陳少學(xué) 曾盤生 儲榮春

(1.中鋼集團(tuán)馬鞍山礦山研究院有限公司；2.華唯金屬礦產(chǎn)資源高效循環(huán)利用國家工程研究中心有限公司；3.河源市紫金天鷗礦業(yè)有限公司)

某磁鐵礦選廠工藝改造

陳少學(xué)1,2曾盤生3儲榮春1,2

(1.中鋼集團(tuán)馬鞍山礦山研究院有限公司；2.華唯金屬礦產(chǎn)資源高效循環(huán)利用國家工程研究中心有限公司；3.河源市紫金天鷗礦業(yè)有限公司)

廣東某磁鐵礦選廠為擴(kuò)大產(chǎn)能、降低生產(chǎn)成本，針對現(xiàn)有生產(chǎn)工藝進(jìn)行了技術(shù)改造升級，通過增加高壓輥磨系統(tǒng)和第3段球磨機(jī)，擴(kuò)大了生產(chǎn)能力，降低了運行成本，為企業(yè)創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

磁鐵礦 高壓輥磨系統(tǒng) 磨礦 工藝改造

隨著世界經(jīng)濟(jì)持續(xù)低迷，今年以來，鐵精粉價格一路走低，造成了國內(nèi)鐵礦生產(chǎn)企業(yè)的利潤下降。廣東某企業(yè)擁有兩座選礦廠，處理能力分別為 80萬t/a和20萬t/a。隨著礦山資源開發(fā)的深入，原礦采出全鐵品位由前期的32.9%降低至目前的24%，造成了生產(chǎn)成本的上升。為降低生產(chǎn)成本，通過選礦工藝技術(shù)改造升級，在80萬t/a的選礦廠基礎(chǔ)上新增高壓輥磨系統(tǒng)和3段球磨機(jī)，擴(kuò)大選礦生產(chǎn)能力至150萬t/a，改造后降低了成本，提高了企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

1 選廠生產(chǎn)現(xiàn)狀簡介

廣東某企業(yè)選廠目前年處理量為100萬t，年產(chǎn)鐵品位63.41%的鐵精粉27.94萬t，最終磨礦粒度控制在-0.074 mm 95%。破碎篩分流程為3段1閉路流程，粗碎設(shè)在井下，經(jīng)過粗碎的礦石通過主井提升至地表進(jìn)入選礦廠。由于原礦中含泥過高，容易造成篩分設(shè)備堵孔，降低了篩分效率。經(jīng)過粗碎的原礦進(jìn)行洗礦，洗礦為兩段開路篩分，1段篩孔為40 mm，2段篩孔為3 mm，篩下產(chǎn)品(≤3 mm)通過泵輸送至1段螺旋分級機(jī)，篩上產(chǎn)品(>3 mm)通過膠帶機(jī)給入到中碎機(jī)(GP100S)進(jìn)行中碎作業(yè)，中碎后的產(chǎn)品通過膠帶機(jī)送至篩分機(jī)(2YSC2460)進(jìn)行篩分作業(yè)，篩上產(chǎn)品(>16 mm)經(jīng)過干式磁選，磁選精礦返回至細(xì)碎機(jī)(HP300)進(jìn)行細(xì)碎作業(yè)，中碎和細(xì)碎產(chǎn)品共用一條膠帶機(jī)，篩下產(chǎn)品(≤16 mm)進(jìn)行干式磁選，磁選精礦為最終破碎產(chǎn)品，送至粉礦倉進(jìn)行儲存。

