顧敏華 胡黃毛

(馬鋼南山礦業(yè)公司)

JM1800立式螺旋攪拌磨礦機在東山選廠的應(yīng)用

顧敏華 胡黃毛

(馬鋼南山礦業(yè)公司)

由于東山選礦入選原礦性質(zhì)的改變，現(xiàn)有工藝受磨礦作業(yè)限制，精礦品位維持在61%左右，為了保證東山選礦廠的精礦產(chǎn)量及質(zhì)量達到生產(chǎn)計劃要求，東山選礦廠通過試驗確定采用立磨機做為3段磨礦設(shè)備并進行了3段磨選改造，以提高鐵精礦產(chǎn)品質(zhì)量。改造結(jié)果表明：改造后精礦品位均在63.5%以上，立磨系統(tǒng)達到了設(shè)計要求，經(jīng)濟效益顯著。

立式螺旋攪拌磨礦機 精礦品位 磨選改造

東山選礦廠原設(shè)計規(guī)模為處理東山采場高品位、粗嵌布粒度的東山采場自采礦石原礦 100萬t/a，隨著東山礦逐漸枯竭，改為處理南山地區(qū)貧雜礦源，目前主要處理高村采場及和尚橋采場低品位礦石。由于此類貧雜礦結(jié)晶粒度細，東山選礦廠鐵精礦全鐵品位維持在61%左右，且硅、鋁含量高。2014年初，為適應(yīng)嚴(yán)峻的市場挑戰(zhàn)，按照“精料降本”的原則，對礦山鐵精礦質(zhì)量提出了更高的要求，要求鐵精礦品位在63%以上、SiO2含量小于6%，Al2O3含量低于1.8%，硫含量低于0.3%，但東山選礦廠出現(xiàn)了精礦產(chǎn)品不達標(biāo)，外運不暢，影響生產(chǎn)的情況，采取了降產(chǎn)保質(zhì)措施，企業(yè)效益受到嚴(yán)重影響。為保證東山選礦廠的精礦產(chǎn)品產(chǎn)量及質(zhì)量達到生產(chǎn)計劃要求，東山選礦廠提出了“保質(zhì)先行，提量跟隨”原則進行了東山選礦廠適應(yīng)性改造，以提高鐵精礦產(chǎn)品質(zhì)量。

1 原工藝流程及生產(chǎn)現(xiàn)狀

1.1 原工藝流程簡介

東山選礦廠現(xiàn)有磨選流程為半自磨+階磨階選流程，碎礦產(chǎn)品進入2臺自磨機(2個系列)，經(jīng)自磨機磨頭圓筒篩分級，篩上自返自磨機，篩下輸送到3臺中磁選機，粗精礦輸送到旋流器分級，旋流器沉砂到分級機的溜槽進入球磨分級系統(tǒng)的分級機分級，球磨機與雙螺旋分級機組成閉路磨礦分級系統(tǒng)，分級機溢流自流到粗精礦泵坑與旋流器形成大閉路磨礦。旋流器溢流進入2臺磁選機進行2段精選，得到磁選精礦，各段尾礦分別通過盤磁回收后自流到NT-50濃縮機濃縮，盤磁回收產(chǎn)品與中磁粗精礦合并進入2段球磨分級。

1.2 生產(chǎn)現(xiàn)狀及存在的問題

東山選礦廠目前主要處理高村采場及和尚橋采場低品位礦石。礦石全鐵品位在18%以上，礦石塊度小于800 mm，礦石適合東山選礦廠的自磨工藝。2013年東山選礦廠平均鐵精礦品位為62.22%，月平均品位最高為62.85%，最低為61.81%，均達不到63%的要求。目前，磨礦粒度要求不小于75%，但該粒度很難使精礦品位達到63%。對于目前礦石性質(zhì)的原礦，現(xiàn)有流程達不到要求。為此，需要進行針對礦源變化的“提質(zhì)降雜”改造。經(jīng)多次調(diào)研決定增加立磨機，進行3段磨選改造以提高精礦產(chǎn)品質(zhì)量。

2 試驗研究

2.1 立磨機3段細磨試驗

東山車間為了驗證立磨機對精礦的可磨性及可選性，于2014年1月進行了立磨機3段細磨試驗和細磨磁選試驗。礦樣為現(xiàn)東山選礦廠生產(chǎn)精礦，-0.074 mm 粒級含量約占70%，試驗要求最終磨礦細度為-0.074 mm 95%，設(shè)定弱磁選機磁場強度為135.28 kA/m，試驗結(jié)果見表1。

表1 不同磨礦細度產(chǎn)品對應(yīng)的磁選試驗結(jié)果 %

磨礦細度(-0.074mm)精礦鐵品位70(原礦)60.238565.189065.299567.68

由表1可知，使用立磨機將礦樣細磨至 -0.074 mm粒級含量達95%時，通過試驗室磁選試驗，可將鐵精礦品位由60.23%提高到67.68%。

2.2 粗精礦旋流器分級溢流選別試驗

為給東山選礦廠增加3段磨選工藝設(shè)計改造提供理論依據(jù)，為選礦廠2段弱磁精礦進行先分級后磨選的設(shè)計方案提供試驗數(shù)據(jù)。馬鋼集團設(shè)計研究院進行了東山選礦廠粗精礦旋流器分級溢流選別試驗，對東山選礦廠2段弱磁精礦進行旋流器分級、分級溢流進行弱磁選別，取選廠2段磨選中的弱磁精礦50 kg，全鐵品位為56.24%、-0.074 mm粒級含量為47%。根據(jù)各階段試驗結(jié)果及選定的工藝參數(shù)，2段弱磁精礦分級—弱磁選別流程見圖1，弱磁選機磁場強度為135.28 kA/m。

