司家營（yíng）礦區是我國已探明磁鐵礦（kuàng）儲量*大的礦區，礦石儲量32.13億t，其中磁鐵礦儲量超過30億t，為（wéi）我國正在開（kāi）發的主要鐵礦（kuàng）資源之一。河北鋼鐵集團礦業公（gōng）司計劃在“十二五”期間將其建成年（nián）生產3500萬t鐵精粉（fěn）生產能力的鋼鐵糧（liáng）倉。目前司家營一期磁（cí）鐵礦生產能力為150萬t/a，擬建的2期（qī）~6期均在籌建或籌劃之（zhī）中，各期選廠建成後（hòu）將成為國內*大的采選企業，合理的磁鐵礦選礦工藝流程對司家營礦區的開發具有（yǒu）十分重要意義。通過對司（sī）家營（yíng）磁鐵礦石（shí）性質分析，采用高壓輥磨結合濕式（shì）粗粒磁選及（jí）重選工藝實現“早拋早收”的目的，該流程不但可以大幅度減少選礦加工成本，同時（shí）可以減少細粒尾礦的產生。

1、司家營鐵（tiě）礦礦石性質

司家營鐵礦床（chuáng）為火山沉積變質鐵礦床（chuáng），金屬礦物為磁（cí）鐵礦、赤（chì）鐵（tiě）礦（含假象-半假象赤鐵礦）、褐鐵礦（kuàng）、黃（huáng）鐵礦、黃銅礦。脈（mò）石礦物種類多，為石（shí）英、黑雲母、黏土（tǔ）（主要為高嶺石、少量水雲母）、斜長石、方解石、磷（lín）灰石、透閃石、陽起石等。礦區淺部為赤（chì）鐵礦，深部為磁鐵（tiě）礦，磁鐵礦平均品位（wèi）22%，為貧（pín）磁（cí）鐵礦。磁鐵礦石英（yīng）岩是礦區內磁鐵礦（kuàng）石*主（zhǔ）要（yào）的岩石類型（xíng），呈灰黑色，細粒變晶結構，細（xì）紋條帶狀構造，礦物組成中的磁（cí）鐵（tiě）礦多（duō）為（wéi）半（bàn）自形-自形（xíng）晶，部分為他形晶，粒度嵌布較細，大部分在0.04~0.15mm，部分重結晶後粒度增（zēng）大至0.5~1mm，屬細粒不均勻嵌布。

礦石多元素分析結果見表1，鐵物相（xiàng）分析結果見表（biǎo）2。從分析結果可看出有工業（yè）回收價值（zhí）的元素為Fe，脈石礦物主要為石英，有害元素（sù）S、P及其（qí）他有害雜質含量較低。

2、選礦流程設計

司家營礦石性質以及一（yī）期生產經驗表明：司（sī）家營礦區的磁鐵礦嵌布粒度（dù）細，磨礦細度-200目達到95%左右，品位才能達到66%；原礦品（pǐn）位（wèi）低，“提前（qián）拋尾、早拋早收（shōu）”是降低司家營選礦廠（chǎng）能耗、少產生細粒尾礦的有效手段。

2.1、磨前預先選別

司（sī）家營礦區儲量（liàng）大，選廠處理量大，二期磁性礦處理能（néng）力（lì）達到1200萬t，在磨礦前預選尤為重要。經生產統計，如果提前（qián）拋尾（wěi）15%，就（jiù）可以使年處理量500萬t的選礦廠年節電800萬kWh，同時還能（néng）降低大量鋼耗（hào），減少細粒（lì）尾礦的產生。中鋼集團馬鞍山礦山研究院有限公司曾經對司家營礦區原生礦在12~0mm粒度進行（háng）過粗粒濕式拋尾試驗，試驗結（jié）果見表3。試驗中的（de）尾礦拋廢量（liàng）可以達到33.76%，而司家營二期選擇高壓輥磨工藝，經設備選擇前試驗研究，其產品中80%的粒度（dù）可以達到8mm以下，其中-200目含量（liàng）為25%。高壓（yā）輥磨後產品拋尾效果將比12~0mm更好。

