孫大勇　孫建喜

(北京華夏建龍礦業(yè)科技有限公司)

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建龍某鐵礦干式預(yù)選拋廢工藝優(yōu)化

孫大勇孫建喜

(北京華夏建龍礦業(yè)科技有限公司)

摘要建龍礦業(yè)某鐵礦山選廠入選礦石為超貧釩鈦磁鐵礦，原干式預(yù)選拋廢工藝存在拋廢產(chǎn)率低、鐵損失大等問題，指標(biāo)較差。為提高拋廢效果，分析了產(chǎn)生問題的原因。通過控制給料水分和給料粒度、改進(jìn)給料裝置、調(diào)整磁偏角及分礦板與筒體間隙、確定最佳筒體轉(zhuǎn)速等措施，優(yōu)化干式預(yù)選工藝及設(shè)備參數(shù)。改進(jìn)后干選拋廢指標(biāo)明顯改善，拋廢產(chǎn)率由24.20%提升至34.00%，尾礦磁性鐵品位由1.07%降低至0.63%，精礦磁性鐵品位由6.41%提升至7.43%，磁性鐵回收率由94.90%提升至95.78%。該干式預(yù)選拋廢工藝的優(yōu)化，有效降低了后續(xù)磨礦—磁選作業(yè)的負(fù)荷和流程能耗，提高了選廠的產(chǎn)能。

關(guān)鍵詞超貧釩鈦磁鐵礦干式預(yù)選磁性鐵降本增效

目前礦業(yè)行情整體看跌，市場不景氣，鐵精礦價(jià)格持續(xù)走低，鐵礦生產(chǎn)企業(yè)面臨著巨大的生存考驗(yàn)。國內(nèi)外鐵礦山都積極圍繞“降本增效”展開工作，分析影響生產(chǎn)成本的關(guān)鍵因素并積極改進(jìn)，以降低生產(chǎn)成本，保證企業(yè)在低迷的大環(huán)境中生存下去。

北京華夏建龍礦業(yè)科技有限公司(簡稱建龍礦業(yè))某鐵礦山選廠入選礦石為超貧釩鈦磁鐵礦，年處理原礦1 450萬t，鐵品位僅9.25%，磁性鐵品位5.12%，選礦比13.5[1]。-800 mm的原礦經(jīng)破碎系統(tǒng)破碎至-12 mm進(jìn)行干式預(yù)選拋廢，精礦進(jìn)入后續(xù)球磨—磁選作業(yè)。干選拋廢作為選礦流程的“咽喉”工序，對(duì)于提高入磨礦石品位、降低選礦比和能耗具有重要意義，是選廠實(shí)現(xiàn)降本增效的關(guān)鍵[2-3]。為提高干式預(yù)選拋廢指標(biāo)，對(duì)干式預(yù)選工藝及干選機(jī)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，以達(dá)到進(jìn)一步降本增效的目的。

1存在問題與原因

1.1原干選拋廢存在問題

該鐵選廠干式預(yù)選工藝流程是，破碎產(chǎn)品由皮帶輸送機(jī)給入干式磁選機(jī)的給礦溜槽，進(jìn)入磁滾筒，經(jīng)選別獲得精礦、尾礦產(chǎn)品。尾礦拋廢至排土場，精礦進(jìn)入后續(xù)分選作業(yè)。干選機(jī)結(jié)構(gòu)示意見圖1。

原干式預(yù)選拋廢指標(biāo)較差，表現(xiàn)在：①理論拋廢產(chǎn)率為39.62%，現(xiàn)場生產(chǎn)拋廢產(chǎn)率僅24.2%；②干選尾礦含磁性鐵1.07%，鐵損失較大；③干選精礦

