基于浮选法和磁选法的高炉喷吹煤粉利用率分析

高炉喷吹煤粉技术可降低炼铁工序的燃料成本,通过降低焦炭消耗来减少炼焦工序产生的环境污染。高炉喷吹煤粉利用率是评价煤粉对焦炭置换作用的重要指标。文章以某钢铁企业3座高炉产生的除尘灰为实验样品,利用化学纯Fe_(3)O_(4)配制不同密度的悬浊液,依次经过浮选、磁选、灼烧手段确定未燃煤粉和焦炭粉末的质量,进而计算出高炉喷吹煤粉的利用率。与现行岩相分析确定的高炉喷吹煤粉利用率进行对比,浮选法和磁选法计算出的煤粉利用率为具体数值,更加精确,可为高炉炼铁调整燃料结构和优化操作工艺提供科学依据。

细粉物料干式磁选机的国内发展现状

与湿式磁选相比,干式磁选具有节省水资源、选矿流程短、设备投资少、占地面积少、选矿成本低等优势。我国的铁矿资源品位越来越低、嵌布粒度细,亟需开发细粒级物料干式磁选机。根据现有各种型式干式磁选机的结构和工作原理将其分为磁重联合干式磁选机、直接给料风重磁联合干选机、风力送料干式磁选机等。磁重联合干式磁选机主要有固定磁系筒型干式磁选机、干式对辊强磁选机、带式旋转磁场干式磁选机、双环形移动磁系干式磁选机、干法强磁板式磁选机、干法筛式强磁选机、振动高梯度干式磁选机等典型型式。直接给料风重磁联合干选机主要有风力滚筒干式磁选机、风力带式干法磁选机、筒式流态化干式磁选机、三级干式永磁筒式磁选机、风磁耦合干式磁选机、干式风力磁选机、风重磁联合力场磁选机等典型型式。风力送料干式磁选机主要有风力送料板式磁选机、新型干式风磁联合磁选机、干式风力永磁精选矿机、风力给料干式永磁磁选机等型式。对以上20余种干式磁选机的结构、磁选原理、特点、适用范围等进行了介绍,并对各类干式磁选机的优势和劣势进行了分析。

程潮铁精矿带式磁选提质试验研究

针对氢基还原竖炉所需高品位铁精矿原料短缺问题,对程潮铁精矿进行磁滚筒精选、弱磁选—磁选柱精选以及带式磁选机精选提质研究。结果表明,在磨矿细度为-0.037 mm占85%时,采用两段带式磁选流程,可以得到TFe品位为70.16%、产率为87.33%、TFe回收率为92.51%的精矿产品;优化带式磁选参数并额外新增一排清洗水出水口进行磁选,得到精矿TFe品位为70.78%、产率为45.71%,尾矿TFe品位为62.40%、产率为54.29%。带式磁选精选2个流程均能获得TFe品位符合要求的精矿产品,且额外新增一排清洗水出水口的流程得到的尾矿产品可以直接利用。本研究可为国内优质磁铁精矿提质制备高品位铁精矿提供参考。

海南石碌铁矿石氢基矿相转化——磁选试验研究

海南石碌铁矿石铁品位为52.45%,铁主要以赤(褐)铁矿形式存在,分布率达86.18%,少量以磁铁矿形式存在。为高效回收利用该矿石,采用氢基矿相转化(HMPT)—磁选工艺流程开展了系统的试验研究,并对适宜条件下的产品进行了化学成分、XRD和VSM分析。结果表明:试样在给矿粒度-0.074mm占89.41%、HMPT温度525℃、HMPT时间10min、总气体流量500m L/min、H_(2)浓度20%、HMPT产品磨矿细度-0.045mm占69.68%的适宜条件下,经磁选获得铁品位65.26%、铁回收率95.39%的铁精矿。试验所获铁精矿较原重磁联合工艺铁精矿品位提高了2.7个百分点,铁回收率增加了30个百分点。研究不仅为海南石碌铁矿氢基矿相转化—高效分选工业应用提供技术支撑,还为其他复杂难选铁矿资源的绿色高效分选提供了参考依据。

