王金良，劉立偉， 楊秀花

(1.承德天寶礦業(yè)集團有限公司 河北 承德 067602；2.華北理工大學 礦業(yè)工程學院 河北 唐山 063009)

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懸浮式干選機在承德天寶礦業(yè)集團的應用

王金良1，劉立偉2， 楊秀花1

(1.承德天寶礦業(yè)集團有限公司 河北 承德 067602；2.華北理工大學 礦業(yè)工程學院 河北 唐山 063009)

超貧釩鈦磁鐵礦；懸浮式干選機；干式預選拋廢

懸浮式干選機是一種全新理念的磁鐵礦石干式預選設備。該設備引入破碎生產線，用于對超貧釩鈦磁鐵礦石的干選拋廢。生產統(tǒng)計結果表明，與原來使用的磁滑輪(表面磁感應強度500 mT)相比，該設備使拋廢率由5.1%提高到了17.1%，原礦全鐵品位提高了0.77%，拋出廢石的全鐵品位降到了1.0%以下，精礦產量提高了11%。經濟效益分析表明，全部采用該設備后，每年可多產鐵精粉44萬噸，按目前市場價格相應產值增加約1.4億元。

超貧磁鐵礦是指“達不到現(xiàn)行鐵礦地質勘查規(guī)范邊界品位要求，在當前技術經濟條件下可以進行開發(fā)利用的含鐵巖石的統(tǒng)稱”，一般礦石品位TFe<20%[1]?；?、超基性巖為主的超貧釩鈦磁鐵礦在河北承德地區(qū)規(guī)模巨大，主要分布在寬城、灤平、隆化、雙灤、豐寧、平泉、承德縣等7個縣區(qū)，整個承德地區(qū)超貧釩鈦磁鐵礦資源量超過100億噸[2-5]。

承德天寶礦業(yè)集團是以生產鐵精粉為主的大型民營礦業(yè)企業(yè)集團。礦產資源為超貧釩鈦磁鐵礦，礦石品位低，選礦比大，鐵精粉年產量可達400多萬噸。

1礦石性質

1.1化學成分

原礦的化學多元素分析結果和鐵物相分析結果見表1、表2。

表1　原礦化學多元素分析結果(%)

表2　原礦鐵物相分析結果(%)

由表1、表2可知，礦石鐵品位極低，僅為13.71%，鐵主要賦存于磁鐵礦、赤褐鐵礦和硅酸鐵中，能回收的磁鐵礦鐵分布率只有38.73%。

1.2結構構造

礦石的結構主要為自形-半自形晶粒狀結構，其次為它形晶粒狀結構、假象結構、環(huán)邊結構。礦石的構造主要為星散浸染狀-稀疏浸染狀-稠密浸染狀構造。礦石中的磁鐵礦，以粗細不等的粒狀及集合體嵌布在角閃石等脈石礦物中或其間隙內，且無定向排列，從而形成浸染狀構造。

1.3礦物組成

礦石中主要礦物為磁鐵礦，其次為黃鐵礦、黃銅礦、鈦鐵礦；脈石礦物主要為角閃石、輝石、斜長石、石英等。磁鐵礦含量4%～20%，平均為4%～6%；黃鐵礦含量<2%，呈它形晶，局部見其沿磁鐵礦微裂隙穿插或沿磁鐵礦邊部分布，粒度較細。鈦鐵礦含量1%～5%。釩以類質同象形態(tài)存在于磁鐵礦中。

2選礦工藝

超貧釩鈦磁鐵礦選礦與常規(guī)磁鐵礦石選礦，在選礦方法、工藝流程、碎礦與磨礦設備等方面基本上相同。但是，超貧釩鈦磁鐵礦石原礦全鐵品位很低，選礦比高，在碎礦階段分離出在采礦階段混入的巖石，為磨礦階段提供品位高的入料非常重要，而干選設備的分離效率至關重要。

承德天寶礦業(yè)集團各選廠的干選設備，原來均采用磁滑輪，分選效果不理想，拋廢比例在4%～8%之間，兩段干式磁選拋廢率不超過10%，而且廢石的全鐵品位不穩(wěn)定，經常會超出1%，有時甚至達到2%以上，造成金屬流失，使干選指標難以管控。

