SLon连续式离心机回收佃粗钦尾矿的应用研究

摘要：SLon连续式离心机应用水射流束对离心力压实大密度颗粒层的清洗和切割原理，实现离心力场中连续给排料的离心分离过程。该机具有分离效果好、处理能力较大和节能环保等特点。10台SLon一1600 mm x 900mm连续式离心机应用于海南钢铁公司，在SLon强磁粗选一离心机精选回收尾矿的流程中，SLon连续式离心机近3个月的工业试验生产指标为给矿品位50.52%，铁精矿品位56.56%，回收率61.59%，单机处理能力2.0-3.0dh,SLon连续式离心机在海南钢铁公司的成功应用，将产生可观的经济效益和环境效益。
　　关键词：SLon连续式离心机回收细粒矿物SLon强磁粗选一连续离心机精选工艺
　　我国铁矿资源普遍具有贫、细、杂等特点，生产优质铁精粉工艺流程复杂，导致生产成本高和铁金属回收率较低，有相当部分细粒铁金属流失于尾矿中(1-01。目前，我国铁矿山年排放平均含铁约11%的尾矿量达到1.3亿t，相当于1410万t金属铁损失于尾矿中[5]。另一方面，我国是铁矿资源相对匾乏的国家，人均占有量远低于世界平均水平。因此，研究探索经济合理和环境友好的回收技术和设备，这种含铁尾矿综合利用、变废为宝，对我国的经济发展所起到的作用将是巨大的。
　　离心分离技术是分离回收细粒矿物的有效方法之一，具有成本低、无污染，应用时工艺流程相对简单、利于管理等优点[6]。我国早期研制的系列卧式间断式离心机曾应用于锡、钨、细粒铁矿物等的分选回收，分选指标优良。但是，间断式离心机工业生产时间断给排料，导致设备故障率很高和处理能力很低的缺点，限制了其在工业生产中的广泛应用，后相继为磁选和浮选等更为先进的分离技术所取代。因此，对目前国内现有离心机急需研究解决以下两个问题:①实现简单有效的连续给排料;②增大设备处理能力。
　　SLo n连续式离心机应用水射流束对离心力压实大密度颗粒层的清洗和切割原理，实现离心力场中连续给排料的离心分离过程，具有分离效果好、处理能力较大、适应性强和节能环保等特点。10台SLon一1600 mm x 900 mm连续式离心机应用于海南钢铁公司在排尾矿SLon强磁粗选一离心机精选回收流程中，SLon连续式离心机近3个月的工业试验生产指标为给矿品位50. 52%，铁精矿品位56.56%，作业回收率61.59%，单机处理能力2.0-3.0 t/ ho S Lon连续式离心机在海钢公司的生产应用，将产生可观的经济效益和环境效益。
    1 SLon连续式离心机工作原理
    SLo n连续式离心机主要由离心转鼓、机架、给矿和卸矿装置等组成(图1)。其工作原理:离心转鼓卧式旋转，转鼓内产生一离心力场。矿浆经给矿装置连续给至离心转鼓的内表面上，并在转鼓带动下形成一旋转流动薄流膜，其中颗粒由于受离心力、流体力等不同，不同颗粒之间按密度差发生选择性分离。大密度颗粒快速离心沉降至转鼓的内表面上，并在离心力场作用下成压实薄层状精矿层随转鼓一起作旋转运动;小密度颗粒受离心力场作用较小，快速流出转鼓成为尾矿。转鼓内卸矿装置连续喷射高压水射流束冲击大密度压实精矿层。在水射流束持续冲击作用下，大密度压实精矿层局部产生流变，颗粒间聚集力急剧降低，并在水射流束冲击作用下落人精矿收集装置得到大密度产品即精矿。
                       
    SLon 连续式离心机主要技术参数如表1所示。
    2、试验研究
    目前，海南钢铁公司排放的尾矿主要来自富粉车间、110万t新建选矿厂、大地选矿厂、铜钻车间以及海钢所有洗矿和地面冲矿形成的综合尾矿。上述各个选矿厂多为独立生产单位，造成新建尾矿回收选矿厂给矿性质变化很大。其中，给矿品位、细度和给矿量分别在24.00%一30.00 %F e,70 %一95%一0.07 4mm和80一150t/ h范围内波动。2005年对海钢在排尾矿样的考查结果(当时110万t选矿厂没有投产):粒度一0.07 4mm为%.43%;铁金属分布微细，一0.07 4m m和一0.03 7m m两个粒级的铁金属占有率分别为98.06%和94.70%。对如此细粒分布的铁金属矿粒，采用目前常用的回收技术效果不明显[7]。
                     
