铬铁矿选矿流程中矿返回再选方案：把中间产品变成精矿

铬铁矿选矿流程中矿返回再选方案：把中间产品变成精矿

在铬铁矿选矿流程中，中矿是一个特殊的产品——品位介于精矿和尾矿之间，直接丢弃太可惜，直接作为精矿又卖不上价。如何妥善处理中矿，是影响全厂回收率的关键环节。中矿返回再选是最常见的处理方式，但返回到哪个作业、用哪种设备、采用什么流程结构，直接决定了再选效果。本文从铬铁矿中矿的特性出发，系统介绍中矿返回再选的多种方案及其适用场景。

中矿从哪里来？长什么样？

中矿主要产生于重选和磁选作业。不同设备产出的中矿，性质差异很大。

螺旋溜槽中矿：产自螺旋溜槽的中间截取槽，品位通常在20%-35%之间。这部分物料主要是连生体和部分解离的铬铁矿颗粒，粒度分布较宽。螺旋溜槽中矿的特点是量大，粗选段中矿产率可达10%-20%。

摇床中矿：摇床床面上的中间带，品位一般在25%-40%之间。摇床中矿的特点是粒度较细、已经是单体解离的颗粒较多，但因为床面操作原因没有进入精矿带。

磁选中矿：多见于粗选加精选的两段磁选流程，精选尾矿就是中矿。品位通常在25%-35%之间，主要是磁性较弱的铬铁矿和连生体。

无论哪种来源，中矿的共同点是：品位不上不下，直接丢弃损失太大，直接销售价格太低。中矿返回再选的核心目的，就是从这些中间产品中再榨出合格的铬精矿。

中矿返回的三种基本模式

模式一：返回本作业前端的就地循环

这是最简单的模式。将中矿直接返回到产生它的设备之前，与本机给料混合后重新选别。

螺旋溜槽的中矿返回本溜槽给料箱，摇床的中矿返回本床给矿槽，磁选机的精选尾矿返回粗选给矿。

这种模式的优点是流程简单、不需要额外设备、管道短。缺点是中矿在系统中循环积累，如果不及时排出，会导致循环负荷过高。适用于中矿产率小（<5%）的情况。

模式二：返回上一作业的集中返回

将中矿集中返回上游作业。螺旋溜槽的中矿返回磨矿分级作业，让中矿重新磨矿后再选；摇床中矿返回螺旋溜槽给料；磁选中矿返回磨矿或重选。

这种模式的优点是中矿得到了解离的机会（如果返回磨矿），再选效果好。缺点是流程拉长、需要泵送、能耗增加。适用于中矿中连生体含量高的情况。

模式三：独立再选的中矿单独处理

将中矿集中到一个独立的再选系统，用专门的设备处理。比如用一台小型磨机加一台摇床专门处理全厂中矿。

这种模式的优点是再选针对性强、不干扰主流程、操作灵活。缺点是增加设备投资和运行成本。适用于中矿产率较大（>10%）且性质特殊的情况。

中矿返回的四种具体方案

方案一：螺旋溜槽中矿返回磨矿——最常用

这是铬铁矿选厂最经典的中矿处理方案。螺旋溜槽中矿中含大量连生体，直接返回重选难以解离，需要返回磨机重新研磨。

流程：螺旋溜槽中矿经浓缩（浓度需要从20%-25%提高到40%-45%后）返回球磨机给料。与新鲜矿石一起进入磨机，磨至合格细度后再进入分级、重选。

关键参数：中矿返回量一般控制在原矿量的10%-20%。返砂比（中矿返回量与原矿量之比）过大时，磨机循环负荷过高，需要调整或增加独立再磨。中矿浓度需要提高，因为螺旋溜槽中矿浓度较低，直接返回会稀释磨矿浓度。

