铬矿选矿粗粒级抛尾工艺技术实践

铬矿选矿粗粒级抛尾工艺技术实践

先说三个重点

• 粗粒级抛尾的核心价值在于能抛早抛，在矿石进入高能耗磨矿环节前提前抛出废石，南非Middle Group铬矿尾矿再选研究证实，对粗粒尾矿进行再处理可获得Cr2O3品位百分之三十六点九七、回收率百分之七十一点五九的精矿

• 粗粒级抛尾的工艺选择应基于矿石嵌布特征，若粗粒级中铬铁矿以极细粒浸染态存在，再磨再选效果有限，需转换思路

• 低品位铬矿的粗粒抛尾通常采用湿式强磁选一粗一扫流程，处理粒度细、适应性强、抛尾产率大

铬矿选矿的尾矿损失问题由来已久。全球现有铬矿选厂尾矿中Cr2O3损失率高达百分之九到二十，大量低品位和亚级细粒矿石堆存在尾矿库中。粗粒级抛尾工艺的技术实践，就是在这样的背景下逐步发展起来的。

粗粒级抛尾面临的现实难题

粗粒尾矿中铬铁矿的回收并不像想象中那么容易。一项针对土耳其某铬矿选厂粗粒尾矿的详细矿物学研究表明，粗粒尾矿中的铬铁矿以两种形式存在：一是与粗粒脉石颗粒形成细粒浸染的连生体，二是少量已解离的铬铁矿颗粒。

关键在于嵌布特征。研究团队对粗粒尾矿各粒级进行了细致的矿物学观察后发现，在加一百微米的所有粒级中，铬铁矿颗粒均以细粒浸染状态分布在粗粒脉石颗粒上。即使将粒度进一步磨细，浸染状态的铬铁矿颗粒也未出现明显的解离度提升。这意味着，粗粒尾矿中铬铁矿的损失更多是由矿石的天然嵌布特性导致的，而不是操作参数的问题。

这一发现对工艺设计有直接影响：如果粗粒尾矿中的铬铁矿以极细粒浸染态为主，单纯的再磨再选很难获得可销售的合格精矿，需要转换思路，要么接受较低的回收率，要么采用更细的磨矿和更复杂的联合工艺。

印度Sukinda地区铬矿选厂尾矿的矿物学表征提供了另一组数据。该尾矿样品中百分之六十九点四八的颗粒小于四十五微米，含Cr2O3百分之二十点二五，铬铁矿含量百分之三十四点二二。但值得注意的是，当颗粒小于二百五十微米时，铬铁矿的解离度超过百分之八十。这说明对于细粒尾矿，铬铁矿本身的解离已经不是主要障碍，问题在于如何从细粒级中高效回收。

粗粒级抛尾的典型工艺路线

对于低品位铬矿的粗粒抛尾，目前有几条成熟的工艺路线。

高压辊磨加湿式强磁预选是一条高效的粗粒抛尾路线。低品位铬铁矿经破碎后进入高压辊磨机进行超细碎，产品经干式筛分后，筛下物进入湿式强磁粗选和湿式强磁扫选。粗选和扫选精矿合并作为预选精矿，扫选尾矿作为预选尾矿排出。

这套工艺的优势在于处理粒度细、适应性广、抛尾产率大。处理Cr2O3品位百分之十九点四四的低品位铬铁矿时，可获得Cr2O3品位百分之四十三点八七、回收率百分之六十七点二八的铬精矿。预选尾矿由于粒度相对较粗，还可作为建材产品销售，实现废石的资源化利用。

强磁抛尾加摇床精选是另一条路线。对于Cr2O3含量仅百分之八左右的低品位铬铁矿，由于矿石品位低、尾矿量大，预先抛尾的经济意义尤为突出。采用强磁选抛尾与摇床精选工艺，可先通过强磁选抛除大量尾矿，大幅减少进入摇床的矿量，从而节省设备投资和占地面积。

螺旋溜槽抛尾加摇床精选则适用于密度差较大的矿石。螺旋溜槽作为粗粒抛尾设备，处理量大、无需动力，可以提前抛出大部分脉石，抛尾后的粗精矿再进入摇床精选。

粗粒抛尾的实践案例与操作经验

土耳其某铬矿选厂的粗粒尾矿再选试验提供了一组有参考价值的操作参数。研究团队将螺旋溜槽尾矿、粗摇床尾矿和细摇床尾矿混合后进行再选。先预筛分并破碎至负二百一十二微米，再用实验室水力旋流器脱泥，最后用摇床进行再选。