    为充分利用该尾矿资源,2005年，海南钢铁公司与赣州金环磁选设备有限公司合作，取该尾矿样做了大量的试验研究，并确立了强磁粗选一离心机\\精选为主体的回收工艺。在实验室条件下，分别采用单一磁选流程和强磁粗选一离心机精选流程分选该尾矿，得到的试验结果如表2所示[7]。
                    
    从表2可看出，采用单一磁选方法处理该尾矿时，铁精矿品位由30.44%提高至60.23%，精矿产率和回收率分别为17.78%和35.52%。采用强磁粗选一离心机精选流程处理该尾可时，最终铁精矿产品的产率、品位和回收率分别为1土15%,64.39%和36.27%;与单一磁选法相比，在最终精矿产率和回收率基本相当情况下，精矿品位高出4个多百分点。因此，应用采用强磁粗选一离心机精选流程处理海钢在排尾矿的优越性是显而易见的。
    3 工业应用
    采用强磁粗选一离心机精选流程处理海南钢铁公司尾矿所取得的良好试验结果，海南钢铁公司决定在目前尾矿堆积地红旗尾矿库岸边建设以强磁粗选一离心机精选为主体回收工艺的尾矿回收示范选矿厂，进一步研究探索采用强磁粗选一离心机精选流程分离回收该尾矿中细粒铁金属在工业上应用的技术可行性，为将来充分利用其尾矿资源和处理日益贫化的矿石资源做前期技术储备。
    海南钢铁公司尾矿回收示范选矿厂于2007年1月底建设完成，并于2007年3月正式投产进行工业试验生产。回收选矿厂工业试验近3个月的生产指标如图2所示。
                     
    从图2可见，总尾矿(图2中给矿)首先进人筛分作 业分成+0.4m m和一0.4m m两个粒级。其中+0 .4m m粗粒级部分主要是一些粗粒脉石，含铁量很低 ，直接作为尾矿抛弃。一0.4m m细粒级部分进人强 磁选作业进行初步预富集和抛尾，得到粗精矿品位 为50.52%。10台SLon一1600x 9 00连续式离心机 处理强磁选粗精矿，将铁精矿品位由50.52%提高 至56.\'56%，作业回收率达到61.59%.
    回收流程中采用10台SLon一1600m mx 9 00mm 连续式离心机，生产过程中连续给排料，分离效果明 显，平均单机处理能力为2.52v h，单机最大处理能 力达到4.40 Vh。此外，SLon一1600m mx 9 00mm 连续式离心机适应性较强，在给矿体积4一12m3/ h和给矿浓度20%一40%范围内均可获得较满“意的分选指标。目前，回收选矿厂在处理尾矿量约100 t/ h前提下，铁精矿产量为10一13t /h，经济和环境 效益显著。
    该回收流程中，SLon连续式离心机为提高最终铁精矿品位起到了关键的作用。但是，最终铁精矿品位没有达到原来的设计目标，主要原因是海南钢铁公司新建的强磁选一反浮选流程年处理110万t选矿厂于2006年投产，造成总尾矿的含铁品位和金属量大大降低，金属分布粒度也有所降低。由于SLon一1600 mm x 900 mm连续式离心机在回收选矿厂工业试验生产中的成功应用，决定再安装8台SLon一1600 mm x 900 mm连续式离心机用作为离心机精选设备，将最终铁精矿品位提高到61.00%以上，2007年6月底投人使用。
    4 结论
    (1) SL on 连续式离心机工业生产时分离过程简单、故障率低、处理能力较大、适应性较强，具有节能和环保等许多优点，用作细粒铁矿物精选时效果明显，可有效用于微细粒级黑色、有色及贵重稀有金属矿物的分离回收。
    (2) 10 台 SLon一1600m mx 9 00m m连续式离心机应用于海南钢铁公司新建在排尾矿SLon强磁粗选一离心机精选回收流程工业试验生产中，SLon连续式离心机平均处理量为2.52 t/h，将SLon强磁机粗精矿品位由50.52%提高至56.56%，作业回收率61.59%，为最终获得高品位的铁精矿产品起到了关键的作用。目前回收选矿厂仍在工业生产调试过程中。SLon连续式离心机的工业应用，将产生可观的经济效益和环境效益。
    (3) 离心分离的尾矿具有中间粒级部分金属量少和粗、细两端粒级部分金属量多的特点。其中，粗粒级部分基本为粗粒连生体含铁量很低，而细粒级部分单体解离完好含铁量很高。因此，处理离心机尾矿时，可考虑将尾矿进行筛分，筛上产品再磨再选，筛下产品直接进人离心扫选作业，以提高最终离心分离的金属回收率。