适用条件：中矿中连生体含量高、需要再磨才能解离；磨机有余量，能够承受额外负荷。这是处理螺旋溜槽中矿最成熟可靠的方案。

方案二：摇床中矿返回螺旋溜槽——简单有效

摇床中矿中的铬铁矿解离度已经较高，主要问题是操作原因导致的跑偏。返回螺旋溜槽再选即可，不需再磨。

流程：摇床中矿矿浆自流或泵送至螺旋溜槽给料分配器，与分级溢流混合后进入螺旋溜槽粗选。

关键参数：摇床中矿产率一般3%-8%，对螺旋溜槽负荷影响不大。不需要额外处理。

适用条件：摇床操作水平一般、中矿中解离颗粒比例高；螺旋溜槽有余量。这个方案流程短、投资省、操作简单。

方案三：磁选中矿返回粗选——精选尾矿的归宿

在两段磁选流程中，精选尾矿（中矿）通常返回粗选，让粗选再次捕获其中的磁性矿物。

流程：磁选精选尾矿泵送至磁选粗选给料箱，与矿浆混合后进入粗选磁选机。

关键参数：中矿返回量一般占粗选给料的5%-10%。需要注意返回物料对粗选浓度的影响，适当调整补加水。

适用条件：对精矿品位有要求所以设置了精选段；粗选机能力有余量。

方案四：独立中矿再磨再选系统——高效但费钱

当全厂中矿产率大（超过10%）、连生体含量高、返回主流程会造成干扰时，考虑设置独立的再磨再选系统。

流程：全厂中矿收集后进入小型球磨机再磨（磨至-200目占75%-80%），再磨产品进入独立的摇床或螺旋溜槽选别，产出合格精矿和最终尾矿。

设备配置：小型球磨机MQG-1224或MQG-1530，分级旋流器或小球磨配套分级机，摇床或螺旋溜槽4-6台。

适用条件：日处理500吨以上规模；中矿产率超过10%；主流程磨机已满负荷无法再接受中矿返回；中矿中连生体含量超过40%。

中矿返回的设备选型

中矿返回涉及的设备主要是泵、管道和可能的浓缩设备。

渣浆泵选型
中矿矿浆通常浓度不高、粒度较细，选用普通渣浆泵即可。中矿返回磨机时需要一定的扬程，一般为15-25米。泵的流量按中矿量的1.5-2倍选型，留有余量。

管道设计
中矿管道容易沉积堵塞，管道坡度应不小于5%-8%。弯头处最容易堵塞，尽量用大半径弯头。水平段过长时应设置冲洗水接口。中矿管道的管径一般比清水管道粗一档。

浓缩设备
螺旋溜槽中矿浓度较低（20%-25%），直接返回磨机会稀释磨矿浓度。需要设置小型浓缩机或沉淀池提高浓度。浓度从25%提高到45%，矿浆体积减少约55%，磨机负荷明显下降。推荐使用φ3-6米小型浓缩机或斗式沉淀池。

中矿返回对主流程的影响

中矿返回不是免费的。它对主流程会产生一系列影响，需要在方案设计时充分考虑。

循环负荷增加
中矿返回增加了磨机、分级、粗选设备的负荷。计算设备能力时要留有余量。中矿产率10%、返回主流程后，磨机处理能力需增加10%-12%才能维持相同的原矿处理量。

磨矿浓度变化
低浓度中矿返回会稀释磨机内的矿浆浓度。磨矿浓度从80%降到75%，研磨效率可能下降3%-5%。解决方法是使用浓缩机提高中矿浓度后再返回。

分级效率波动
中矿中细粒含量高，返回分级机会影响分级效率。表现为溢流变粗、返砂比升高。可以适当调整分级机溢流堰高度或增加洗涤水来缓解。

精矿品位微降
中矿中的贫连生体返回系统后，可能最终进入精矿，使精矿Cr₂O₃下降0.5-1.5个百分点。如果品位下降超出接受范围，需要增加精选段或独立再选系统。

中矿返回方案的选择决策流程

第一步：分析中矿性质取有代表性的中矿样品，做筛析和品位分析。了解中矿的粒度分布、连生体含量、可选性。

第二步：估算中矿产率连续取样测定中矿产率（占原矿百分比）。产率<5%优先考虑就地循环或返回上一作业；产率5%-10%可以考虑返回主流程，但需要核算设备余量；产率>10%需要慎重，独立再选可能更优。

