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【摘 要】针对某矿山铁矿石开采品位的变低，以及现有的一段离心机尾矿再磨工艺取得的指标较差，通过选矿试验研究，采用二段离心的磁重联合工艺进行回收。通过试验确定了二段离心的给矿时间、给矿体积、转鼓转速、漂洗水角度等条件，并与一段离心工艺指标进行对比。小型全流程实验获得精矿品位63.22%，精矿回收率62.61%，尾矿品位25.19%，试验指标比较理想。
【关键词】磁选；离心；再磨
某矿山是露天开采的大型铁矿山，选矿生产的主要产品是10～40mm的高炉块矿，品位在55%以上。随着矿山开采年限的增长，原有的富矿资源到2016年即将采完。为了矿山可持续发展与稳定，准备对上世纪80年代以来暂时堆存的铁品位为40%左右的贫矿，和正着手进行地下开采的品位40%左右的贫矿再建一个处理矿石200万t的选矿厂进行分选。
新建的选矿厂采用“弱磁—强磁—离心机—离尾再磨—强磁—离心机”的磁重联合工艺，最终精矿品位在64%以上，总尾矿品位低于19.8%。由于设计前一段离心机尾矿再磨因客观条件未进行工业试验，调试过程中必需对这一部分进行工业试验。如果一段离心机尾矿（品位42%左右）不进行再磨直接进入强磁机是获得60%以上的精矿，尾矿品位低于38%，尾矿再磨会使粒度更细可能产生泥化现象，二段离心机的单机处理量不一定有一段离心机那么高，这都需要工业试验验证。
由于设计时没有离尾再磨工业试验做依据，二段离心机的处理量只有参照一段离心机处理量，生产时出现二段离心机精矿品位偏低尾矿品位偏高，而且由于球磨机效果没有达到设计，产品磨矿粒度-325目95%以上远比设计的85%更细，进入二段离心机的原矿严重泥化。经过工业试验，调小二段离心机的处理量能明显改善指标，经过一段时间的调试有可能达到指标，这就需要增加二段离心机台数，台数偏少和泥化现象是给矿浓度给矿品位的波动大的主要因素。
工业试验过程中先选1台二段离心机进行单机试验，单机指标达到后把生产参数推广到全部二段离心机，单机试验指标和全部试验指标见表1。
表1 再磨二段离心机单机指标和全部指标平均结果
从一试验结果表明：其离心机单机指标与全部指标接近，基本达到了精矿品位60%以上，尾矿品位38%以下的试验目的。
1.二段离心机的参数试验
本次试验采用的是自动控制间断式工作离心机，循环进行给矿-回流原矿池的过程，由于给矿体积是在给矿工作时所测，相当于不间断给矿对应的给矿体积，间断式离心机干矿量还取决于给矿时间占一个周期的百分比，给矿时间还对离心机精矿品位产生比较大的影响，所以给矿时间试验也是必要的一部分。
1.1给矿时间试验
给矿时间对精矿的品位，特别是精矿的回收率影响较大，此次研究中给矿时间试验每半天做一组，一共五组，磨矿细度为-325目占98%，给矿浓度15%，转鼓转速为200rpm，精矿漂洗水角度45°。取多组样以平均值来适应生产中给矿品位、给矿浓度的变化，五组试验平均结果见表2。
表2 给矿时间试验五组平均结果
该试验是随机进行，生产中的给矿浓度波动于7.55～20.24%，给矿品位波动于53～59%，五组样平均结果表明：在给矿浓度、体积、细度（-325）目、品位相差不大的情况下，随着给矿时间的增加，精矿品位和尾矿品位同步上升，而精矿产率和回收率同步下降规律性明显。兼顾精矿品位、精矿产率和回收率三者的数量关系，给矿时间选120s为优。
1.2给矿体积试验
给矿体积试验做了4m3/h、6m3/h、8m3/h、10m3/h、12m3/h五组条件，固定给矿时间为120s，在磨矿细度为-325目占98%，给矿浓度19%，转鼓转速200rpm，精矿漂洗水角度45°的条件下，随机选取每半天做一个条件，然后五组样取平均，以适应生产条件的变化，五组样平均结果见表3：
表3 给矿体积五组试验平均结果
铁精矿品位上升不多，尾矿品位大幅上升，精矿产率和回收率却大幅下降。兼顾精矿品位、精矿产率和回收率的三者数量关系，给矿体积选4m3/h为优，其次是6m3/h。
1.3转鼓转速试验