經(jīng)過破碎干選后的粉礦分別進(jìn)入2個選廠，分別為大選廠和小選廠。其中大選廠磨選能力為 80萬t/a，設(shè)有2個系列，粉礦通過振動給料機(jī)卸入球磨機(jī)給料皮帶，皮帶將粉礦給入到球磨機(jī)(MQG2730)進(jìn)行1段磨礦作業(yè)，1段磨礦排礦自流至1段螺旋分級機(jī)(2FG-φ2 000 mm)進(jìn)行分級作業(yè)，分級機(jī)沉砂返回至1段球磨機(jī)形成閉路磨礦，分級機(jī)溢流(-0.074 mm 55%)進(jìn)行1段磁選作業(yè)，磁選精礦通過泵揚送入2段旋流器(φ250 mm×4)進(jìn)行預(yù)先分級，旋流器溢流進(jìn)行2段磁選，磁選精礦進(jìn)行3段高頻細(xì)篩分級，2段旋流器沉砂和3段高頻細(xì)篩的篩上自流至2段球磨機(jī)(MQY2436)進(jìn)行再磨作業(yè)；2段球磨機(jī)與2段旋流器、2段高頻細(xì)篩形成閉路磨礦；高頻細(xì)篩的篩下(-0.074 mm 95%)進(jìn)行3段磁選，3段磁選精礦為大選廠最終精礦。小選廠磨選能力為20萬t/a，只有1個系列，粉礦通過膠帶機(jī)給入到1段球磨機(jī)(MQG2130)進(jìn)行磨礦作業(yè)，1段球磨機(jī)排礦自流至1段螺旋分級機(jī)(2FG-φ1 200 mm)進(jìn)行檢查分級，分級機(jī)沉砂返回1段球磨機(jī)(MQG2130)進(jìn)行閉路磨礦；分級機(jī)溢流進(jìn)行1段磁選，1段磁選精礦通過泵揚送給入2段水力旋流器(φ250 mm×2)進(jìn)行2段分級，旋流器沉砂自流至2段球磨機(jī)(MQY2130)進(jìn)行再磨作業(yè)，旋流器與球磨機(jī)形成閉路磨礦，旋流器溢流(-0.074 mm 95%)進(jìn)行2段磁選，2段磁選精礦為小選廠最終精礦。小選廠的2段磁選精礦與大選廠的3段磁選精礦合并自流至大選廠的濃縮磁選脫水，經(jīng)過濃縮磁選的精礦利用陶瓷過濾機(jī)進(jìn)行脫水，最終水分小于10%。大選廠的1段、2段、3段磁選和小選廠的1段、2段磁選的尾礦合并作為最終尾礦，經(jīng)濃縮機(jī)濃縮后用泵送至尾礦庫堆存。

2 選廠存在問題及改造工藝方案

2.1 存在的問題

隨著資源的進(jìn)一步開發(fā)利用，原礦采出全鐵品位由原來的32.9%降低至目前的24%，造成了選比增大，生產(chǎn)成本增大；同時尾礦庫堆存壓力明顯增加。目前采礦能力約為110萬t，主井每年大約能夠提升礦石量110萬t，但是2個選廠的磨選能力只有100萬t/a，生產(chǎn)能力無法匹配；磨礦最終粒度為 -0.074 mm 95%，采用2段磨礦，磨機(jī)的單位處理能力不高。

2.2 改造方案

為此，通過考察，企業(yè)在80萬t/a的大選廠的基礎(chǔ)上，通過引進(jìn)高壓輥磨等相關(guān)技術(shù)，將產(chǎn)能擴(kuò)大至150萬t/a。通過新增高壓輥磨系統(tǒng)后，降低入磨粒度并進(jìn)行粗粒提前拋尾，釋放第1段球磨機(jī)的磨礦能力；在充分挖掘第2段球磨機(jī)的磨礦能力下，將2段磨礦粒度放粗，新增加第3段磨礦，合理磨礦能力，保證磨礦最終細(xì)度，從而保證選礦技術(shù)指標(biāo)。

企業(yè)近期對井下進(jìn)行了二期開拓改造，未來將形成150萬t/a的采礦能力，其中主井保持原有出礦能力110萬t/a，副井出礦新增40萬t/a，并在副井附近新建40萬t/a的破碎篩分系統(tǒng)，破碎篩分流程與原有的110萬t/a破碎篩分流程保持一致，最終產(chǎn)品粒度均為-16 mm，經(jīng)過2次干拋后的粉精礦產(chǎn)率為74.88%。