SLon脉动与振动高梯度磁选机新进展

脉动与振动高梯度磁选是细粒弱磁性矿物的高效选矿技术。介绍了高梯度磁选机的有关基本理论及SLon周期式和连续式脉动高梯度磁选机、SLon周期式和连续式振动高梯度磁选机的发展现状。并对SLon-2500立环脉动高梯度磁选机和SLon-1000立环振动高梯度磁选机新设备作了简介。目前,SLon型高梯度磁选机已有500多台在国内外使用,显著地提高了高梯度磁选技术水平。

高梯度磁选中非磁性颗粒的机械夹杂行为

非磁性矿物颗粒的机械夹杂是影响高梯度磁选选择性的重要因素。基于自主设计的高梯度磁选试验装置,对磁介质上、下游累积物进行冷冻、剥离和独立分析,系统研究了各种关键参数对非磁性颗粒机械夹杂行为的影响。结果表明,磁介质下游捕集的选择性都优于上游。非磁性矿物的机械夹杂主要发生在介质上游,增加给矿流速和减小非磁性颗粒的粒度可以提高高梯度磁选的选择性,磁场强度对介质上下游机械夹杂的影响较小。在较低流速条件下,弱化上游捕集和强化下游捕集具有重要意义,并提出了提高选择性的两种潜在技术方案。

攀西橄辉岩型低品位钛铁矿振动脉动与脉动高梯度磁选工艺对比

随开采深度的增加,攀西钛铁矿中易泥化、与钛铁矿磁性差异较小的橄辉岩型钛铁矿含量增多,降低了脉动高梯度磁选机的分选指标,使后续浮选过程中合格钛精矿的生产成本和难度增大。针对这一问题,本文开展振动脉动高梯度磁选与脉动高梯度磁选橄辉岩型低品位钛铁矿的对比试验研究。结果表明:在钛粗精矿的TiO_(2)品位为9.00%、−0.074 mm粒级产率为57.60%的条件下,采用SLon−100周期式脉动高梯度磁选机分选时,所得磁性精矿的TiO_(2)品位为15%~17%,分选精度上限较低;采用SLon-Z−100周期式振动脉动高梯度磁选机分选时,所得磁性精矿的TiO_(2)品位为20%~22%,分选精度上限明显提高。在相近的磁性精矿TiO_(2)品位(15%)或TiO_(2)回收率(73%)条件下,振动脉动高梯度磁选工艺的各项分选指标均明显优于脉动高梯度磁选工艺,表明磁介质振动动态捕获模式具有更高的捕获选择性。

某氰化尾渣中磁选回收铁试验研究

为综合回收利用某含金银多金属氧化矿氰化尾渣中的铁,针对氰化尾渣进行了弱磁选和强磁选回收铁的试验研究。试验结果表明:在弱磁粗选磁场强度为238.85 kA/m,弱磁精选磁场强度为159.24 kA/m,弱磁粗选尾矿强磁选磁感应强度为1200 mT的条件下,通过弱磁—强磁分选工艺,获得了全铁品位为64.08%、铁回收率为21.11%的弱磁铁精矿和全铁品位为45.81%、铁回收率为40.31%的强磁铁精矿,综合全铁回收率为61.42%,达到了综合回收利用铁资源的目的。

