精礦，將鐵精礦品位由50.52%提高 至56.\'56%，作業(yè)回收率達(dá)到61.59%.
    回收流程中采用10臺(tái)SLon一1600m mx 9 00mm 連續(xù)式離心機(jī)，生產(chǎn)過程中連續(xù)給排料，分離效果明 顯，平均單機(jī)處理能力為2.52v h，單機(jī)最大處理能 力達(dá)到4.40 Vh。此外，SLon一1600m mx 9 00mm 連續(xù)式離心機(jī)適應(yīng)性較強(qiáng)，在給礦體積4一12m3/ h和給礦濃度20%一40%范圍內(nèi)均可獲得較滿“意的分選指標(biāo)。目前，回收選礦廠在處理尾礦量約100 t/ h前提下，鐵精礦產(chǎn)量為10一13t /h，經(jīng)濟(jì)和環(huán)境 效益顯著。
    該回收流程中，SLon連續(xù)式離心機(jī)為提高最終鐵精礦品位起到了關(guān)鍵的作用。但是，最終鐵精礦品位沒有達(dá)到原來的設(shè)計(jì)目標(biāo)，主要原因是海南鋼鐵公司新建的強(qiáng)磁選一反浮選流程年處理110萬t選礦廠于2006年投產(chǎn)，造成總尾礦的含鐵品位和金屬量大大降低，金屬分布粒度也有所降低。由于SLon一1600 mm x 900 mm連續(xù)式離心機(jī)在回收選礦廠工業(yè)試驗(yàn)生產(chǎn)中的成功應(yīng)用，決定再安裝8臺(tái)SLon一1600 mm x 900 mm連續(xù)式離心機(jī)用作為離心機(jī)精選設(shè)備，將最終鐵精礦品位提高到61.00%以上，2007年6月底投人使用。
    4 結(jié)論
    (1) SL on 連續(xù)式離心機(jī)工業(yè)生產(chǎn)時(shí)分離過程簡(jiǎn)單、故障率低、處理能力較大、適應(yīng)性較強(qiáng)，具有節(jié)能和環(huán)保等許多優(yōu)點(diǎn)，用作細(xì)粒鐵礦物精選時(shí)效果明顯，可有效用于微細(xì)粒級(jí)黑色、有色及貴重稀有金屬礦物的分離回收。
    (2) 10 臺(tái) SLon一1600m mx 9 00m m連續(xù)式離心機(jī)應(yīng)用于海南鋼鐵公司新建在排尾礦SLon強(qiáng)磁粗選一離心機(jī)精選回收流程工業(yè)試驗(yàn)生產(chǎn)中，SLon連續(xù)式離心機(jī)平均處理量為2.52 t/h，將SLon強(qiáng)磁機(jī)粗精礦品位由50.52%提高至56.56%，作業(yè)回收率61.59%，為最終獲得高品位的鐵精礦產(chǎn)品起到了關(guān)鍵的作用。目前回收選礦廠仍在工業(yè)生產(chǎn)調(diào)試過程中。SLon連續(xù)式離心機(jī)的工業(yè)應(yīng)用，將產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。
    (3) 離心分離的尾礦具有中間粒級(jí)部分金屬量少和粗、細(xì)兩端粒級(jí)部分金屬量多的特點(diǎn)。其中，粗粒級(jí)部分基本為粗粒連生體含鐵量很低，而細(xì)粒級(jí)部分單體解離完好含鐵量很高。因此，處理離心機(jī)尾礦時(shí)，可考慮將尾礦進(jìn)行篩分，篩上產(chǎn)品再磨再選，篩下產(chǎn)品直接進(jìn)人離心掃選作業(yè)，以提高最終離心分離的金屬回收率。