大冶鐵礦隨著采場(chǎng)條件的變化,2005年以后,各采區(qū)的露天開采相繼轉(zhuǎn)入地下開采,大量廢石將混入礦石中,廢石混入率由3%～5%增加到 15%～30%,造成礦石的貧化率上升,從而降低了原礦品位。因此礦石進(jìn)入磨礦作業(yè)前采用預(yù)選方法除去混入礦石中的廢石,可達(dá)到節(jié)能降耗、降低選礦加工成本、增加企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的目的。為探求適當(dāng)?shù)念A(yù)選工藝,近年來做了大量的試驗(yàn)研究工作。研究表明,采用磁滑輪-跳汰聯(lián)合預(yù)選工藝流程可地拋去混入礦石中的廢石,恢復(fù)礦石的地質(zhì)品位。

　　大冶鐵山礦床由6個(gè)大礦體組成,自西向東為鐵門坎、龍洞、尖林山、象鼻山、獅子山和尖山礦體。除尖林山礦體為盲礦體外,其余各礦體均露出地表。鐵山礦床分氧化帶和原生帶。氧化帶以假象赤鐵礦礦石為主,氧化深度一般在地表以下100m以內(nèi)。目前氧化帶已采空,僅剩下少量上部掛邦礦石。原生帶物質(zhì)組分復(fù)雜,根據(jù)其礦物組成及結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征分為磁鐵礦礦石和赤鐵礦-菱鐵礦-磁鐵礦礦石(簡稱混合礦)。

　　(1)磁鐵礦礦石。金屬礦物以磁鐵礦為主,其次為赤鐵礦、黃鐵礦、黃銅礦、少量磁黃鐵礦等;脈石礦物主要為方解石、白云石、透輝石等。磁鐵礦呈自形、半自形至它形細(xì)至粗粒結(jié)構(gòu),系致密塊狀構(gòu)造為主。其次為條帶狀、浸染狀、粉狀、多孔狀構(gòu)造。

　　(2)混合礦礦石。金屬礦物主要有假象赤鐵礦、菱鐵礦、磁鐵礦組成,其次為黃鐵礦、黃銅礦等。脈石礦物有方解石、白云石、綠泥石等。礦石呈交代粒狀及殘余-核晶結(jié)構(gòu)為主,其次為蜂窩狀結(jié)構(gòu)、環(huán)帶結(jié)構(gòu)、放射狀結(jié)構(gòu)、束狀結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造以花斑狀、似條帶狀構(gòu)造為主,其次為角礫狀、塊狀、脈狀等。

　　2005年以后大冶鐵礦各采區(qū)主要供礦指標(biāo),圍巖混入率平均為22.07%。根據(jù)入選原礦的礦石性質(zhì),對(duì)主要含磁鐵礦的礦石采用磁滑輪預(yù)選方法。對(duì)主要含赤鐵礦、菱鐵礦等弱磁性鐵礦石,根據(jù)礦石與脈石間的密度差,采用跳汰選礦法處理。試驗(yàn)得出,赤鐵礦密度為4.28g/cm³,菱鐵礦密度為3.60g/cm³,廢石密度為2.6g/cm³左右。按照重選礦石的可選性準(zhǔn)則判斷,屬易選礦石。

　　(1)磁滑輪試驗(yàn)。首行了磁感應(yīng)強(qiáng)度、皮帶速度、隔板位置、給礦量等參數(shù)的條件試驗(yàn)。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果確定干式磁選拋尾試驗(yàn)參數(shù)為磁感應(yīng)強(qiáng)度 100mT,皮帶速度1.2m/s,分離隔板位置0mm,給礦量20t/h。并進(jìn)行了75～0、75～12、75～2、12～2mm4種粒級(jí)的干選試驗(yàn)。結(jié)果表明分級(jí)選與不分級(jí)選效果差不多。

　　(2)跳汰試驗(yàn)。跳汰試驗(yàn)試樣為干式磁選尾礦。干選尾礦分75～12mm和12～2mm兩個(gè)級(jí)別進(jìn)行粗細(xì)兩級(jí)跳汰試驗(yàn)。粗粒(75～12mm)跳汰尾礦和細(xì)粒(12～2mm)跳汰尾礦作為廢石拋棄。兩者合并一起計(jì)算得出廢石產(chǎn)率為20.60%,鐵品位為6.57%,再經(jīng)手選,算出廢石拋去率達(dá)94.25%,礦石回收率91.18%。