新型捕收剂DPY-4反浮选酒泉铁矿焙烧后的磁选精矿

酒钢选矿厂铁矿石矿物组成复杂、矿石品位低、共伴生成分较多,其磁选精矿铁品位低、石英等脉石矿物含量高,属于难选铁矿石,酒钢选矿厂采用反浮选流程处理焙烧磁选精矿。新型常温反浮选捕收剂DPY-4可提高铁矿石的品位及回收率,为难选铁矿石的高效反浮选药剂。为研究该捕收剂对该矿石分选的有效性,进行了系统的选矿试验和机理分析。对石英和磁铁矿进行纯矿物浮选条件试验,在DPY-4浮选体系下,当pH=5、温度25℃、DPY-4用量为20 mg/L、抑制剂玉米淀粉用量40 mg/L时,石英和磁铁矿的回收率分别为92.51%和4.46%。针对酒钢选矿厂悬浮磁化焙烧后的三段磁选精矿进行反浮选试验,在矿浆温度25℃、DPY-4用量300 g/t、玉米淀粉用量600 g/t、pH=9.5时,获得的开路浮选精矿铁品位60.48%、铁回收率69.24%,闭路浮选精矿铁品位58.35%、铁回收率94.05%、SiO_(2)含量为4.62%。DPY-4不仅捕收能力强,而且选择性优异,这主要是因为DPY-4在石英表面能发生强烈的吸附作用,包括物理吸附和氢键吸附,玉米淀粉在石英表面吸附较弱,而对磁铁矿的作用相反。

基于改进U-Net的干式磁选矿带图像分割

为解决干式磁选过程中矿带不确定性问题,采用机器视觉技术,提出一种基于改进U-Net模型的图像分割方法。该模型利用CBAM注意力模块,提高网络对目标区域的识别和关注能力,有助于实现复杂背景下目标物体的图像分割;采用深度可分离卷积,降低计算复杂度的同时兼顾精度,为获取分辨率较高的矿带图像提供有力支持,从而适应磁选场景,改善网络性能。该模型分割精度为92.28%,轮廓提取完整性和去噪能力优于经典U-Net、DeepLabV3+和PSPNet模型。

水平磁场高梯度磁选机的改进及其在攀西某钛铁矿的应用

水平磁场高梯度磁选机具有磁系不易腐蚀、磁介质不易堵塞等特点,用于钛铁矿粗选效果良好,但该型设备受磁系间距限制,分选环宽度、磁介质体积量较小,影响处理量,且激磁能耗高,需要对其进行改进,提高处理量、降低能耗。以SSS-Ⅱ-2750水平磁场高梯度磁选机为基础,对其分选环系统进行了改进,在磁系高度方向增加分选环厚度,并分成内外双层环,并对内层环配置粗介质棒的介质盒以吸附粗粒、强磁性目的矿物,对外层环配置细介质棒的介质盒以吸附细粒、微细粒磁性较弱的目的矿物,可实现梯级分选,同时,内外环均配置卸矿装置,分层卸矿,可有效保障目的矿物的卸矿效率。在攀西地区某选钛厂钛铁矿一段粗选工序考察其效果,在磁场强度0.45 T、立环转速6.2 r/min、冲程10 mm、冲次120 r/min、给矿量160t/h、原矿TiO_(2)品位10.42%的条件下,改进后的水平磁场高梯度磁选机可获得TiO_(2)品位18.55%、回收率85.78%的钛粗精矿。与改进前磁选机、垂直磁场高梯度磁选机相比,其钛粗精矿品位与其他两种设备相近,但回收率分别高8.43、13.63百分点,分选效果好,同时改进后的水平磁场高梯度磁选机的激磁能耗在三种设备中最低,为0.49 kW·h/t,表明该设备处理量大且能耗低,实现了设备改进目的。

铁矿选矿磁选装备现状与发展趋势

介绍了国内外尤其是国内铁矿选矿(包括磁铁矿和赤铁矿等)主要磁选设备类型及应用现状,归纳、总结了磁选设备的发展趋势,并就提高我国磁选装备水平的重要意义以及如何推动我国磁选设备的发展的措施阐述了作者的观点。

