韓勇 田升

【摘要】文章對(duì)選礦廠工藝改造的內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)，分析了原流程中存在的問(wèn)題。明確影響鐵精粉品位的因素后重點(diǎn)探討加工工藝改造策略，結(jié)合圖表做出詳細(xì)講解，幫助工作人員明確回收流程以及技術(shù)要點(diǎn)。改進(jìn)后的工藝流程科學(xué)合理，符合科學(xué)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)，希望能夠?yàn)殍F精粉的加工工作提供一定的借鑒。

【關(guān)鍵詞】選礦廠；鐵精粉；工藝改造

近些年來(lái)，隨著礦床開(kāi)采的不斷延深，使得原礦中的鐵品位逐漸下降，而且鐵的嵌布粒度漸趨細(xì)小，給鐵精礦的選別帶來(lái)了較大困難?，F(xiàn)在通過(guò)一段磨礦的浮選尾礦，以及經(jīng)兩段磁選選出的鐵精礦品位從原來(lái)的63.5%直線下降到了60%。所以急需通過(guò)工藝的改造提升鐵精粉的品位，從而提升其經(jīng)濟(jì)效益。

一、原工藝流程及存在問(wèn)題

選礦廠鐵精粉的提煉設(shè)備落后，并且在工藝上存在嚴(yán)重問(wèn)題，使得大量鐵資源流失，不能得到有效利用。原工藝只適用于少量的回收生產(chǎn)，當(dāng)原料投入量增大后，設(shè)備并不能在短時(shí)間內(nèi)將其處理完全，并且混入其中的雜質(zhì)較多。研磨設(shè)備并不能觸及到底端沉積的物質(zhì)，使得回收階段施工進(jìn)展不徹底，對(duì)流程的分段安排也存在不合理現(xiàn)象，缺少精細(xì)加工設(shè)備。受工藝流程的制約，選礦廠的作業(yè)量不能滿(mǎn)足供應(yīng)需求。分級(jí)溢流要先進(jìn)行混合浮選后，進(jìn)行分離浮選，回收銅、鈷，混浮尾礦經(jīng)三段磁選回收鐵。

二、工藝改造

1、三段磁選的安裝

通過(guò)對(duì)采礦行業(yè)的調(diào)查，發(fā)現(xiàn)近年來(lái)原礦鐵的品質(zhì)一直得不到提升，并且逐年呈下降趨勢(shì)，這與資源的緊張程度相關(guān)。但同時(shí)冶煉工藝也會(huì)影響到鐵精粉提煉的質(zhì)量。現(xiàn)有的加工工藝存在很多缺陷，并不能滿(mǎn)足生產(chǎn)使用需求，將提煉后的鐵粉取樣檢驗(yàn)，會(huì)發(fā)現(xiàn)其中含有大量雜質(zhì)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到精粉的標(biāo)準(zhǔn)。為解決這一問(wèn)題，選礦廠對(duì)原有加工工藝進(jìn)行改造，引入三段磁選技術(shù)。鐵礦在提煉過(guò)程中容易混入泥土雜質(zhì)，也是較難祛除的，國(guó)家對(duì)鐵精粉的純度要求是64%，改進(jìn)前的技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)相差1%左右。引入新工藝后，鐵精粉的純度提升了0.7%[1]。通過(guò)與原數(shù)據(jù)的對(duì)比可知，安裝新設(shè)備后產(chǎn)品品位已經(jīng)接近了規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，再結(jié)合后續(xù)改造，完全可以達(dá)到要求。

2、小球磨、篩子與濃密槽的安裝

隨著礦石性質(zhì)的變化，原礦鐵品位隨之降到了10%～19%，經(jīng)三段磁選后的鐵精礦品位也直線下降到60%左右。在對(duì)鐵精粉進(jìn)行篩選時(shí)需要參照標(biāo)準(zhǔn)表進(jìn)行，將其整理如下表1。

上述表中標(biāo)明了鐵粉顆粒大小與純度之間的聯(lián)系。通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的詳細(xì)分析，可在短時(shí)間內(nèi)確定最有效改裝方案。三段磁鐵應(yīng)用在生產(chǎn)提純階段后需要經(jīng)過(guò)一段試驗(yàn)，確定準(zhǔn)確無(wú)誤后才可大批量使用，此階段出現(xiàn)任何微小的誤差都要得到重視，以取樣數(shù)據(jù)為準(zhǔn)繼續(xù)進(jìn)行改造，直至得到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)際生產(chǎn)環(huán)節(jié)容易出現(xiàn)以下兩種問(wèn)題，首先是礦漿在篩選設(shè)備表面凝結(jié)。由于礦漿中含有物質(zhì)多樣，過(guò)濾雜質(zhì)需要經(jīng)過(guò)篩選環(huán)節(jié)，此時(shí)漿料包裹的雜質(zhì)顆粒粘稠且尺寸較大，將篩孔堵住后礦漿不斷堆積在表面，最終凝固，使得篩選工作不能正常進(jìn)展。其次是沉積問(wèn)題。礦漿中顆粒物質(zhì)靜止?fàn)顟B(tài)會(huì)逐漸下沉，粘稠度不斷增大，使得打磨機(jī)不能運(yùn)轉(zhuǎn)，從而引發(fā)故障產(chǎn)生，不利于鐵精粉品位的提升。其改進(jìn)后的工藝安裝圖如下：