2.2、磁重聯合流程

采用粗細分級-磁重聯合流程處（chù）理鞍山式磁、赤鐵礦是我國近年（nián）來選礦工藝重大（dà）進展之一，該工藝已在鞍鋼齊大山、東鞍山取得成功應用。

從（cóng）司家營鐵礦一（yī）期磁鐵礦選礦流程看，其-200目達95%時（shí），精礦品位達66%，再從磨礦程度（dù）與單體解離度分析看，在-200目達到70%左右，可以選出部分（fèn）合格精礦。根據鞍鋼礦山研（yán）究所和中鋼集團馬鞍山礦山研究院對司家營礦區赤（磁）鐵礦的試驗研究看，當-200目在65%~70%時，可提出2/3左右的精礦，工業生產中大約50%左右。磁鐵礦的分級采用細篩，旋流器（qì）分級主要靠比重差進行分級，而不是完全按照粒度進（jìn）行分（fèn）級，因（yīn）此會產生反富集現（xiàn）象（xiàng），在沉砂中會有大量相對較細的單體解離的金屬礦物進入再磨，同時，溢流中（zhōng）相對較粗的連生（shēng）體會影（yǐng）響精礦品位（wèi），而細篩是靠粒度分級，可以解決旋流（liú）器的反富集，設計流程（chéng）中沒有（yǒu）采用旋流器。設計流程預選出50%以上的精礦，可提高台時處理量應該在5%~8%。

2.3、脈（mò）動磁選機

對二段分級產品進行粒級分析，在磨礦分級產品中，粗粒（lì）級中連生體含量高，單體（tǐ）解離差，連生體應以粗粒為主。脈動（dòng）磁選機分選（xuǎn）的正（zhèng）是相（xiàng）對較粗的（de）連（lián）生體，采用脈動磁選機適合於*後一段選別。

脈動磁選機的尾礦絕（jué）大多（duō）數是連（lián）生體，且又多是貧連生體，進入一段磨礦比進入（rù）二段磨礦更好一些。在設計流程中，加入地點可放在原礦進入磁選前的補加水階段（duàn）以進入（rù）一段磨礦（kuàng）。

3、司家營礦（kuàng）區磁鐵礦工（gōng）藝流程

司家營一期磁鐵礦設計（jì）為“三段一閉路破碎，階段（三段）磨（mó）礦分級、階段選別”的工藝流程，其流程見圖1。設計的司家營磁鐵礦選別流程為（wéi）“三段閉（bì）路破碎（suì），階段磨礦分級，磁重聯選，預選掃精（jīng）”的工藝流（liú）程，見圖（tú）2。

4、結語

（1）根據對司家營磁鐵礦礦石性質分析，結合（hé）國內近年來磁鐵礦選礦實踐，建議采用粗粒濕式拋尾—細篩分級-磁重聯選（xuǎn），預提精（jīng）礦流程（chéng），可以在球磨機（jī）相同有效容積的情況下，提高（gāo）台時（shí）處理量20%以上。一個（gè）年處理量2000萬t的選礦廠，如果（guǒ）每個係列年處理量400萬t，需要（yào）5個係列，而采用新設計流（liú）程（chéng）4個係列即可。

（2）精礦細度可以降至80%（-200目）以（yǐ）下，過濾機有用圓筒（tǒng）式內濾（lǜ）機，大大降低投資和（hé）運營費用。由於流程的優化，避免了大（dà）量的礦石過磨，使選別（bié）更容易，同（tóng）時可以適當降低尾礦品位，提高金（jīn）屬回收（shōu）率。

（3）設計的（de）流程比傳統流程略複雜（zá），對工（gōng）藝（yì）管理的要求更高。

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