不同处理工艺下钢渣的铁相赋存状态及其对磁选粉收得率和尾渣胶凝活性的影响

钢渣中含有的金属铁及其氧化物是一种高附加值的可再生资源,同时钢渣又可以作为矿物掺合料用在建材行业中。钢渣经不同冷却处理工艺,物相发生演变,从而影响钢渣中铁的回收及尾渣的胶凝活性。为了提高钢渣中铁资源的回收和尾渣的有效利用,文中针对热泼、辊压破碎-有压热闷和辊压破碎-热泼3种不同处理工艺下的钢渣,利用岩相分析、X射线衍射分析仪(XRD)、扫描电子显微镜-能量色散谱仪(SEM-EDS)、化学物相选择溶解等手段对不同处理工艺下钢渣的铁相分布及富集状态进行研究,并测定其磁选粉收得率和铁品位,以及尾渣的胶凝活性。结果表明:热泼工艺下钢渣中金属铁更易富集沉积,铁相主要以FeO均匀分布在RO相和铁酸盐相中,相中Fe占比较少,磁选粉收得率较高,但铁品位较差,分别为32.22%和33.43%;辊压破碎-有压热闷渣中未见明显金属铁粒,但含铁相中Fe占比较多,磁选粉收得率低,但铁品位较高,分别为28.37%和37.12%;辊压破碎-热泼渣中,铁相主要以Fe2O3形式存在于铁酸钙相和硅酸盐相,相中Fe占比较多,且含有磁性铁Fe3O4,磁选粉收得率高,铁品位也高,分别为37.60%和39.69%。辊压破碎-有压热闷渣中C2S含量相对更多且发育较好,胶凝活性高,7d及28d活性指数分别为78%和92%;辊压破碎-热泼渣的7d活性指数较低,为66%,但28d活性指数增长到92%;热泼渣的胶凝活性居中。

分选弱磁性矿磁选机的技术进展

论述了分选弱磁性矿物的强磁选机和高梯度磁选机的技术进展 ,其优化了结构、提高了场强 。

高梯度磁选装备及其磁介质的研究现状

随着我国优质铁矿资源的日渐枯竭,现有铁矿资源呈现出“贫、细、杂”的特点,使得矿物分选愈加困难。在此背景下,高梯度磁选通过增强磁场强度、多物理场协同及优化聚磁介质,对提高难选铁矿物回收具有重要意义。因此,综述了不同励磁系统(永磁、电磁和超导)的高梯度磁选机的应用及聚磁介质研究进展。新型永磁材料在永磁高梯度磁选机的应用,提升了设备的磁场强度和稳定性,从而有效增强了矿物的捕获能力。电磁高梯度磁选机在处理弱磁性矿物方面分为湿式和干式2种类型,湿式磁选机主要通过水介质解决介质堵塞问题,而干式磁选机则利用气流优化分选过程,减少了静电效应,从而提高了整体分选效果。超导高梯度磁选机通过超导材料提供高磁场强度,强化了弱磁性矿物分选,但需低温环境,近年来的改进包括新型冷却系统和矿浆脉动结构。此外,详细介绍了高梯度磁选技术中不同材质聚磁介质的磁导率与耐久性,并比较了球形、钢毛、齿板和棒状介质在分选中的优缺点。进一步探讨了介质排列方式对磁场强度和捕获效果的影响,以及评估了介质丝径和不同截面形状对磁场特性和分选性能的影响。最后,对高梯度磁选机未来的研究方向和聚磁介质的优化进行了展望,以期为高梯度磁选领域的技术进步提供参考。

某钽铌锡混合精矿磁选分离试验研究

采用高梯度磁选机分选某重选钽铌锡混合粗精矿,研究了磁场强度、脉动冲次、磁介质及转环转速对该精矿中钽铌和锡分离效果的影响。结果表明,在给矿钽品位11.65%、铌品位9.33%、锡品位19.59%条件下,最终可获得含钽22.31%、含铌17.38%、含锡3.22%、钽回收率95.48%、铌回收率92.88%、锡回收率8.20%的钽铌精矿,同时可获得锡品位35.87%、锡回收率91.80%的锡精矿,钽铌和锡得到有效分离。

悬浮磁化焙烧-磁选法高效利用铁尾矿

铁尾矿作为一种产出量大、储存量大的工业固体废物,长期堆存已对生态环境造成巨大负担。为实现资源可持续利用,进一步回收铁尾矿中有价元素铁,本文针对云南大理某以褐铁矿为主的铁尾矿,在进行化学成分分析、粒度分析等基础上,提出了悬浮磁化焙烧-磁选回收工艺。在CO浓度为30%、总气量450 ml/min、还原剂配比为CO:H_(2)=1:3、焙烧温度520℃、焙烧时间20 min、一段磁场强度1 600 Gs、二段磁场强度2 000 Gs的最佳试验条件下,可将该尾矿铁品位由23.50%提升至57.37%,铁回收率为59.89%,产率为30.15%,实现了该铁尾矿资源的高效利用。