3、濃密槽與球磨機(jī)的安裝

球磨機(jī)是生產(chǎn)環(huán)節(jié)的重要設(shè)備，在安裝過(guò)程中要對(duì)原有設(shè)備進(jìn)行觀察，找到最恰當(dāng)?shù)慕嵌?。加工工藝改造并不是單純的引進(jìn)先進(jìn)設(shè)備，更要結(jié)合廠區(qū)實(shí)際情況來(lái)設(shè)定，充分利用現(xiàn)有設(shè)備，做到清潔生產(chǎn)、節(jié)省成本。改進(jìn)后的加工工藝將濃密槽與球磨機(jī)相互結(jié)合。這種新型生產(chǎn)流程更為嚴(yán)謹(jǐn)，將流經(jīng)的礦漿提純，可祛除雜質(zhì)。在對(duì)鐵精粉的純度進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，鐵礦石品位基本穩(wěn)定在65%，使用此類(lèi)工藝后鐵的有效利用率達(dá)到76%～80%，使得原工藝中因礦鐵品位低造成鐵精礦品位下降的問(wèn)題得到有效解決[3]。

三、提高鐵精礦品位的措施

1、提高球磨機(jī)磨礦細(xì)度

第一，降低入磨粒度。生產(chǎn)實(shí)踐及試驗(yàn)表明，在一定范圍內(nèi)，磨礦細(xì)度每升高1個(gè)百分點(diǎn)，鐵精礦品位提高0.08個(gè)百分點(diǎn)。第二，合理配礦。選礦廠的礦石大多數(shù)來(lái)自不同的分礦，各分礦的礦石性質(zhì)差別較大，其可磨性和可選性存在明顯差異。為了穩(wěn)定球磨機(jī)的給礦性質(zhì)，將3個(gè)采廠的入磨礦量按照其生產(chǎn)量做了嚴(yán)格的配比。當(dāng)3個(gè)采廠出礦不均衡時(shí)，設(shè)立緩沖貯礦場(chǎng)以確保入磨礦石的配比。通過(guò)以上兩項(xiàng)措施，球磨機(jī)的磨礦細(xì)度基本穩(wěn)定在了生產(chǎn)工藝要求的范圍之內(nèi)，為穩(wěn)定提高鐵精礦品位創(chuàng)造了條件。

2、改造選別流程，改善工藝條件

2.1 選礦廠原磁選流程為三段精選、一次掃選

如圖1所示。CTB1024磁選機(jī)臺(tái)時(shí)處理能力為70～130t，而磨機(jī)的臺(tái)時(shí)處理量為140t，已大大超出其原始設(shè)計(jì)的處理能力，因而CTB1024磁選機(jī)已經(jīng)不能滿(mǎn)足生產(chǎn)要求[4]。具體表現(xiàn)為：磁選機(jī)作業(yè)空間不夠，沖散水添加不足，作業(yè)濃度很高，無(wú)法達(dá)到25%～35%的適宜的作業(yè)濃度要求，從而導(dǎo)致其選別效果不佳，影響了鐵精礦的質(zhì)量；磁聚機(jī)的操作條件比較復(fù)雜，工作狀況極不穩(wěn)定，選別效果差，產(chǎn)品質(zhì)量波動(dòng)很大，同時(shí)，返回的掃選精礦品位很低，又嚴(yán)重影響了磁聚機(jī)精礦的質(zhì)量。

鐵礦將一、二段磁選機(jī)改為CTB1030磁選機(jī)，三段磁選以CTB1024磁選機(jī)代替磁聚機(jī)，去掉了掃選作業(yè)。2000年又將三磁磁選機(jī)改為CTB1030磁選機(jī)，新流程如圖2所示。CTB1030磁選機(jī)滿(mǎn)足了生產(chǎn)要求，提高了磁選流程的處理能力，降低了磁選的作業(yè)濃度，磁翻滾次數(shù)增加一次。磁選機(jī)代替磁聚機(jī)，疏通了工藝流程，穩(wěn)定了鐵精礦的質(zhì)量。改造后，磁選工藝年處理精礦能力達(dá)到了70萬(wàn)t，同時(shí)，新工藝和新設(shè)備對(duì)提高鐵精礦品位和鐵金屬回收率都起到了關(guān)鍵作用。