试验发现，摇床的操作参数中，床面坡度对精矿品位和回收率的影响最为显著。要获得品位大于百分之四十二、回收率大于百分之四十的精矿，需要中等水平的冲洗水量大于四升每分钟和较小的床面坡度小于三度。精矿中Cr2O3品位和回收率主要取决于床面坡度的变化，这一结论与南非Middle Group铬矿尾矿摇床优化的结果一致。

南非Middle Group铬矿尾矿的响应曲面法优化研究提供了更系统的数据。该尾矿含Cr2O3百分之十九点八六、铬铁比一点零七，百分之八十的颗粒小于一百零六微米。采用Wilfley摇床进行再选，通过中心复合设计优化五个操作参数：倾斜角、给料速率、振动频率、水流量和粒度范围。优化后获得的最佳指标为回收率百分之七十一点五九、Cr2O3品位百分之三十六点九七、铬铁比一点五二、分离效率百分之三十，对应的操作条件为倾斜角五点八八度、给料速率一百七十五克每分钟、振动频率四十四点五赫兹、水流量三百六十六点一六升每小时、粒级范围负一百零六加五十三微米。

阶段磨矿阶段抛尾的精细化路线

将粗粒抛尾的理念贯穿于整个磨矿选别流程，是目前低品位铬矿选矿工艺的发展方向。中钢集团马鞍山矿山研究总院开发了一套阶段磨矿、阶段抛尾、提前得精的梯级精细化选矿方法，流程包括一段球磨、筛分分级、水力旋流器分级、脱泥，螺旋溜槽粗选、扫选、精选，水力旋流器保安分级、中矿浓缩、流化床重选，二段磨矿、磁选除铁、摇床重选。最终可获得Cr2O3品位不低于百分之五十、铬铁比不低于二点二的合格铬精矿。

这套流程的精髓在于粗细不同粒级分别处理。粗粒级尽早抛尾，中粒级通过螺旋溜槽和摇床重选回收，细粒级通过磁选和脱水处理。不同粒级走不同的技术路线，避免了一刀切带来的效率损失。

粗粒级抛尾的技术要点

矿物的解离特征是先决条件。决定粗粒级能否有效抛尾的，不是设备性能，而是矿石中铬铁矿的嵌布粒度。如果粗粒尾矿中的铬铁矿以细粒浸染形式存在，再磨再选的效果有限，可能需要接受较低的回收率或采用更复杂的联合工艺。

脱泥是重选前的必要工序。螺旋溜槽给料中负四十五微米细泥含量超过百分之五时就会对分选效率产生负面影响。对于负四十五微米细泥含量超过百分之十一的给料，建议先用旋流器脱泥，再进入重选设备。

设备参数需要根据矿石特性优化。摇床的床面坡度、冲洗水量、给料速率对粗粒抛尾效果影响显著。不同矿石的最佳参数组合不同，需要通过试验确定。南非Middle Group铬矿和土耳其铬矿的研究都证实了这一点。

粗粒尾矿的出路要考虑。粗粒抛尾产生的尾矿粒度较粗，可以作为建筑用砂或建材原料销售，这不仅能减少尾矿库占地，还能产生额外收益。

说在最后

铬矿选矿粗粒级抛尾工艺技术实践的核心认知是：粗粒抛尾的关键不在于设备选型，而在于搞清楚矿石中铬铁矿的嵌布特征。如果粗粒级中的铬铁矿以极细粒浸染态存在，再磨再选很难获得理想指标。此时要么调整产品定位，要么采用更细的磨矿和更复杂的联合工艺。

对于低品位铬矿，湿式强磁选预选抛尾是目前最成熟的粗粒抛尾技术，处理量大、适应性强、抛尾产率高。对于品位稍高的矿石，强磁抛尾与摇床精选或螺旋溜槽抛尾与摇床精选也能获得理想的选别效果。随着阶段磨矿、阶段抛尾理念的推广，粗细分级、梯级处理的精细化选矿工艺正在成为低品位铬矿选矿的主流方向。

如果您的选厂面临粗粒尾矿含铬偏高的问题，建议先做粗粒级的矿物解离度分析，再根据解离特征选择抛尾路线。需要技术支持可以联系我们。

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