單一重選和單一磁選,在鉻礦選礦中都有自己的“天花板”。
重選利用密度差,處理量大、成本低,能把大量脈石快速甩掉。但重選的精度有限——密度接近的礦物分不開,細(xì)粒級回收率也上不去。磁選利用磁性差,精度高、能提純,但磁選對粗粒級物料的效果有限,且設(shè)備投資和能耗都高于重選。
重選和磁選,誰也不能完全替代誰。
重選-磁選聯(lián)合工藝的價值,就是把兩種方法的優(yōu)勢拼在一起——重選做“開路先鋒”快速富集拋尾,磁選做“精加工”精準(zhǔn)提純除雜。兩條腿走路,比單腿蹦跶穩(wěn)得多。
蘇丹某低品位鉻鐵礦的對比試驗(yàn)很能說明問題:研究人員分別做了單一磁選、單一重選、重選-磁選聯(lián)合三種流程的對比,最終重選-磁選聯(lián)合工藝獲得了三氧化二鉻品位百分之四十八點(diǎn)七三、回收率百分之八十六點(diǎn)九零的鉻精礦。單一方法做不到的指標(biāo),聯(lián)合工藝做到了。

先看重選能做什么、不能做什么。
鉻鐵礦密度四點(diǎn)二到四點(diǎn)八克每立方厘米,脈石密度二點(diǎn)五到三點(diǎn)二克每立方厘米。密度差超過一點(diǎn)五,重選的條件非常理想。螺旋溜槽一次粗選就能把品位從幾個點(diǎn)拉到三十到四十個點(diǎn),處理量大、能耗低、不用藥劑。
但重選的軟肋也很明顯:磁鐵礦和鉻鐵礦密度接近,重選分不開;細(xì)粒級鉻鐵礦(負(fù)零點(diǎn)零七四毫米)在重選中回收率低;精礦品位做到四十五左右就到頂了,想再往上提很難。
再看磁能做什么、不能做什么。
鉻鐵礦是弱磁性礦物,磁選機(jī)能精準(zhǔn)地把弱磁性的鉻鐵礦從非磁性脈石中“挑”出來。磁選的精度高,能把品位繼續(xù)往上推,還能有效去除磁鐵礦等強(qiáng)磁性雜質(zhì)、提高鉻鐵比。
但磁選的軟肋同樣明顯:對粗粒級物料效果有限;設(shè)備投資和能耗都高于重選;單獨(dú)用磁選處理低品位礦石,拋尾量大、成本高。
重選擅長“粗活”——大量拋尾、快速富集。磁選擅長“細(xì)活”——精準(zhǔn)提純、去除雜質(zhì)。兩者結(jié)合,粗活細(xì)活都有人干。

重選-磁選聯(lián)合沒有“一招鮮”的固定模板,但主流路線有兩種。
先重后磁是最常用、最成熟的路線,也是鉻礦選礦中應(yīng)用最廣泛的聯(lián)合路線。
流程走下來是這樣的:原礦經(jīng)破碎、磨礦后,先進(jìn)入重選系統(tǒng)(螺旋溜槽粗選加掃選,搖床精選),產(chǎn)出重選精礦和重選尾礦。重選精礦進(jìn)入磁選系統(tǒng),弱磁選去除磁鐵礦等強(qiáng)磁性雜質(zhì),強(qiáng)磁選進(jìn)一步提高鉻鐵礦品位和鉻鐵比。
“先重后磁”為什么是主流?重選在前,先把大量脈石甩掉,處理量最大的粗選階段用成本最低的重選設(shè)備來完成。進(jìn)入磁選的物料量已經(jīng)大幅減少,磁選設(shè)備的規(guī)格可以選小一號,投資和運(yùn)營成本都降下來了。
津巴布韋某巖鉻礦二期選礦線采用的就是這條路線:重選核心用螺旋溜槽,給礦濃度控制在百分之三十到三十五,粗選段傾角十到十二度,精選段八到十度。重選產(chǎn)出粗精礦后進(jìn)入磁選除雜提純,弱磁選(零點(diǎn)三到零點(diǎn)六特斯拉)去除磁鐵礦,降低鐵含量、提升鉻鐵比。掃選尾礦三氧化二鉻可控制在百分之八以下。
先磁后重是在特定場景下的選擇。對于某些礦石,磁選在前也有其合理性。礦石中強(qiáng)磁性礦物含量高時,先用弱磁選把它們?nèi)サ簦苊飧蓴_后續(xù)重選?;蛘咴V品位極低時,先用強(qiáng)磁選做預(yù)選拋尾,減少進(jìn)入重選的物料量。
國外某低品位鉻礦石(三氧化二鉻含量百分之十四點(diǎn)零二)的試驗(yàn)采用的就是“先磁后重”路線:弱磁-強(qiáng)磁-弱磁精礦再磨搖床重選-強(qiáng)磁精礦分級-搖床重選,獲得三氧化二鉻品位百分之四十五點(diǎn)一二、回收率百分之六十五點(diǎn)零八。
先重后磁和先磁后重沒有絕對的對錯,關(guān)鍵看礦石性質(zhì)。大多數(shù)鉻礦選廠選擇先重后磁,因?yàn)橹剡x的處理成本更低、更適合大規(guī)模拋尾。
一套完整的重選-磁選聯(lián)合生產(chǎn)線,設(shè)備配置環(huán)環(huán)相扣。
重選段的主力是螺旋溜槽和搖床。螺旋溜槽負(fù)責(zé)粗選和掃選,處理量大、能耗低。津巴布韋某項(xiàng)目的實(shí)踐中,螺旋溜槽的給礦濃度控制在百分之三十到三十五,粗選段傾角十到十二度,精選段八到十度。搖床負(fù)責(zé)精選,分選精度高,能把品位再往上推一截。