2.2 改造鐵精礦過(guò)濾機(jī)

磁濾機(jī)改造后，其吸附面積增大，過(guò)濾機(jī)的單位處理能力得到提升，有效地解決了處理量加大所帶來(lái)的壓力。同時(shí)，沿圓周方向上增加了兩組磁塊，增加了鐵精礦在吸附區(qū)的磁翻滾次數(shù)，有利于夾雜在磁性礦物中的脈石被清洗出來(lái)，進(jìn)一步提高了鐵精礦的品位。

3、積極應(yīng)用新設(shè)備，提高裝備水平

3.1 CTDG1010N型永磁干式磁選機(jī)的應(yīng)用

原預(yù)選拋廢設(shè)備為1030mm×1045mm水冷式電磁磁滑輪。該設(shè)備存在諸多缺點(diǎn)：（1）磁場(chǎng)力及其作用深度小，造成金屬流失；（2）磁系設(shè)計(jì)不合理，廢石夾雜于磁性礦石中間，影響精礦質(zhì)量；（3）結(jié)構(gòu)復(fù)雜，故障頻繁，影響工藝流程的正常生產(chǎn)。1998年8月，以CTDG1010N型永磁干式磁選機(jī)代替了原有的電磁磁滑輪。CTDG1010N型永磁干式磁選機(jī)磁系設(shè)計(jì)合理，場(chǎng)強(qiáng)高，磁場(chǎng)作用深度大。改造后，沿圓周運(yùn)動(dòng)方向產(chǎn)生磁翻滾，每年多拋廢石11520t，同時(shí)，入磨粉礦的鐵品位提高了1～2個(gè)百分點(diǎn)，對(duì)提高鐵精礦的品位起到了重要作用。

3.2 磁選尾礦泵改造

一磁、二磁磁選作業(yè)的尾礦泵原為8/6E-AH渣漿泵，其處理能力最大為400m3/h。球磨機(jī)處理量加大以后，渣漿泵處理能力的不足制約了磁選機(jī)吹散水的加入，影響了一磁、二磁的作業(yè)濃度。2000年12月，投資12萬(wàn)元完成了磁選尾礦泵改造，改用200ZGB渣漿泵。改造后，尾礦泵滿(mǎn)足了生產(chǎn)需求，一磁、二磁磁選機(jī)達(dá)到了理想的工作狀態(tài)，優(yōu)化了磁選機(jī)的選別效果。并且，尾礦泵的實(shí)耗功率降低40kW，每年節(jié)電30多萬(wàn)kW·h。

四、生產(chǎn)指標(biāo)及經(jīng)濟(jì)效益分析

以上措施的應(yīng)用，使鐵精粉品位呈逐年上升趨勢(shì)。2001年，鐵精粉外運(yùn)發(fā)車(chē)合格率（精礦品位不小于65.50%）已達(dá)100%，發(fā)車(chē)平均品位為66.37%。改造前后鐵精礦品位與產(chǎn)量指標(biāo)對(duì)比情況見(jiàn)表2。

由表2可以看出，從1997年到2001年，在鐵精礦產(chǎn)量穩(wěn)步上升的同時(shí)，鐵精粉品位提高了0.83個(gè)百分點(diǎn)。按2001年的銷(xiāo)售合同，每提高0.1個(gè)品位可獲經(jīng)濟(jì)效益0.7元/噸，年均增加效益160余萬(wàn)元[5]。

小結(jié)：文章所述流程的安裝在一定程度上解決了因原礦鐵品位過(guò)低而造成的精礦品位下降問(wèn)題，為擁有同類(lèi)型礦石的選礦廠在鐵精礦選別方面提供了一定的參考。同時(shí)在現(xiàn)在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下，為減小銷(xiāo)售難度、加快資金周轉(zhuǎn)奠定了良好的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 朱逢豪，李洪帥，侯華清，岳志鵬.申太選礦廠提高鐵精粉品位工藝改造[J].現(xiàn)代礦業(yè)，2014（09）.

[2] 滕永波，安徽某鐵精粉細(xì)度合格率影響因素分析[J].中國(guó)礦業(yè)，2015（01）.

[3] 王麗杰，楊秀坤，陳潔，高夢(mèng)淇，石金龍.鐵精粉鐵品位傳感器結(jié)構(gòu)優(yōu)化[J].哈爾濱理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2013（02）.

[4] 付國(guó)龍，周鐵賓，李庚輝，牟景春.南芬選礦廠紅礦工藝改造實(shí)踐[J].現(xiàn)代礦業(yè)，2014（04）.

[5] 高玉璽，胡樹(shù)偉，王靜，王寧，范曉峰.某金礦選礦廠工藝改造及生產(chǎn)調(diào)試[J].黃金，2013（02）.