隨著我國鐵礦業(yè)“精料方針”的實施和不斷深入，特別是鋼鐵工業(yè)確立了“兩種資源、兩個市場”的發(fā)展戰(zhàn)略，我國鐵礦直接面對國外優(yōu)質(zhì)鐵礦石產(chǎn)品的沖擊，要增強鐵礦的競爭力，最根本的就是提高鐵精礦質(zhì)量。論文對木龍溝鐵礦精礦反浮選降硅的可行性進行了分析論證，并提出了工藝改造應(yīng)考慮的因素。
木龍溝鐵礦為矽卡巖磁鐵礦，地質(zhì)儲量為1295萬噸，其中C級儲量477.9萬噸，d級儲量817.1萬噸，暫不能利用的儲量512萬噸。自一九七四年建礦以來，已經(jīng)二十九個年頭，生產(chǎn)規(guī)模由原來年處理原礦能力5萬噸發(fā)展到10萬噸。一九九八年七月我們將其兼并以來就立足于發(fā)展，對采選進行了改擴建。停止了井下采礦，改為降低開采品位的露采，并在采區(qū)建立破碎粗選生產(chǎn)線，將低品位原礦富集后送選廠進行磨選，同時對選廠內(nèi)部也進行了局部改造，增設(shè)了磨選設(shè)備和必要的輔助設(shè)施。通過改擴建使礦山采礦粗選能力由年處理原礦35萬噸發(fā)展到70萬噸，今又欲發(fā)展為100萬噸，最終要實現(xiàn)年生產(chǎn)精礦粉12萬噸的設(shè)想。
根據(jù)地質(zhì)勘探部門以前所做木龍溝鐵礦可選性選礦試驗報告可知，木龍溝鐵礦磁鐵礦在礦石中分布極不均勻，且粒度較粗，一般在0.01~0.3mm之間，在礦體中多見其集合體，故磨礦細度為-200目占65%時，磁鐵礦基本上達到了單體解離。選用單一磁選流程時，可獲得磁精礦品位為60.65%，回收率為85.90%。因精礦含硫高達1.34%，為了降硫，增加浮選組成聯(lián)合選別流程，可將硫降至0.22%，而磁精礦品位提高到了62.20%，但回收率卻降低為81.36%，這里要特別說明的是，當時試驗所取的原礦樣為井下礦樣。
木龍溝鐵礦自二零零零年改擴建投產(chǎn)以來，采礦采用降低開采品位的露采（采出綜合品位為15%，邊界品位為8%），露采所采之礦是有些礦體的地表淺層部分，因采點不一，礦石性質(zhì)變化較大，和井下礦（即深層礦）比較差異更大。露采礦在山上經(jīng)破碎篩分分級粗選后的粗磁精礦送選廠進行磨選，對所獲得的最終磁精礦取樣進行化學多元素分析，磁精礦品位TFe為57%左右，其中FeO為17.83%、SiO2為8.11%、CaO為2.58%、MgO為7.46%、Al2O3為0.87%、S和P含量都很低。從改擴建投產(chǎn)至今磁精礦品位一直較低而無法提高，即使把磨礦細度提高到-200目占75%時，精礦品位依然如故，和以前所作單一磁選可選性試驗結(jié)果有很大差異，這不單是由于地表和深層礦石性質(zhì)不一，還有一個主要原因是橄欖石在作祟。橄欖石是一種硅酸鹽礦物，它的分子式是（Mg、Fe）2SiO4，因其具有磁性，所以也將它稱為硅鎂石磁鐵礦。它的賦存狀態(tài)很不規(guī)則，當?shù)V體的圍巖為大理石時就有它的身影，在有些礦體的地表部位和1#礦體群的部分礦體中含有，約占3~5%。在開采中若遇見含橄欖石的磁鐵礦體，在磨選過程中，無論磨礦細度怎樣，它總是吸附于磁鐵礦進入精礦中，用單一磁選流程根本無法將其與磁鐵礦分開而除去，其含鐵量僅為44.3%。人們在鞍山弓長嶺選礦廠對磁精礦進行陽離子反浮選提精降硅經(jīng)驗的啟發(fā)下，看到了提高木龍溝鐵礦磁精礦品位的希望，提出能否也選用陽離子反浮選來提高其品位？為了解決這一本質(zhì)問題，我們赴鞍鋼進行考察和學習，現(xiàn)結(jié)合木龍溝鐵礦磁精礦的具體情況先來談一談我的一點看法。
木龍溝鐵礦磁精礦通過反浮選來提高精礦品位降低其中的橄欖石、二氧化硅等雜質(zhì)含量是完全可以的。為什么說增加反浮選提精降硅對木龍溝鐵礦磁精礦是完全可以的，這是因為我們從以前地質(zhì)勘探部門所提交的木龍溝鐵礦可選性試驗報告可知：單一磁選流程最好的選別效果可獲得品位為60.65%的磁精礦，因精礦中含硫較高（為1.34%），為了降硫，在磁選選別中增加浮選，組成聯(lián)合流程時，不但將精礦中含硫量降為0.22%，而且也使精礦品位提高到62.2%，我們從中受到鼓舞。