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选矿流程沿革及反浮选工艺介绍

鞍钢东鞍山烧结厂位于鞍山市千山区东鞍山镇,1956年由鞍山黑色金属矿山设计研究院设计,1958年建成投产。是我国自行设计施工的第一个大型贫赤铁矿选烧联合企业,选矿工艺采用两段连续磨矿、单一碱性正浮选,设计规模年处理原矿500万吨,年产精矿201万吨,原矿品位32.6%精矿品位60%,尾矿品位13%,金属回收率76.71%。该工艺的优点是:针对东鞍山赤铁矿结晶粒度细的特点在磨矿作业采用了两段连续磨矿的作业,使得铁矿物能够单体使选别能够实现;一段粗选、三段精选的浮选作业使得精矿品位波动较小,精矿品位较稳定。

该工艺流程的不足:复杂的矿石条件造成选矿技术指标不高,东鞍山烧结厂入选的东鞍山铁矿石除在类型及矿物组成复杂外,在生产过程中矿石的类型及矿物组成变化较为频繁,导致选矿技术指标不高且变化较为频繁,一方面,这些矿物的理论品位变化区间较大,且部分理论品位相对较低,另一方面,一些矿物在磨矿过程中存在难以解离、泥化程度较高的问题,容易在矿物间造成可浮性差异的混乱。这都使得应用“阶段磨矿、单一碱性正浮选”工艺不仅指标较差,且相对波动较大;连续磨矿工艺难以为选别工艺创造好的条件,连续磨矿工艺的存在,使得磨矿效果较差,对二次分级机溢流考查发现,在磨矿粒度-0.074mm占81.84%的情况下,二次分级机溢流中43μm至lOμm仅占36.32%,而lOμm以下粒级占25.74%,43μm以上粒级占37.94%。

可见,磨矿作业两极分化的问题比较严重,同时,二次分级机溢流中铁矿物的单体解离度为75.47%.脉石矿物的单体解离度为56.15%,铁矿物和脉石矿物的单体解离度均不高,二次分级机溢流磨矿造成粒度的两极分化,特别是-lOμm含量的增多,大大地恶化了浮选作业的条件,容易造成浮选作业指标差。同时,此时矿物的单体解离度并不高,这必然造成选别作业指标不高;选别工艺的选别针对性不强,对东鞍山烧结厂原工艺流程的精矿和尾矿进行进一步分析发现,在尾矿中,镜下观察发现造成尾矿品位高的主要原因是其中含有品位较高的粗粒单体或富连生体,尾矿中1O.01%的铁矿物是单体铁矿物,8.42%的铁矿物是75%以上的富连生体到单体铁矿物之间的铁矿物,在精矿中,单体脉石的含量高达5.54%,还有8.85%的含石英75%以上到单体石英之间的连生体,从而造成精矿品位低,造成这种局面的原因是双重的,一方面,该工艺所用的捕收剂氧化石蜡皂和塔尔油的理想选别级别为l0-43μm,相对窄,另一方面,由于粒级两极分化严重,增加了浮选过程中的混乱度,这说明原浮选药剂对工艺流程的适应性较差。

建成投产后,首先是设计的三段开路破碎系统,产品粒度大(35~0mm),导致球磨机台时效率只有40吨左右,1965年对破碎系统进行配套性改造,破碎处理能力达到设计要求,产品粒度-12mm达到80%左右,从而为球磨机台时效率达到设计水平创造了条件。1964年将浮选中矿单独处理改为分别返回本系统的二次分级机,1969年一次磨矿球磨机由格子型改为溢流型,使球磨机作业率居全国之首。1965年用氧化石蜡皂与塔尔油混合药剂取代大豆油脂肪酸及其硫酸化皂,较好地解决了浮选药剂的问题。

多年来马鞍山矿山研究院、长沙矿冶研究院、东北大学等多个科研院所以及鞍钢多家科研生产单位联合成立的科研攻关小组,多次对东鞍山铁矿石的工艺矿物学特性与可选性进行研究,采用了多种浮选药剂和流程方案,试图提高精矿品位和金属回收率,虽然取得了一定的进展,但是终究没有在关键技术上取得突破。

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