转鼓转速试验每半天一组，共五组。固定给矿时间为120s，给矿浓度14%，给矿体积6m3/h，给矿细度-325目占98%，精矿漂洗水角度45°。试验期间给矿浓度波动于9.78%～16.7%，给矿品位波动于50.4%～56.8%，试验结果表明：在给矿条件相近的情况下，随着转鼓转速的升高，精矿品位和尾矿品位呈规律性下降，精矿产率和回收率呈规律性上升，兼顾精矿品位、精矿产率和回收率三者数量关系，转速选260 rpm为宜。
1.4精矿漂洗水角度试验
精矿漂洗水角度对精矿的回收有较大影响，固定给矿时间120s，给矿浓度17%，给矿体积6m3/h，转鼓转速260rpm。试验每半天做一组，共四组，随机进行。试验是给矿品位偏低，最低至45.4%，试验结果见表4。
表4 精矿漂洗水角度试验平均结果
试验结果表明：当给矿条件基本相近的情况下，随着给精矿漂洗水角度增大，精矿品位和尾矿品位同步上升，而精矿产率和回收率同步下降，规律性明显。考虑到对精矿质量的要求，且得到较理想的回收率，精矿漂洗水角度在60～80°为宜。
通过试验，总结出二段离心机的最佳工作参数为给矿时间120s、给矿体积6m3/h左右、转鼓转速220r/min、精矿漂洗水角度60°～80°。
2.连续取样考查
试验取得的指标还要进行生产验证，全部2段离心机进行了3个白班，共18批样的对比考查，其结果见表5。
表5 全部二段离心机连续18批样平均结果
由表5可知，二段离心机在平均给矿品位为53.93%时，可获59.64%的精矿，产率74.61%回收率82.51%，基本重现了单机试验指标，达到了设计要求。
3.全流程实验与工艺图
在上述条件试验的基础上进行了全流程试验，试验结果也符合设计要求，根据试验数据完成试验流程图如图所示。
全流程数质量流程图
4.结语
（1）二段离心机实验表明指标较好，在平均给矿品位53.38%的条件下，可得精矿品位60.13%尾矿品位37.04%，精矿产率70.77%精矿回收率79.72%；在平均给矿品位53.93%的条件下，可得精矿品位59.64%尾矿品位37.15%，精矿产率74.61%精矿回收率82.51%。
（2）二段离心机想达到精矿品位60%，尾矿品位低于38%的目的，必需确保二段离给品位53%～54%。
（3）全流程的长时间实验成功表明，离心机的指标可靠稳定，能适应生产条件波动，利于推广。
【关键词】磁选；离心；再磨
某矿山是露天开采的大型铁矿山，选矿生产的主要产品是10～40mm的高炉块矿，品位在55%以上。随着矿山开采年限的增长，原有的富矿资源到2016年即将采完。为了矿山可持续发展与稳定，准备对上世纪80年代以来暂时堆存的铁品位为40%左右的贫矿，和正着手进行地下开采的品位40%左右的贫矿再建一个处理矿石200万t的选矿厂进行分选。
新建的选矿厂采用“弱磁—强磁—离心机—离尾再磨—强磁—离心机”的磁重联合工艺，最终精矿品位在64%以上，总尾矿品位低于19.8%。由于设计前一段离心机尾矿再磨因客观条件未进行工业试验，调试过程中必需对这一部分进行工业试验。如果一段离心机尾矿（品位42%左右）不进行再磨直接进入强磁机是获得60%以上的精矿，尾矿品位低于38%，尾矿再磨会使粒度更细可能产生泥化现象，二段离心机的单机处理量不一定有一段离心机那么高，这都需要工业试验验证。
由于设计时没有离尾再磨工业试验做依据，二段离心机的处理量只有参照一段离心机处理量，生产时出现二段离心机精矿品位偏低尾矿品位偏高，而且由于球磨机效果没有达到设计，产品磨矿粒度-325目95%以上远比设计的85%更细，进入二段离心机的原矿严重泥化。经过工业试验，调小二段离心机的处理量能明显改善指标，经过一段时间的调试有可能达到指标，这就需要增加二段离心机台数，台数偏少和泥化现象是给矿浓度给矿品位的波动大的主要因素。
工业试验过程中先选1台二段离心机进行单机试验，单机指标达到后把生产参数推广到全部二段离心机，单机试验指标和全部试验指标见表1。
表1 再磨二段离心机单机指标和全部指标平均结果
从一试验结果表明：其离心机单机指标与全部指标接近，基本达到了精矿品位60%以上，尾矿品位38%以下的试验目的。
