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锡精矿含铁高是冶炼厂扣款的主要原因之一,铁矿物密度和锡石接近,重选很难分干净。
磁选除铁是锡精矿提质的最后一道关口,放在重选精选之后、浮选脱硫之后或者之前,取决于铁矿物种类。
磁铁矿和磁黄铁矿用弱磁选就能除掉,赤铁矿和褐铁矿要用强磁选。
磁选除铁的核心矛盾是磁场强度和锡损失之间的平衡,磁场太强连生体进铁精矿,磁场太弱铁脱不干净。
下面从铁在锡矿中的赋存、磁选位置、设备选型、操作要点和现场问题几个方面展开。
锡矿中的铁主要有三个来源。
第一是磁铁矿和钛铁矿。这两种矿物有强磁性或者中等磁性,密度四点五到五点二,重选过程中会和锡石一起富集到重选精矿中。
第二是磁黄铁矿。磁黄铁矿有弱磁性,密度四点五到四点八,既是硫化矿物又是磁性矿物,在重选和浮选中都会混入锡精矿。
第三是赤铁矿、褐铁矿和菱铁矿。这三种矿物磁性弱,密度三点八到五点三,重选过程中也会部分混入锡精矿。赤铁矿和褐铁矿是硫化矿物氧化后的产物,在氧化带锡矿中含量较高。
铁在锡精矿中的危害主要是降低锡品位,增加冶炼成本。冶炼厂对锡精矿含铁量通常要求低于百分之三到五,超过这个范围就要扣款或者拒收。
铁还会与锡形成锡铁合金,影响锡的纯度。某些冶炼工艺对铁含量特别敏感,要求锡精矿含铁低于百分之一。

磁选除铁在锡矿流程中的位置,取决于铁矿物种类和含量。
如果铁矿物以磁铁矿和磁黄铁矿为主,磁选可以放在重选粗选之后、精选之前。先磁选剔除大量铁矿物,减轻后续精选和浮选的负荷。磁选精矿是铁精矿或者磁黄铁矿产品,可以单独销售。
如果铁矿物以赤铁矿和褐铁矿为主,磁选要放在精选之后,作为锡精矿的最终提纯手段。因为赤铁矿和褐铁矿需要强磁选,强磁选设备处理量小,放在粗选段不经济。
如果铁矿物种类复杂,既有磁铁矿又有赤铁矿,可以采用两段磁选。第一段弱磁选剔除磁铁矿和磁黄铁矿,第二段强磁选剔除赤铁矿和褐铁矿。
磁选还可以放在浮选脱硫之前或者之后。放在浮选脱硫之前,先磁选剔除磁黄铁矿,减轻浮选负荷。放在浮选脱硫之后,作为锡精矿的最终提纯手段。多数现场选择放在浮选脱硫之后,因为浮选脱硫后的锡精矿含铁量已经不高,磁选负荷小。
磁选设备按磁场强度分为弱磁选和强磁选。
弱磁选机的磁场强度通常在零点一到零点三特斯拉之间。适合分选磁铁矿和磁黄铁矿。弱磁选机有永磁筒式磁选机和电磁筒式磁选机两种。永磁筒式磁选机结构简单、运行成本低,适合处理粗粒物料。电磁筒式磁选机磁场强度可调,适合处理细粒物料。
强磁选机的磁场强度通常在零点八到二点零特斯拉之间。适合分选赤铁矿、褐铁矿和锰矿物。强磁选机有湿式强磁选机和高梯度磁选机两种。湿式强磁选机处理量大,适合粗粒物料。高梯度磁选机分选精度高,适合细粒物料。
锡矿磁选除铁的设备选择,要根据铁矿物种类和给矿粒度决定。
如果铁矿物以磁铁矿和磁黄铁矿为主,给矿粒度在零点五到五毫米之间,选用永磁筒式磁选机。给矿粒度在零点零五到零点五毫米之间,选用电磁筒式磁选机。
如果铁矿物以赤铁矿和褐铁矿为主,给矿粒度在零点一到一毫米之间,选用湿式强磁选机。给矿粒度在零点零二到零点一毫米之间,选用高梯度磁选机。
如果铁矿物种类复杂,可以采用弱磁选加粗选、强磁选扫选的组合流程。
磁选的操作参数主要有给矿浓度、给矿量、磁场强度和转速。
给矿浓度要控制在百分之二十到三十。浓度太高,矿浆黏度大,磁性矿物和非磁性矿物分离不彻底。浓度太低,处理量上不去。
给矿量要稳定且均匀。给矿量波动大,磁选机内矿浆流态变化大,分选效果不稳定。给矿要在磁选机内均匀分布,不能偏流。
磁场强度要根据铁矿物含量和磁性调整。磁场强度太高,连生体进入磁性产品,锡损失增加。磁场强度太低,铁矿物脱除不干净。现场要通过试验确定最佳磁场强度,定期检测磁性产品和非磁性产品的铁含量和锡含量。
转速要根据给矿粒度和处理量调整。转速高,处理量大,但分选时间短,分选效果差。转速低,处理量小,但分选时间长,分选效果好。
磁选机要定期清洗。磁选机内堆积的磁性矿物和杂物会影响分选效果,现场要定期停机清洗。

