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新型磁选机处理细粒钢渣的粒度取向研究

对钢渣中铁矿物资源的二次回收利用可以为企业节省很大成本,同时为创造良好环境提供一定帮助。但是经研究,湿式磁选和干式磁选都不能很好的实现钢渣中含铁矿物的高效分选,所以必须对干式磁选技术进行革新,包括新型干式磁选设备的研发和探索适合细粒钢渣分选的新工艺。

新型干式磁选设备

根据钢渣可磨特性,分别选取小于0.3mm的占90%、80%、70%、60%的粒度渣开展磁选生产研究;设计单级磁辊粗选与多级磁辊3次连续精选进行磁选行为对比,以验证磁选机处理细粒钢渣的可行性;重点考察磁辊快(磁选转频为60Hz)、慢(磁选转频为40Hz)时各分选行程(9、11、13、15mm)下钢渣磁选行为;优化条件下对比不同磨矿细度磁选指标,以寻求磁选机处理的细粒钢渣粒度取向。不同磨矿粒度下不同磁辊转频及不同分选行程下粗选、精选精矿品位及回收率具体分析如下。

1、磨矿粒度小于0.3mm粒级的占90%的钢渣磁选

精矿品位随分选行程增大呈上升趋势,变化幅度不大,而回收率呈大幅下降趋势。分选行程由9增至11mm时,磁选指标变幅较大;当分选行程中间取值时对应磁选指标变化较为缓和。同时,磁辊转速为60Hz时,精选、粗选回收率在各分选行程下整体取值比40Hz时略低;而精选、粗选品位取值仅在分选行程为9~13mm时比40Hz高,在分选行程为15mm时,精选、粗选品位值迅速下降,且比40Hz时低。权衡磁选指标得出:精选品位、回收率分别为54.01%、50.19%,对应最佳参数值为磁辊转频60Hz、分选行程11mm;粗选品位、回收率分别为47.49%、51.12%,对应最佳参数值为磁辊转频40Hz、分选行程13mm。

2、磨矿粒度小于0.3mm粒级的占80%的钢渣磁选

分选行程增大,品位呈上升趋势,回收率呈下降趋势。在分选行程为9mm时,其回收率明显高于11、13、15mm时的取值,这说明此处磁场强度高,磁链夹杂现象严重;在分选行程取值由13增至15mm的过程中,磁场强度以指数形式递减,磁化成链现象减弱,品位明显提高,但回收率却不高。而磁辊转频的增大使得精选精矿品位值整体略微升高,回收率在各分选行程下都有所提高;而粗选精矿各指标出现交叉,磁选结果不稳定。在分选行程为13mm、磁辊转频为60Hz时,可得磁精选精矿品位、回收率分别为52.99%、48.88%,而磁粗选品位、回收率的最佳取值分别为47.66%、50.36%。

3、磨矿粒度小于0.3mm粒级的占70%的钢渣磁选

随粒级的增大,各磁选工况下的磁选指标出现明显的不稳定现象,不利于磁选的开展。而随磁辊转频的增大,分选行程由11增至13mm时对应的磁选品位、回收率取值变化幅度比分选行程由9增至11mm、13增至15mm对应磁选指标值变化缓和。因分选行程与磁场强度直接相关,要求后序工序必须对分选行程进行优化。在分选行程为11mm、磁辊转频为60Hz时,所对应磁精选精矿品位为49.36%、回收率为55.83%;磁粗选精矿品位为48.49%、回收率为56.02%。

新型干式磁选设备

4、磨矿粒度小于0.3mm粒级的占60%的钢渣磁选

小于0.3mm粒级的占60%的钢渣磁选精矿品位、回收率值有较大波动,精选与粗选品位均值相差不大;磁辊转频为40Hz,分选行程从13增至15mm时,精选比粗选提高5个百分点左右。磁辊转频为60Hz,在分选行程为9、11、13mm时,精选品位与粗选品位无明显变化;增至15mm时,精选品位高于粗选品位3%左右,回收率降幅只有1%。随磁辊转频的增大,品位、回收率略有降低。可见,较粗粒级钢渣干式磁选行为表现与细粒级存在较大差异。同时,磁精选指标最优结果出现在分选行程为13mm、磁辊转频为60Hz时,品位、回收率分别为48.34%、49.99%;而磁粗选在此分选参数下的品位、回收率分别为47.19%、52.37%。从数据对比得出,较粗粒级钢渣干式磁选过程中经多次分选回收率下降2.38%,而品位仅升高1.15%,这说明磁翻转使得精矿夹杂矿物概率减少,而含量较高的强磁性矿物成分在整个分选过程中并未充分解离,磁团聚现象较弱磁性矿物成分明显。

5、不同磨矿粒度钢渣磁选行为对比

通过综合对比不同磨矿粒度钢渣磁选行为,确定钢渣难、易处理的粒度界限,为下一步新型磁选机磁选钢渣最佳粒度的选取指明方向。

小于0.3mm的占60%粒级钢渣磁选指标极低,属于磁选难处理粒级;小于0.3mm的占70%~90%粒级钢渣磁选指标较好,权衡品位、回收率两者指标,小于0.3mm的占90%较易分选,属于易选粒级,此时所对应精矿品位为54.01%,比原矿品位的21.84%提高约32%。较粗粒级小于0.3mm的占60%到较细粒级小于0.3mm的占90%,粒度的减小使得矿物解离度提高,品位略有提高;但粗选品位变幅不大,而精选品位增幅大,这证明,逐级多次分选适合于解离度较高的细粒级矿物分选。同时,粗选矿物回收率比精选高,而小于0.3mm的占70%~90%增幅均值不足1%,这证实新型磁选机逐级分选过程中磁程深、有用矿物得到充分分选的概率比常规磁选机增强,基本上无“丢失”现象。

确定了磨矿粒度小于0.3mm的占60%属于磁选难处理粒级,小于0.3mm的占90%较易分选,属于易选粒级,为下一步新型磁选机磁选钢渣最佳粒度的选取指明方向。细粒级转炉钢渣磁选前后品位提高约32%,回收率稳定在50%左右,剩余尾矿可用于水泥掺合料。


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