黔北某菱锰矿高梯度脉冲磁选及影响因素研究

对贵州北部某典型低品位菱锰矿进行了工艺矿物学分析,结果表明,矿石中锰品位为12.82%,Mn/Fe3.93,P/Mn0.02,S/Mn0.15,Mg/Ca0.32,矿石属于高铁高磷高硫高硅高黏土菱锰矿。菱锰矿多呈泥晶集合体结构,矿石中Mn89.47%赋存于钙菱锰矿中,Mn与Ca类质同象严重,菱锰矿属于不均匀粒度分布。采用“一粗(1.2T)一扫(1.3T)”高梯度脉冲磁选流程,得到回收率85.01%、品位为18.19%的磁选精矿指标。经AMICS产品特征研究结果表明,精矿品位及回收率难以提高的主要原因是菱锰矿中Mn被Ca类质同象,该特征造成菱锰矿无法实现单体解离,使菱锰矿中钙质随磁选进入精矿,方解石及白云石中锰质难以回收,降低精矿品位及回收率。其次该矿石嵌布粒度不均匀,部分白云石及微晶黄铁矿在钙菱锰矿中分布,造成菱锰矿与脉石矿物形成连生体,难以实现磁选分离,恶化精矿指标;最后是菱锰矿精矿锰品位的提升需增加磨矿细度实现单体解离,而矿石中存在大量黏土矿物、颗粒过细加重泥化、团聚现象,造成细粒菱锰矿颗粒与脉石矿物形成异质团聚体,当团聚体的体积比磁化率达到磁选回收界限时,团聚体中脉石矿物也被带入精矿降低质量,当团聚体的体积磁化率未能达到磁选回收界限时,团聚体中菱锰矿随脉石矿物被水流带走,造成跑尾降低精矿回收率。

SPBC型永磁板式磁选机的研制与应用

为了实现对弱磁性和微细粒矿物的高效分选与回收,针对当前市场上电磁磁选机普遍存在结构复杂、成本高昂、能耗大及除铁效果不佳等问题,研发了一种创新的永磁高梯度磁分离技术,并设计开发了SPBC型永磁高梯度板式磁选机,该机充分利用永磁材料产生的高磁场强度提供充足磁力,并通过优化磁路结构,实现了设备的高磁化。试验研究表明:该设备在处理石榴子石时,1次粗选除铁率高达95.53%,显著提升了矿物的纯度;在处理石英砂样品时,1次粗选除铁率为46.6%,有效去除了细粒级中的铁杂质;在钛铁矿样品的分选中,1次粗选钛回收率达74.45%,显著提升了钛精矿的品质。SPBC型永磁板式磁选机结构简洁、便于安装与维护,且具有低能耗与低成本优势,它不仅适用于非金属矿物的除铁提纯,还可应用于弱磁性金属矿物的分选及尾矿中弱磁性有价金属的回收,为矿物分选领域提供了一种高效、经济的新型解决方案,具有广泛的推广应用价值。

含锌冶金尘泥还原焙烧-磁选分离试验

为实现钢铁企业含锌冶金尘泥低碳环保高效的资源化利用,对铁含量为30.38%、锌含量为4.79%的含锌冶金尘泥进行还原焙烧-磁选分离研究。结果表明,该含锌冶金尘泥直接磁选难以实现锌铁有效分离,在焙烧温度950℃、焙烧时间20 min、磁选强度100 mT等条件下,磁选精矿铁回收率为79.50%、铁含量为57.00%、锌含量为2.45%,磁选尾矿锌回收率为71.06%、锌含量为9.92%、铁含量为16.81%,锌铁分离效果较好。磁选产物中精矿主要以单质Fe为主,尾矿主要由SiO_(2)与ZnO等物相组成。