先说三个重点
海滨沙铬矿的显著特点是矿物已单体解离、粒度均匀,不需要破碎磨矿即可直接进入选别,预处理段的重心在筛分和调浆
重选是主体,利用铬铁矿四点零至四点八克每立方厘米的密度优势,螺旋溜槽单台处理量大、能耗低,适合大规模粗选;磁选辅助提纯,弱磁选去除磁铁矿、强磁选回收细粒铬铁矿
磁重浮三段联合工艺可将细粒铬铁矿精矿品位做到百分之四十二以上,回收率百分之八十至九十,是处理微细粒海滨沙铬矿的有效技术路线
海滨沙铬矿的矿物特点决定技术路线
海滨沙铬矿主要分布在滨海砂矿、古海滨砂矿中,矿物经过长期水力搬运和自然分选,颗粒基本实现单体解离。铬铁矿与钛铁矿、磁铁矿、石英、长石等伴生,矿物密度差异明显。铬铁矿密度四点零至四点八克每立方厘米,钛铁矿四点五至五点一,磁铁矿四点八至五点二,脉石矿物密度通常低于三点二。
海滨沙铬矿的选矿目标通常有两类:一类是以回收铬铁矿为主,原矿三氧化二铬品位百分之一至五,需要富集到百分之四十以上;另一类是伴生钛铁矿的海滨砂矿,提钛的同时需要降铬。选矿试验研究表明,对三氧化二铬品位百分之零点三六的海滨砂矿,采用重选弱磁选中强磁选预处理和焙烧干式磁选再处理的成套技术,可获得三氧化二铬品位百分之零点零七一、钛回收率百分之六十四点七六的合格钛精矿。这说明重选磁选联合流程既能回收铬,也能在提钛时有效降铬。
重选段:螺旋溜槽是主力
海滨沙铬矿的选矿通常从重选开始。矿浆经调浆后进入螺旋溜槽组,高密度铬铁矿和钛铁矿颗粒沿槽面内缘富集,低密度脉石被甩向外缘。
莫桑比克某重砂矿的粗选对比试验数据很有参考价值:螺旋溜槽粗选的分选指标优于高频振动细筛,粗精矿二氧化钛品位比高频振动细筛高二十点九六个百分点,尾砂抛除率比高频振动细筛高三十五点零七个百分点,且设备投资仅占高频振动细筛的百分之四十三点四八。螺旋溜槽单台处理量大、能耗极低、无运动部件,适合海滨砂矿大规模粗选的需求。
重选能有效回收零点零四三毫米以上铬铁矿,得到三氧化二铬品位百分之四十二以上的重选精矿。在苏丹某低品位铬铁矿的试验中,螺旋溜槽抛尾摇床精选工艺流程可获得三氧化二铬品位百分之四十八点七三、回收率百分之八十六以上的指标。螺旋溜槽加摇床的组合,是重选段提升精矿品位的典型配置。
磁选段:弱磁除杂、强磁回收
磁选在海滨沙铬矿联合工艺中承担两个任务:一是弱磁选去除磁铁矿等强磁性矿物,降低精矿中铁含量、提升铬铁比;二是强磁选回收细粒铬铁矿。
铬铁矿属于弱磁性矿物,在强磁选场中可被有效回收。强磁选采用高梯度湿式强磁选机,背景磁场强度零点八至一点零特斯拉,可抛除大量非磁性脉石,使弱磁性矿物优先富集,大幅减少后续重选的给矿量。
对国外高品位铬铁矿,三氧化二铬含量百分之三十一点三八,采用强磁选机和螺旋选矿机进行预先抛尾,粗选精矿再经摇床和电选机精选,可获得理想选别效果。电选在海滨砂矿中主要用于钛铁矿与铬铁矿的进一步分离,但设备投资和操作难度较高。
浮选段:细粒铬铁矿的最后保障
重选和磁选之后,尾矿中仍可能含有细粒级铬铁矿,浮选是回收这部分资源的手段。
磁重浮三段联合工艺被证明能有效回收细粒铬铁矿。原矿经强磁选预富集后,强磁选粗精矿通过螺旋溜槽重选,重选尾矿进入浮选闭路流程。浮选采用水杨羟胺酸类捕收剂和松醇油起泡剂,经一次粗选、三次精选、二次扫选、中矿顺序返回的流程,浮选精矿三氧化二铬品位可达百分之四十二以上。
这套工艺的优势在于:强磁选预富集抛掉大量非磁性脉石,为后续浮选创造了良好环境;重选回收粗粒级,浮选回收细粒级,两者互补。最终综合精矿三氧化二铬品位百分之四十二以上,回收率百分之八十至九十。对于原矿三氧化二铬品位百分之十九点六八、细度零点零七四毫米占百分之七十二点八五的细粒铬铁矿,采用这套工艺效果显著。
技术路线的选择依据
海滨沙铬矿的重选磁选联合回收技术,具体走哪条路线,取决于原矿品位、伴生矿物和粒度分布。
低品位粗粒矿石,走重选为主路线。原矿三氧化二铬品位百分之一至五、粒度零点一至二毫米,螺旋溜槽粗选加摇床精选即可。苏丹低品位铬铁矿的案例已验证,回收率可达百分之八十六以上。
含磁铁矿的高铁矿石,走重选弱磁选路线。先重选富集,再弱磁选去除磁铁矿,降低精矿中铁含量、提升铬铁比。海滨砂矿中铬铁矿常与磁铁矿伴生,弱磁选是必要的除杂手段。
细粒级为主矿石,走磁重浮联合路线。原矿细度零点零七四毫米占百分之七十以上时,先强磁选预富集,再重选回收粗粒,浮选回收细粒。
伴生钛铁矿矿石,走重选磁选焙烧路线。先重选磁选预富集,再焙烧改变矿物磁性后干式磁选分离钛和铬。
海滨沙铬矿重选磁选联合回收技术的核心逻辑,是利用铬铁矿密度大且具有弱磁性的双重特性。重选以最低成本快速抛尾,磁选在重选基础上精准提纯。对细粒级物料,强磁选预富集能大幅减少后续重选和浮选的给矿量,降低整体能耗和投资。把原矿性质和目标品位搞清楚,在重选、磁选、浮选三段之间找到最经济的组合,是这套技术的决策主线。