第三步：做再选试验用中矿样品在实验室做再选试验。比较返回不同作业的预期效果。

第四步：评估主流程余量核算磨机、分级机、粗选设备的现有负荷。如果负荷率已超过85%，返回中矿可能导致系统过载。

第五步：经济比较计算不同方案的投资、运行成本、预期增收。回收期超过2年的方案慎重考虑。

优化现场案例

云南省某铬铁矿选厂，原流程为螺旋溜槽粗选加摇床精选。螺旋溜槽中矿（产率12%，品位22%）直接作为尾矿丢弃，综合回收率仅68%。

改造方案：增加一台φ3米小型浓缩机和一条返回管路，将螺旋溜槽中矿浓缩后返回球磨机再磨再选。

关键参数：中矿浓度从22%浓缩到42%；返回量占原矿的12%；磨机负荷增加8%，仍在额定范围内；其他参数不变。

改造效果：

• 中矿经再磨再选后产出品位43%的精矿，年增产精矿约900吨

• 综合回收率从68%提升到76%

• 增加年产值约80万元（精矿价格900元/吨）

• 设备投资约15万元，年运行成本增加约8万元

• 年净收益约72万元，投资回收期约2.5个月

这个案例说明，即使流程简单的选厂，中矿返回再选的潜力也很大。

安徽省某铬矿选厂，原有两段磁选流程，精选尾矿（中矿产率8%，品位28%）返回粗选。但返回后粗选负荷增加，精矿品位从44%降到42.5%。

优化方案：将精选尾矿改为独立再选，不返回粗选。增加一台小型高梯度磁选机处理中矿，精矿并入总精矿，尾矿丢弃。

优化效果：

• 粗选负荷恢复正常，精矿品位回升到43.8%

• 中矿再选产出品位41%的附加精矿

• 综合回收率从74%提升到78.5%

• 新增设备投资28万元，年净增效益约40万元

这个案例说明，当主流程敏感、返回干扰大时，独立再选可能是更好的选择。

常见问题与对策

问题：中矿返回后磨机电流持续升高，接近额定值
对策：中矿返回量太大，超过磨机承受能力。解决方案是减少返回量，或增加独立再磨系统。

问题：中矿管道频繁堵塞
对策：管道坡度不够或弯头太多。整改管道坡度至8%以上，弯头处增加冲洗水接口。检查矿浆浓度是否过高。

问题：返回后精矿品位明显下降
对策：中矿中贫连生体返回导致系统污染。方案一是增加精选段去除贫连生体；方案二是将中矿改为独立再选，不返回主流程。

问题：中矿再磨后产生过粉碎
对策：中矿再磨时间过长。解决方案是缩短再磨时间，或采用球径更小的研磨介质。

总结

铬铁矿选矿流程中的中矿是提升回收率的重要机会。中矿返回再选的核心理念是“不让有价值矿物轻易离开系统”。

螺旋溜槽中矿通常返回磨矿再选，因为其中连生体多。摇床中矿返回螺旋溜槽即可，因为解离度已够。磁选中矿返回粗选段，形成闭合回路。当产率大或返回干扰主流程时，设置独立的中矿再磨再选系统是最彻底的方案。

中矿返回不是简单的“管子接回去”就能解决问题。需要分析中矿性质、计算流程负荷、设计合适的返回点和设备。一套合理的中矿返回方案，投资回收期通常在3-6个月，是选厂增效性价比最高的改造方向之一。

决策时记住一个原则：中矿再选的目的是让中矿变成精矿，而不是让它变成在系统里循环不出的“僵尸”。如果中矿返回后长期在系统内打转、不变成最终产品，那就要反思这个返回方案是否合理了。