方案設(shè)計從粉礦倉底部的球磨給料皮帶接料將粉精礦送至高壓輥磨車間，高壓輥車間設(shè)有高壓輥緩沖礦倉，緩沖礦倉的礦石通過振動給料機(jī)卸至高壓輥給料膠帶機(jī)，經(jīng)過擠壓后的物料通過膠帶機(jī)送至濕篩打散及預(yù)選車間，物料經(jīng)直線振動篩(ZKR3060H)，篩上(>3 mm)物料通過膠帶機(jī)返回高壓輥車間進(jìn)行閉路輥磨，篩下(≤3 mm)物料直接進(jìn)行粗粒濕式預(yù)選，預(yù)選可拋出大約產(chǎn)率為19.56%的尾礦；預(yù)選尾礦自流到直線振動篩(ZKR2460H)脫水，篩上物料(>0.35 mm)通過皮帶機(jī)送至廢石倉儲存，預(yù)選精礦自流至大選廠1段螺旋機(jī)進(jìn)行預(yù)先分級，分級機(jī)的沉砂返回至1段球磨機(jī)形成閉路磨礦，1段磨礦細(xì)度保持原來的 -0.074 mm 55%，分級機(jī)溢流進(jìn)行1段磁選作業(yè)，磁選精礦通過泵揚送給入2段旋流器(φ250 mm×4)進(jìn)行預(yù)先分級，旋流器溢流進(jìn)行2段磁選，磁選精礦進(jìn)行3段高頻細(xì)篩分級，2段旋流器沉砂和3段高頻細(xì)篩篩上自流至2段球磨機(jī)(MQY2436)進(jìn)行再磨作業(yè)；2段球磨機(jī)與2段旋流器、3段高頻細(xì)篩形成閉路磨礦；為了匹配1段球磨機(jī)的磨礦能力，并充分挖掘2段磨機(jī)的能力，設(shè)計將2段磨礦細(xì)度放粗至-0.074 mm 78%。高頻細(xì)篩篩下物料進(jìn)行3段磁選，3段磁選精礦通過泵輸送至新增的4段水力旋流器進(jìn)行預(yù)選分級，旋流器沉砂自流至新增的3段球磨機(jī)進(jìn)行磨礦作業(yè)，3段球磨機(jī)與4段旋流器形成閉路磨礦；4段旋流器的溢流進(jìn)行4段磁選，磁選精礦即為最終精礦，經(jīng)過濃縮磁選和陶瓷過濾機(jī)2段脫水后得到最終精礦產(chǎn)品。

3 預(yù)期改造效果

(1)本次選廠改造方案通過引入高壓輥磨系統(tǒng)和第3段磨礦設(shè)備，在不影響最終精礦指標(biāo)的情況下，將原處理能力80萬t/a的大選廠擴(kuò)能至 150萬t/a，并取消了小選廠，精簡了企業(yè)管理。

(2)新增高壓輥磨系統(tǒng)后，將入磨粒度降至 -3 mm，可多拋出產(chǎn)率為19.56%尾礦，并將入磨鐵品位提高至36.07%，且減少了產(chǎn)率為11.85%的粗粒尾礦進(jìn)入尾礦庫，即每年減少了17.78萬t的尾礦量，有效緩解了尾礦庫壓力。

(3)新增第3段磨礦設(shè)備后，磨礦能力進(jìn)行了重新分配，有效的確保了最終磨礦細(xì)度，從而保證了最終的精礦產(chǎn)品指標(biāo)。

4 結(jié) 語

通過對廣東某磁鐵礦現(xiàn)有選廠的工藝改造，有效解決了采選之間生產(chǎn)能力不匹配的問題，將產(chǎn)能擴(kuò)大到了150萬t/a，并減少了17.78萬t/a的尾礦入庫；實施高壓輥技術(shù)后，實現(xiàn)了“多碎少磨”，磨前預(yù)選可拋出大量的尾礦，提高了球磨機(jī)的磨礦能力，降低了企業(yè)運行成本，提高了經(jīng)濟(jì)效益。

2014-11-12)

陳少學(xué)(1984—)，男，工程師，243000 安徽省馬鞍山市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)西塘路666號。