磁選段的主力是弱磁選機(jī)和強(qiáng)磁選機(jī)。弱磁選(零點(diǎn)三到零點(diǎn)六特斯拉)負(fù)責(zé)去除磁鐵礦等強(qiáng)磁性礦物,這一步做好了,鉻鐵比能明顯提升。強(qiáng)磁選負(fù)責(zé)回收和富集弱磁性的鉻鐵礦,進(jìn)一步提高精礦品位。
兩者之間的銜接也很有講究。重選產(chǎn)出的粗精礦濃度通常在百分之二十五到三十五,直接進(jìn)入磁選可能濃度偏高。中間需要加一道濃縮或調(diào)漿環(huán)節(jié),把濃度調(diào)整到磁選的最佳范圍。
某鉻礦采用磁-重聯(lián)合選礦工藝,最終獲得綜合精礦三氧化二鉻品位百分之三十九點(diǎn)五二、回收率百分之七十六點(diǎn)八九。這個指標(biāo)雖然不是最高的,但說明了一個道理:聯(lián)合工藝能在品位和回收率之間找到更好的平衡點(diǎn)。
一套典型的鉻礦重選-磁選聯(lián)合流程,大致分五步走。
破碎篩分是第一步。原礦經(jīng)顎破粗碎、圓錐破中碎、振動篩閉路循環(huán),最終產(chǎn)品粒度控制在十到二十五毫米。這一步確保進(jìn)入磨礦的物料粒度均勻。
磨礦分級是第二步。球磨機(jī)與螺旋分級機(jī)或水力旋流器組成閉路循環(huán),磨礦細(xì)度控制在負(fù)二百目占百分之六十五到八十。津巴布韋某項(xiàng)目采用球磨機(jī)-螺旋分級機(jī)閉路,分級機(jī)返砂比建議百分之六十到七十,避免過磨導(dǎo)致泥化。
重選粗選與掃選是第三步。螺旋溜槽做粗選,快速拋掉大量脈石,產(chǎn)出粗精礦和尾礦。粗選尾礦進(jìn)入掃選,把跑掉的部分盡量收回來。掃選尾礦三氧化二鉻控制在百分之八以下。
重選精選是第四步。粗精礦進(jìn)入搖床進(jìn)行精選,把品位從百分之三十到四十進(jìn)一步提升至百分之四十五以上。
磁選提純是第五步。重選精礦進(jìn)入磁選系統(tǒng),弱磁選除鐵、強(qiáng)磁選提純,最終獲得高品位、高鉻鐵比的合格精礦。
重選和磁選的銜接粒度要匹配。重選處理的是中粗粒(零點(diǎn)零七四到二毫米),磁選處理的是細(xì)粒(負(fù)零點(diǎn)零七四毫米到負(fù)零點(diǎn)零二毫米)。如果重選的產(chǎn)品粒度太粗,直接進(jìn)磁選效果不好。需要在重選和磁選之間加一道分級或磨礦,把粒度調(diào)整到磁選的最佳范圍。
磁選的磁場強(qiáng)度要精準(zhǔn)。弱磁選(零點(diǎn)三到零點(diǎn)六特斯拉)負(fù)責(zé)除鐵,強(qiáng)磁選負(fù)責(zé)選鉻。場強(qiáng)太低,鉻鐵礦跑尾;場強(qiáng)太高,脈石夾雜、品位下降。津巴布韋某項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn)表明,弱磁選(零點(diǎn)三到零點(diǎn)六特斯拉)就能有效去除磁鐵礦。
中礦處理不能忽視。重選和磁選都會產(chǎn)生中礦。這些中礦里還帶著相當(dāng)比例的鉻鐵礦,直接扔掉就是損失。津巴布韋某項(xiàng)目的做法是:中礦返回球磨再選,避免直接廢棄導(dǎo)致?lián)p失。
重選-磁選聯(lián)合工藝在鉻礦選礦中的價值,用一句話就能說清楚:重選開路粗富集、快速拋尾,磁選收尾精提純、提升品質(zhì)——兩條腿走路,比單腿蹦跶穩(wěn)得多。
重選處理量大、成本低,適合大規(guī)模拋尾,但精度有限。磁選精度高、能提純,但處理成本高、對粗粒效果有限。兩者聯(lián)合,等于把各自的優(yōu)勢放大、短板補(bǔ)齊。蘇丹某鉻礦重-磁聯(lián)合獲得三氧化二鉻品位百分之四十八點(diǎn)七三、回收率百分之八十六點(diǎn)九零。津巴布韋某巖鉻礦二期選礦線已采用重選-磁選聯(lián)合工藝投入生產(chǎn)。國外某低品位鉻礦(三氧化二鉻含量百分之十四點(diǎn)零二)采用弱磁-強(qiáng)磁-搖床重選聯(lián)合流程,獲得品位百分之四十五點(diǎn)一二、回收率百分之六十五點(diǎn)零八。
你的礦石情況,決定你的聯(lián)合工藝方案。先做選礦試驗(yàn),搞清楚礦石的密度特性、磁性特征和最佳工藝路線,再定設(shè)備配置和參數(shù)——這是重選-磁選聯(lián)合工藝設(shè)計(jì)的唯一正確路徑。