懸浮式干選機能有效解決采礦貧化和干選效率低的問題， 為提高礦山的分選效率，降低球磨機入磨量提供了一種新的途徑。

3懸浮式干選機簡介

3.1懸浮式干選機結構

懸浮式干選機結構如圖1所示。主要由擠壓對輥部、精礦皮帶機、平面磁系、給礦皮帶機、溢流皮帶機、精尾礦分隔調節(jié)板以及精礦箱、尾礦箱、溢流精礦箱等部分組成。

1-給礦箱 2-擠壓輥 3-精礦皮帶 4-平面磁系 5-給礦皮帶 6-分選區(qū) 7-調節(jié)板 8-精礦箱 9-尾礦箱 10-溢流精礦箱 11-溢流皮帶 12-溢流口

3.2懸浮式干選機工作原理

細碎后的礦石給入懸浮式干選機的給礦箱，給礦箱下口的擠壓對輥均勻布料于給礦皮帶上，同時對大粒度礦石有破碎作用，防止大粒度礦石進入分選區(qū)劃傷皮帶；進入分選區(qū)的礦石，在平面磁系的作用下，磁性強的顆粒被吸附在精礦皮帶下表面，磁性較弱的顆粒呈懸浮狀態(tài)，無磁性或磁性很弱的顆粒留在給礦皮帶上；進入分離區(qū)后，物料呈扇形截面拋落，通過可移動的調節(jié)板進行精尾礦的分隔；尾礦在給礦皮帶頭部的磁滑輪再次分選，收回被裹挾在尾礦中的磁性礦物；當給入干選機的瞬時礦石量過大時，超量部分由溢流口進入溢流皮帶機，溢流皮帶機頭部設有磁滑輪對其進行分選。

3.3懸浮式干選機特點

(1)顛覆傳統(tǒng)理念，率先采用上平面磁系結構(磁系在上，礦石在下)；

(2)擠壓輥均勻布料，同時控制入礦粒度；

(3)在分選區(qū)礦石呈懸浮狀態(tài)，磁性礦吸附在精礦皮帶下面；

(4)在給礦皮帶和精礦皮帶共同作用下，礦石進入分離區(qū)通過滑動調節(jié)板進行精尾礦分割；

(5)尾礦經過給礦皮帶磁滑輪再次分選；

(6)瞬時超量部分進入溢流通道，給到第3層皮帶，經磁滑輪分選。

4工業(yè)試驗及應用

4.1工業(yè)試驗

工業(yè)試驗安排在寶豐公司碎礦車間進行，懸浮式干選機XF200安裝在篩分車間的一個系列，取代原磁滑輪的位置，進行在線試驗，指標考查期間，共采集樣品19組，試驗結果見表3。

表3　寶豐公司懸浮式干選機試驗結果(%)

由表3可知，礦石全鐵品位平均由4.78%提高到6.50%，平均提高了1.72%，廢石全鐵品位平均為0.81%，拋廢率為30.21%，效果十分明顯。

4.2應用

天寶礦業(yè)集團各公司礦石性質相近，鑒于懸浮式干選機優(yōu)越的分選效果，迅速在寶豐公司、鐵泰公司和金海公司進行推廣，使用3個月的生產指標統(tǒng)計數(shù)據見表4。

表4　懸浮式干選機與傳統(tǒng)干選機生產統(tǒng)計數(shù)據(%)

注：金海公司原干選工藝為2段。

由表4可知，懸浮式干選機的應用，大大提高了干式分選的效果，甩廢比例大幅度提高，干選精礦全鐵品位的提高值比磁滑輪提高值大0.58%以上，而甩廢全鐵品位比磁滑輪均有下降，減少了金屬流失。磁滑輪甩廢全鐵品位波動大，很難控制在1%以下，有時可達到2.0%以上，造成金屬的流失。

5效益分析

以全鐵品位提高最少的寶豐公司為例進行效益分析。寶豐公司設計能力年產鐵精粉為80萬噸，在引入懸浮式干選機前，已經達到設計生產能力。由于懸浮式干選機的引入，提高了入磨全鐵品位，鐵精粉產量提高了11%以上。按照寶豐公司年產鐵精粉80萬噸，增產達11%，即8.8萬噸。