讓我們再對精礦中所含雜質(zhì)的性質(zhì)作以分析，其中所含二氧化硅為8%左右，陽離子（陰離子）反浮選提精降硅的手段主要是降低精礦中的硅含量來實現(xiàn)提高精礦品位這一指標，鞍鋼下屬弓長嶺、調(diào)軍臺（原齊大山）、東鞍山和大孤山四大選礦廠提精改造皆用此法。弓長嶺選礦廠改造的經(jīng)驗告訴我們，通過反浮選能把精礦中二氧化硅降低幾個百分點，就可把精礦品位提高幾個百分點。鞍鋼四大選礦廠的反浮選改造為我們打開了木龍溝鐵礦磁精礦品位提高的大門。再來看一看木龍溝鐵礦磁精礦中所含的橄欖石，它是以硅酸鹽的形式存在于部分礦石中（就像大西溝礦石中的絹云母一樣，同屬硅酸鹽礦石），同大西溝菱鐵礦焙燒磁選流程一樣（要降鉀、鈉通過陽離子反浮選把硅酸鹽礦物——絹云母除去即可），通過陽離子（或陰離子）反浮選會將橄欖石降下來而使精礦品位再提高。由此分析，木龍溝鐵礦磁精礦再經(jīng)過反浮選來提精降雜是完全可以的。分析推理僅屬于理論研究，到底結(jié)果怎樣？還需經(jīng)過木龍溝鐵礦磁精礦反浮選可選性試驗結(jié)果來驗證。
對木龍溝鐵礦磁鐵礦若要進行反浮選提精降雜質(zhì)改造，還有一個關(guān)鍵問題要弄清楚，這就是行還是不行呢？我認為這主要取決于木龍溝鐵礦對選礦中所獲得的磁精礦增加反浮選選指標的優(yōu)勢、改造投資的多少、改造周期的長短、改造的難易程度和反浮選的服務(wù)年限等諸因素。現(xiàn)就此來談一談我的看法與大家共同探討，以求共識。從前面的分析我們已經(jīng)清楚了對木龍溝鐵礦磁精礦進行反浮選將很會取得滿意結(jié)果，這里不再贅述。通過分析和研究，就木龍溝鐵礦磁精礦進行反浮選提精降雜質(zhì)來說，其一必然要牽涉到選礦流程中眾多因素的改變，如：浮選礦漿的濃度、浮選礦漿的礦粒粒度、浮選藥劑的研制和加藥制度、浮選時間和溫度等。且不說增加反浮選要新建廠房的問題，而要確保入選礦漿的濃度就必須增加脫泥和濃縮及礦漿輸送設(shè)施，還要增加藥劑配備供給系統(tǒng)和礦漿攪拌槽等。根據(jù)鞍鋼四大選礦廠的經(jīng)驗，為了確保冬季和秋末春初浮選溫度還必須增加采暖設(shè)施。其二很有可能會遇到一個最麻煩的問題，如果反浮選的礦粒粒度要求較細（比如-200目占90%左右），還需增加磨機進行連磨，那時現(xiàn)磨選車間的改造就復雜了，可能需要全部改變。同時選別之后的設(shè)施也必將受到影響而需重新建造，這就會因選礦廠的整體改造造成較長時間的采選停產(chǎn)，同時勢必帶來大量資金的投入。其三要增加反浮選首先要作反浮選可選性試驗，這就必須采制礦樣，而要采得具有代表性的礦樣困難多、難度大。這是因為木龍溝鐵礦的賦存狀態(tài)變化大，深層礦和表層礦性質(zhì)不一，就每層來說也有區(qū)別，表層礦的各個采點差異更大。能露采的礦量少，主體還是深層礦，僅970平洞以下儲量就有800萬噸之多，所以要采得具有代表性的礦樣就是一個復雜問題。若樣采得不好，反浮選就會功虧一簣。如果采樣時只考慮露采礦，這是本末倒置之作法。而要采得具有代表性的礦樣就需按儲量分布組成百分數(shù)來取，這是一件很不容易的事情。其四因為降低礦石開采品位為15%，邊界品位為8%時，根據(jù)地質(zhì)資料經(jīng)技術(shù)人員反復計算估計約有260萬噸儲量，這么點儲量，按現(xiàn)在的生產(chǎn)規(guī)模充其量能維持生產(chǎn)3-4年露采便將告終，這就是說增加反浮選服務(wù)年限過短，盡管在露采原礦中現(xiàn)時因含橄欖石較高，而在今后的采礦中有些礦體群的個別礦體中還會有較高的橄欖石，但不知在采礦時何時方可遇到，也因它在礦石中的含量終歸很少，所以把反浮選降橄欖石也作為一個重點似乎有些不妥。
從以上的分析，我們可以看出，木龍溝鐵礦磁精礦要進行反浮選提精降雜，將可能因為要求入選粒度變細而觸發(fā)到選礦廠改造范圍的擴大，造成改造投資高和影響整個采選停產(chǎn)時間長的雙重不利結(jié)果。也因礦山規(guī)模小，增加反浮選導致了選廠大動干戈，必然要引起今后精礦成本的提高。所以我認為，對木龍溝鐵礦來說當務(wù)之急是首先抓緊時間完成磁精礦的反浮選可選性試驗，接著再進行可行性研究，來決定增加與否。歸根結(jié)底就是要在提高磁精礦品位的前提下，使增加反浮選后精礦有利可圖。
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