　　為確定大冶鐵礦露天轉(zhuǎn)井下開采后選別工藝流程,根據(jù)大冶鐵礦現(xiàn)行生產(chǎn)和試驗(yàn)情況,選擇磨礦細(xì)度-0.076mm占83%,進(jìn)行下述3種不同的選別流程磨選試驗(yàn)。

　　(1)原礦不拋尾直接入選流程(即現(xiàn)行生產(chǎn)流程);

　　(2)原礦先經(jīng)拋尾后,干選精礦和跳汰精礦混合后再入選流程;

　　(3)原礦先經(jīng)拋尾后,干選精礦和跳汰精礦分貯分選流程。

　　3種流程試驗(yàn)的結(jié)果表明,大冶鐵礦井下礦石由于廢石混入率高,先經(jīng)拋尾后再入選效果比較好。(2)和(3)流程所獲得的選別指標(biāo)比較接近,但 (3)流程中干選精礦弱磁選尾礦鐵品位只有12.46%,可直接作為尾礦丟棄。跳汰精礦弱磁選尾礦鐵品位達(dá)38.49%,可直接作為強(qiáng)磁選的給礦,生產(chǎn)上便于管理和控制,故推薦(3)流程作為將來選礦廠技術(shù)改造的選別工藝流程。

　　在進(jìn)行計(jì)算時(shí),假設(shè)大冶鐵礦選廠按年處理150萬t原礦計(jì),磨礦細(xì)度不變,采用預(yù)選作業(yè)將會(huì)使入磨入選礦量減少30萬t,磨選過程的消耗相應(yīng)減少。磨選過程的消耗減少部分即降低選礦生產(chǎn)經(jīng)營成本部分,加上精礦產(chǎn)值變化部分,扣除預(yù)選作業(yè)成本,余額即為預(yù)選作業(yè)帶來的經(jīng)濟(jì)效益。從大冶鐵礦預(yù)選作業(yè)經(jīng)濟(jì)效益比較可以看出,可降低選礦經(jīng)營成本1140萬元。精礦產(chǎn)值下降56.2萬元;初步估算預(yù)選作業(yè)每年經(jīng)營成本為110.4萬元?？偟男б鏋?973.4萬元。

　　大冶鐵礦使用的白雉山尾礦庫從1988年投產(chǎn)至今已有18年,設(shè)計(jì)I期總庫容為1630萬m³,相應(yīng)的總壩堆積高為113.5m,堆積標(biāo)高為 186m,服務(wù)年限為21年。后期按礦山保有地質(zhì)儲(chǔ)量計(jì)算,所需總庫容為2450萬m³,相應(yīng)的總壩高為139.5m(堆積標(biāo)高為212m)。截止到 2006年6月底,共堆存尾礦558.5萬m³,子壩標(biāo)高為140.06m,距Ⅰ期工程結(jié)束時(shí),尚存庫容為716.675萬m³。計(jì)算可知,尾礦庫Ⅰ期工程庫容要滿足尾礦堆存的需要,選礦工藝若不加以改造,在未到I期工程的庫容時(shí),就需進(jìn)行Ⅱ期工程的購地及其它輔助工程,否則現(xiàn)存庫容尚缺384.185萬 m³;采用預(yù)選工藝后,拋出了產(chǎn)率20.60%的廢石,使總尾礦量減少,在處理完采場(chǎng)的保有地質(zhì)儲(chǔ)量礦石的情況下,白雉山尾礦庫Ⅰ期工程庫容仍富余 283.115萬m³可以堆存尾礦。

　　磁滑輪-跳汰預(yù)選拋尾試驗(yàn)結(jié)果表明,當(dāng)廢石混入率為22.07%時(shí),拋尾產(chǎn)率可達(dá)20.60%,鐵品位只有 6.57%,廢石拋去率為94.25%,礦石回收率為91.18%。磁滑輪-跳汰預(yù)選拋尾工藝技術(shù),指標(biāo)可靠,當(dāng)大冶鐵礦年處理150萬t原礦時(shí),每年可減少入磨量約30萬t,預(yù)計(jì)年經(jīng)營效益在970萬元以上,并可減少尾礦庫投資。