增產的8.8萬噸，是由于懸浮式干選機取代了磁滑輪，從而提高了入磨品位所帶來的。在成本方面，一是增加了約13.5%礦石量的采礦、運輸和破碎成本，約合300元/噸精粉；二是懸浮式干選機的折舊、維護及電耗略高于磁滑輪。按當前市場價格65%品位的鐵精粉干基含稅價740元/噸估算，增產部分的鐵精粉利潤約為300元/噸，8.8萬噸鐵精粉利潤為2 640萬元；在節(jié)電方面，寶豐公司由于懸浮式干選機的投入，耗電量每噸鐵精粉節(jié)約3.82 kW/h，每噸鐵精粉節(jié)省電費約2元，由此寶豐公司每年可節(jié)省電費160多萬元。也就是說，僅由懸浮式干選機的技改，每年可為寶豐公司帶來2 800萬元的效益。而整個項目的投入是1 600多萬元。

按照以上的計算方法，天寶集團在懸浮式干選機投入前，年產鐵精粉400萬噸，全部技改完成后可增產44萬噸，即懸浮式干選機增產和節(jié)電2項每年可為天寶集團帶來1.4億元的經濟效益。

6結論

與傳統(tǒng)干選設備比較，懸浮式干選機對超貧釩鈦磁鐵礦的分選效果較好。利用該設備進行礦石入磨前的干式拋尾，現(xiàn)場生產統(tǒng)計結果表明，與原來使用的磁滑輪(表面磁感應強度500 mT)相比，該設備使拋廢率由5.1%提高到了17.1%，原礦全鐵品位提高了0.77%，拋出廢石的磁性鐵含量降到了1.0%以下，精礦產量提高了11%以上。經濟效益分析表明，全部采用該設備后，集團每年可多產鐵精粉44萬噸，按目前市場價格相應產值增加約1.4億元，為同類礦山增產增效提供了參考依據。

[1]孫紹利,陳立武,徐連勇,等.承德地區(qū)超貧釩鈦磁鐵礦礦石特征[J].科協(xié)論壇,2013(04):112-114.

[2]馬建明,陳從喜.我國鐵礦資源開發(fā)利用的新類型-承德超貧釩鈦磁鐵礦[J].礦產資源,中國金屬通報,2006(11):53-56.

[3]馬建明,陳從喜.我國鐵礦資源開發(fā)利用的新類型-承德超貧釩鈦磁鐵礦[J].中國金屬通報,2007(20):31-32.

[4]李俊旺,郭汝民. 承德建龍鐵礦螺旋溜槽重選提質改造實踐[J]. 礦冶,2014(06):18-21.

[5]謝承祥,張曉華,王少波,等. 第八屆全國礦床會議論文集[C].2006:4.

Application of Suspension Type Dry Separator Used in Chengde Tianbao Mining Group

WANG Jin-liang1, LIU Li-wei2, YANG Xiu-hua1

(1.Chengde Tianbao Mining Group,Chengde Hebei 067602,China;2. College of Mining Engineering,North China University of Science and Technology,Tangshan Hebei 063009,China)

ultrar-low-grade vanadium-titanium magnetite;suspension dry separator;dry pre-concentration for discarding waste

Suspension type dry separator is a new concept of magnetite ore dry preselecting equipment. The equipment is installed in crushing production line as dry separator for over-low-grade vanadium-titanium magnetite ore. Production statistics show that, throwing waste rate increased from 5.1% to 17.1% compared with magnetic pulley (surface magnetic induction intensity 500 mT), and ore magnetic iron grade increased by 0.77%. Magnetic iron content of the separated waste rock dropped to less than 1.0% and concentrate production increased by more than 11%. It was showed by economic benefits analysis that the production of iron concentrate could be increased by 440,000 tons annually after all the devices were applied in Tianbao Group. According to current market prices that output value will be increased 140 million yuan correspondingly.

2095-2716(2015)04-0017-04

TD951

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