磁选除铁不是孤立的作业,要和重选和浮选配合。
重选段负责回收锡石,但重选精矿中会混入铁矿物。磁选段负责剔除铁矿物,提高锡精矿品位。
浮选段负责脱除硫化矿物,但磁黄铁矿既是硫化矿物又是磁性矿物。磁选和浮选都可以脱除磁黄铁矿,具体用哪种取决于矿石性质和流程配置。
如果磁黄铁矿含量高,建议先磁选再浮选。先磁选剔除磁黄铁矿,减轻浮选负荷。如果磁黄铁矿含量低,可以先浮选再磁选。先浮选脱除其他硫化矿物,再用磁选剔除残留的磁黄铁矿。
磁选和重选之间要设浓缩脱水环节。重选精矿浓度通常偏低,进入磁选前要浓缩到合适浓度。磁选精矿浓度通常偏高,进入下一段作业前要稀释到合适浓度。
磁选和浮选之间也要设浓缩脱水环节。浮选精矿含有药剂残留,进入磁选前要脱除药剂。磁选精矿进入浮选前也要脱除磁性物。
典型的锡矿磁选除铁提锡流程如下。
原矿经过破碎筛分后进入一段磨矿。一段磨矿产品进入重选粗选段。重选粗选段由跳汰机和螺旋溜槽组成,产出重选粗精矿、重选中矿和重选尾矿。
重选粗精矿进入摇床精选。摇床精选产出摇床精矿、摇床中矿和摇床尾矿。摇床中矿返回一段磨矿或者进入二段磨矿。摇床尾矿返回螺旋溜槽。
重选尾矿进入二段磨矿。二段磨矿产品进入浮选脱硫段。浮选脱硫采用一粗一扫两精流程,浮出黄铁矿、磁黄铁矿、毒砂等硫化矿物。浮选产出硫精矿和浮选尾矿。
浮选尾矿进入重选扫选段。重选扫选段由螺旋溜槽和摇床组成,产出扫选精矿和最终尾矿。扫选精矿并入摇床精矿进入磁选段。
磁选段由弱磁选和强磁选组成。摇床精矿先进入弱磁选。弱磁选产出磁铁矿和磁黄铁矿产品,以及弱磁选非磁性产品。弱磁选非磁性产品进入强磁选。强磁选产出赤铁矿和褐铁矿产品,以及强磁选非磁性产品。
强磁选非磁性产品进入浮选脱硫段。浮选脱硫产出硫精矿和最终锡精矿。
这个流程的特点是:弱磁选先剔除强磁性铁矿物,强磁选再剔除弱磁性铁矿物。磁选放在浮选脱硫之后,作为锡精矿的最终提纯手段。
问题一:磁选后锡损失大。
原因是磁场强度过高,连生体进入磁性产品。解决办法是降低磁场强度或者增加磁选次数,让连生体在多次分选中有机会进入非磁性产品。
问题二:磁选后铁含量降不下来。
原因是磁场强度过低,或者给矿浓度太高,或者给矿粒度太粗。解决办法是提高磁场强度,降低给矿浓度,必要时再磨后再磁选。
问题三:磁选机堵塞。
原因是给矿浓度太高,或者给矿量太大,或者磁选机内杂物堆积。解决办法是降低给矿浓度,控制给矿量,定期清洗磁选机。
问题四:磁选机磁块退磁。
原因是磁块老化,或者温度过高,或者机械振动。解决办法是更换磁块,控制磁选机温度,减少机械振动。
问题五:磁黄铁矿氧化影响磁选效果。
磁黄铁矿容易氧化,氧化后磁性变化,磁选行为不稳定。解决办法是缩短矿石存放时间,新鲜矿石尽快处理。必要时加调整剂改善磁黄铁矿的磁性。
问题六:磁选精矿品位低。
原因是磁场强度太低,或者给矿浓度太高,或者磁选机转速太快。解决办法是提高磁场强度,降低给矿浓度,降低磁选机转速。
磁选除铁提锡工艺适合以下情况。
锡精矿含铁高,超过冶炼厂要求。
原矿中铁矿物含量高,重选精矿含铁超标。
原矿中磁黄铁矿含量高,需要同时脱硫和除铁。
对锡精矿品位要求高,需要综合回收铁。
如果原矿中铁矿物含量低,锡精矿含铁不超标,不需要专门的磁选除铁段。
如果原矿中铁矿物以磁铁矿为主,弱磁选就够了,不需要强磁选。
如果原矿中铁矿物以赤铁矿为主,需要强磁选,设备投资和运行成本都高。

磁选除铁提锡工艺的核心逻辑是弱磁选剔强磁性铁,强磁选剔弱磁性铁。
磁选位置取决于铁矿物种类和含量,弱磁选可以放在粗选段,强磁选放在精选段。
磁选要和重选浮选配合,重选回收锡石,浮选脱除硫化矿物,磁选剔除铁矿物。
磁选除铁的核心矛盾是磁场强度和锡损失之间的平衡,磁场强度要通过试验确定。
中矿处理是关键,返回量要控制,再磨细度要合适。
锡石性脆,过磨不可逆,这是锡矿磁选除铁和普通铁矿磁选最大的区别。
先做矿石试验,再定流程参数,最后配设备。这个顺序不能反。
【关于本文】
数据为行业典型示例,具体以实际矿石试验为准。磁选除铁提锡工艺的工艺参数和设备配置需要根据矿石性质、铁矿物种类和含量、产品要求进行针对性设计,建议在流程确定前完成系统的选矿试验。