圖1 旋流器分級—弱磁選別試驗流程

通過旋流器分級—分級溢流弱磁選別試驗，均可獲得鐵品位大于65%的弱磁精礦。使用立磨機將礦樣細磨至-0.074 mm 95%，通過試驗室磁選試驗，可將鐵精礦品位由60.23%提高到67.68%。所以，南山礦東山選廠2段弱磁精礦進行立磨選的設(shè)計方案是可行的。

3 改造方案

改造將東山選礦廠2磁精引入3段磨選，在增加3段磨選后精、尾礦產(chǎn)品返回原有精、尾礦產(chǎn)品輸送系統(tǒng)，此外將利民選廠的粗精礦輸送到新增3段磨礦。此次改造利用原東山選礦廠北側(cè)場地，向北擴建東山選礦廠22.5 m×12 m的廠房作為3段磨選廠房，以布置3段磨選相關(guān)設(shè)施。改造同時也設(shè)計了自動化控制系統(tǒng)，改造新增流程見圖2。

圖2 新增3段立磨工藝流程

4 改造效果

現(xiàn)場改造后對立磨工藝流程進行了考察，全過程共取樣19批次。流程考查數(shù)質(zhì)量流程見圖3。

通過考查得出如下結(jié)論：

(1)增設(shè)立磨作業(yè)后，精礦品位可提高到64%以上。

圖3 東山選廠立磨流程考查數(shù)質(zhì)量流程

(2)流程考查期間，只運轉(zhuǎn)了1臺立磨機，而立磨—旋流器—弱磁再選作業(yè)系統(tǒng)處理量平均達到31.75 t/h?，F(xiàn)場安裝了2臺立磨機，說明立磨作業(yè)系統(tǒng)在給礦品位為60%、細度為-0.074 mm 70%左右時，具備年生產(chǎn)50萬t細度-0.074 mm 90%左右、鐵品位64%以上的弱磁選精礦的能力。

(3)流程考查期間，東選系統(tǒng)處理量平均為127.25 t/h，折合年處理原礦量超過100萬t，說明增設(shè)用于第3段磨礦的立磨作業(yè)后，生產(chǎn)精礦質(zhì)量與產(chǎn)量的矛盾得到有效的緩解，系統(tǒng)得到了優(yōu)化。

5 經(jīng)濟效益分析

5.1 直接經(jīng)濟效益

立磨系統(tǒng)從2014年8月份正式生產(chǎn)，2014年前7個月東山選廠為保證精礦質(zhì)量采取了限產(chǎn)保質(zhì)措施，前7個月的精礦品位不具有代表性不作為參考數(shù)據(jù)。2013年東山選礦廠鐵精礦品位為62.17%，2014年8月—12月精礦品位為64.85%，精礦品位提高了2.68個百分點。2014年東山選礦廠生產(chǎn)鐵精礦22萬t，深加工鐵精礦10萬t。按結(jié)算價格14元/t計算，每年可增加銷售收入1 200.64萬元，年新增成本948.78萬元。改造后每年增加經(jīng)濟效益251.86萬元。

5.2 間接經(jīng)濟效益

(1)立磨系統(tǒng)生產(chǎn)以來，鐵精礦品位均在63.5%以上，達到了公司的計劃要求。

(2)2014年處理了深加工鐵精礦10萬t，根據(jù)立磨的實際能力可以處理不合格的深加工鐵精礦在25萬t以上，大大緩解了南山礦由于原礦品位下降帶來鐵精礦量不足的壓力。

(3)實施穩(wěn)產(chǎn)提質(zhì)降雜技術(shù)改造后，鐵精礦品位明顯提高，滿足了股份公司對東精的質(zhì)量要求。

6 結(jié) 語

(1)東山選礦廠形成了立磨—旋流器閉路分級、弱磁再選的細磨深選新工藝，鐵精礦提質(zhì)降雜效果顯著，為今后對極貧礦的利用提供了思路和經(jīng)驗。

(2)細磨深選新工藝采用了自動化控制系統(tǒng)，大力提高了工藝水平，降低了職工勞動強度。

(3)東山選礦廠改造是高效節(jié)能型細磨設(shè)備大型立式螺旋攪拌磨礦機首次在鐵礦的成功應(yīng)用，為馬鋼及其他礦山在細磨設(shè)備上選擇高效率低能耗的細磨設(shè)備提供了借鑒。

(4)目前，立磨系統(tǒng)在使用中存在磨礦效率、分級效率不穩(wěn)定等問題，這是今后要改善的方面。

2015-07-15)

顧敏華(1971—)，女，工程師，243033 安徽省馬鞍山市。