旋流器串联分级在磁铁矿选矿中的应用
为了解决细粒级磨矿的分级问题，在磨矿分级回路中，以串联旋流器组为分级设备，使磁铁矿磨至-0.043mm占95%，提高了磨矿浓度和效率，并生产出高质量的铁精矿。
金堆城钼业汝阳有限责任公司所属的东沟钼矿床是国内发现并探明的第三个特大型斑岩型钼矿床。原矿中除含辉钼矿外，金属矿物还含有少量磁铁矿、赤铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿；脉石矿物主要为石英、长石、角闪石、黑云母，其次为方解石、绿泥石，萤石等。
原矿经过磨矿—粗选—精矿再磨—精选，可获得高品位的钼精矿，生产工艺合理，虽可获得一定数量的铁精矿，但质量较差，其品位在42%~44%之间徘徊。
为了提高铁精矿品位，该公司与西安建筑科技大学合作，在磨矿分级回路中，采用串联旋流器组作为分级设备，提高了磨矿浓度和效率，达到了磁铁矿磨至-0.043mm占95%的目的，获得了高质量铁精矿。
1、铁精矿品位低的原因分析
选铁车间的原矿是选钼车间钼扫选的尾矿。钼粗扫选的目的是要扔掉大量的非钼矿物和脉石，且要保证一定的钼回收率。因此，生产过程中初磨粒度-0.074mm仅占70%左右。在选铁车间粗选且再磨后，-0.043mm也只有54.5%。
经对选铁车间的铁精矿进行筛析、化验分析后发现，铁在-0.043mm级别中占有率达66%以上，而该级别的产率只有46.5%，说明该矿石中铁矿物的嵌布粒度很细，铁精矿品位不高的原因是磨矿细度不够。
对选铁车间的铁精矿进行再磨再选试验后发现，当磨矿细度-0.043mm占95%时，经过一次粗选、三次精选，可使铁精矿品位达到62.89%，铁回收率达到93.41%，进一步证实了上述磨矿细度不够的分析。推荐的工艺流程见图1。
2、常规分级难以解决细磨的问题
试验结果虽然较好，但工业生产中要达到磨矿细度-0.043mm占95%却很难。常规的球磨分级闭路循环，最小磨矿细度一般-0.074mm约占99%。旋流器和磨矿机组成闭路磨矿循环，磨矿细度可达-0.043mm占95%或更细，但随着细度的提高，旋流器的细度也须减小。而旋流器的直径越小，允许的最大给矿浓度也越小，其沉砂和溢流浓度也随之越小，这会给磨矿和选别带来一定困难。
3、旋流器串联分级方案的提出
根据有关资料，要分出最大粒度为0.043mm的物料，要分出最大粒度为0.043mm的物料，旋流器的直径必须≤100mm、给矿浓度<12%，给矿压力>0.05MPa。
若对球磨机排矿补加水，使其浓度达到12%后再给入φ100mm的旋流器，由于磨矿量、耗水量大及给矿浓度低，会使沉砂浓度低（约30%）影响磨矿效率，即直接用φ100mm旋流器与球磨机组成磨矿分级系统，虽可能实现磨矿粒度-0.043mm占95%的目标，但存在难以解决的浓度问题。
经考虑，φ150mm旋流器最大给矿浓度有30%的先例，沉砂浓度可达60%左右，虽仍不是理想的磨矿浓度（理想浓度75%~90%），但也比φ100mm旋流器沉砂浓度30%提高不少。
利用φ150mm和φ100mm旋流器各自的特点，将其串联起来，发挥各自的优点，解决各自的不足，可满足细粒级磨矿的需要。
选钼尾矿经弱磁场磁选机抛尾后，精矿浓度一般约30%，这也是φ150mm旋流器能接受的给矿浓度，经过旋流器分级，其沉砂浓度可达60%左右、且粒度粗，给入球磨机再磨时对磨矿效果影响较小。φ150mm旋流器的溢流浓度在15%左右、且粒度细，可作为φ100mm旋流器的给矿，从而能够保证磨矿粒度-0.043mm占95%的目标，尽管φ100mm旋流器的沉砂浓度低（30%左右），但由于其量小对磨矿效果影响也较小；而溢流浓度就更小（8%左右），而下一个作业是磁选，受浓度的影响不明显，只要把粗选设备选择合理，保证矿浆通过磁选选加盟空间时流速不过大，就不会造成铁回收率的下降，见图2。
4、工业试验结果
采用φ150、100mm旋流器串联，4套一组构成旋流器组。砂泵采用扬程高、扬量小的3/2D-HH渣浆泵。采用图2所示的工艺流程，选厂经改造后，投料试车一次成功，铁精矿品位达62%、铁回收率达90%以上。
5、结语
旋流器串联分级，不仅可以提高分级给矿浓度的上限，适应精矿再磨时粗精矿浓度一般>30%的现状，而且可以提高沉砂浓度，从而提高磨矿浓度和效率；更重要的是可提高磨矿分级最终细度，适合部分贫、细、杂矿物的分选。
旋流器串联分级，虽然可能造成最后一段旋流器溢流浓度过低的现象，但当分级粒度满足告别要求后，可在最后一段旋流器溢流口上，再串联一个更小的旋流器，起脱水作用，将其沉砂给后续的选别作业，同样可以适应不同选别浓度的要求。
旋流器串联分级，需要增加小直径旋流器或更换高扬程、低扬量的砂泵。小直径旋流器投资较小，更换砂泵需要一定的投资和运转费用，所以要进行经济核算，只有产出比合理时，方可采用该方案。
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