1.二段离心机的参数试验
本次试验采用的是自动控制间断式工作离心机，循环进行给矿-回流原矿池的过程，由于给矿体积是在给矿工作时所测，相当于不间断给矿对应的给矿体积，间断式离心机干矿量还取决于给矿时间占一个周期的百分比，给矿时间还对离心机精矿品位产生比较大的影响，所以给矿时间试验也是必要的一部分。
1.1给矿时间试验
给矿时间对精矿的品位，特别是精矿的回收率影响较大，此次研究中给矿时间试验每半天做一组，一共五组，磨矿细度为-325目占98%，给矿浓度15%，转鼓转速为200rpm，精矿漂洗水角度45°。取多组样以平均值来适应生产中给矿品位、给矿浓度的变化，五组试验平均结果见表2。
表2 给矿时间试验五组平均结果
该试验是随机进行，生产中的给矿浓度波动于7.55～20.24%，给矿品位波动于53～59%，五组样平均结果表明：在给矿浓度、体积、细度（-325）目、品位相差不大的情况下，随着给矿时间的增加，精矿品位和尾矿品位同步上升，而精矿产率和回收率同步下降规律性明显。兼顾精矿品位、精矿产率和回收率三者的数量关系，给矿时间选120s为优。
1.2给矿体积试验
给矿体积试验做了4m3/h、6m3/h、8m3/h、10m3/h、12m3/h五组条件，固定给矿时间为120s，在磨矿细度为-325目占98%，给矿浓度19%，转鼓转速200rpm，精矿漂洗水角度45°的条件下，随机选取每半天做一个条件，然后五组样取平均，以适应生产条件的变化，五组样平均结果见表3：
表3 给矿体积五组试验平均结果
铁精矿品位上升不多，尾矿品位大幅上升，精矿产率和回收率却大幅下降。兼顾精矿品位、精矿产率和回收率的三者数量关系，给矿体积选4m3/h为优，其次是6m3/h。
1.3转鼓转速试验
转鼓转速试验每半天一组，共五组。固定给矿时间为120s，给矿浓度14%，给矿体积6m3/h，给矿细度-325目占98%，精矿漂洗水角度45°。试验期间给矿浓度波动于9.78%～16.7%，给矿品位波动于50.4%～56.8%，试验结果表明：在给矿条件相近的情况下，随着转鼓转速的升高，精矿品位和尾矿品位呈规律性下降，精矿产率和回收率呈规律性上升，兼顾精矿品位、精矿产率和回收率三者数量关系，转速选260 rpm为宜。
1.4精矿漂洗水角度试验
精矿漂洗水角度对精矿的回收有较大影响，固定给矿时间120s，给矿浓度17%，给矿体积6m3/h，转鼓转速260rpm。试验每半天做一组，共四组，随机进行。试验是给矿品位偏低，最低至45.4%，试验结果见表4。
表4 精矿漂洗水角度试验平均结果
试验结果表明：当给矿条件基本相近的情况下，随着给精矿漂洗水角度增大，精矿品位和尾矿品位同步上升，而精矿产率和回收率同步下降，规律性明显。考虑到对精矿质量的要求，且得到较理想的回收率，精矿漂洗水角度在60～80°为宜。
通过试验，总结出二段离心机的最佳工作参数为给矿时间120s、给矿体积6m3/h左右、转鼓转速220r/min、精矿漂洗水角度60°～80°。
2.连续取样考查
试验取得的指标还要进行生产验证，全部2段离心机进行了3个白班，共18批样的对比考查，其结果见表5。
表5 全部二段离心机连续18批样平均结果
由表5可知，二段离心机在平均给矿品位为53.93%时，可获59.64%的精矿，产率74.61%回收率82.51%，基本重现了单机试验指标，达到了设计要求。
3.全流程实验与工艺图
在上述条件试验的基础上进行了全流程试验，试验结果也符合设计要求，根据试验数据完成试验流程图如图所示。
全流程数质量流程图
4.结语
（1）二段离心机实验表明指标较好，在平均给矿品位53.38%的条件下，可得精矿品位60.13%尾矿品位37.04%，精矿产率70.77%精矿回收率79.72%；在平均给矿品位53.93%的条件下，可得精矿品位59.64%尾矿品位37.15%，精矿产率74.61%精矿回收率82.51%。
（2）二段离心机想达到精矿品位60%，尾矿品位低于38%的目的，必需确保二段离给品位53%～54%。
（3）全流程的长时间实验成功表明，离心机的指标可靠稳定，能适应生产条件波动，利于推广。