圖1　干選機(jī)結(jié)構(gòu)示意

全鐵品位 10.54%，其中夾雜的脈石含量達(dá)到18.5%左右，大量脈石進(jìn)入球磨，降低選礦流程的產(chǎn)能。

1.2原因分析

對(duì)工藝和設(shè)備進(jìn)行分析，查找造成干選指標(biāo)較差的原因，主要?dú)w結(jié)為以下幾點(diǎn)。

(1)水分影響。給料水分過高會(huì)提高“磁團(tuán)”的黏結(jié)性，使其結(jié)合更牢固，容易粘在磁滾筒筒皮上，惡化選別效果?，F(xiàn)場生產(chǎn)中，由于除塵加水和原礦自身水分，干選機(jī)給料水分較高，干選指標(biāo)較差。

(2)給料粒度的影響。給礦粒度粗細(xì)決定著礦石中磁性礦的單體解離程度，直接影響干選拋廢效果。現(xiàn)場生產(chǎn)由于檢查篩分管理、維護(hù)不到位，使給料粒度不穩(wěn)定，粒度偏大現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，達(dá)不到干選機(jī)給料要求。

(3)干選機(jī)磁偏角偏大。磁偏角大小也會(huì)影響磁選精礦、尾礦的質(zhì)量，一是有些磁性礦粒在磁滾筒粗選區(qū)未吸附在筒體表面而被拋出進(jìn)入尾礦，增大了磁性鐵在尾礦中的損失，二是導(dǎo)致磁滾筒精選選別區(qū)縮短，精礦夾雜較多，鐵品位低。

(4)磁滾筒轉(zhuǎn)速。磁滾筒轉(zhuǎn)速?zèng)Q定礦粒在筒體表面所受離心力的大小和磁翻轉(zhuǎn)作用的強(qiáng)弱。給料量一定時(shí)，干選機(jī)轉(zhuǎn)速還決定著筒體表面的料層厚度，轉(zhuǎn)速越快，料層厚度越薄。工業(yè)生產(chǎn)中，需要針對(duì)物料性質(zhì)，進(jìn)行取樣和試驗(yàn)跟蹤，以確定合適的滾筒轉(zhuǎn)速，在保證回收率的前提下，盡量提高精礦品位。

(5)筒體表面物料寬度不夠。干選機(jī)筒體寬 2 400 mm，筒體內(nèi)磁系寬2 000 mm，即該磁選機(jī)有效選別寬度為2 000 mm。由于布料不均，實(shí)際生產(chǎn)時(shí)物料在筒體表面分布寬度只有1 300～1 500 mm。相同給料時(shí)，筒體表面物料寬度越窄，料層厚度越大，受到磁場力小于離心力和重力合力的磁性礦粒越多，損失在尾礦中的鐵越多。

(6)干選機(jī)分料板位置不合理。調(diào)整分礦板位置可以控制精礦、尾礦的產(chǎn)率和品位。原干選機(jī)分料板與筒體間隙不穩(wěn)定，容易過大或過小。過大，部分粘附在料層表面的粉塵或非磁性細(xì)顆粒物料進(jìn)入精礦，影響精礦質(zhì)量；過小，會(huì)將部分精礦刮到尾礦中，造成尾礦磁性鐵品位偏高。

2改進(jìn)措施

針對(duì)干選拋廢存在問題和原因，對(duì)干式磁選機(jī)工藝參數(shù)和構(gòu)造進(jìn)行優(yōu)化，以達(dá)到優(yōu)化拋廢指標(biāo)、降低后續(xù)作業(yè)成本的目的。

(1)控制給料水分。給料水分過高時(shí)，適當(dāng)增大原礦中的塊礦比例，降低給料水分、含泥量，并取消部分區(qū)域的除塵加水，以確保干選機(jī)給料水分符合選別要求。當(dāng)水分仍較高時(shí)，啟動(dòng)備用干選機(jī)、減少單臺(tái)干選機(jī)給礦量調(diào)節(jié)。

(2)控制給料粒度。嚴(yán)格管控檢查篩分作業(yè)，定期檢查、維護(hù)，保證篩機(jī)正常工作，無篩孔損壞；通過合理配礦，使給料粒度穩(wěn)定、均勻。

(3)改進(jìn)給料裝置。將原干選機(jī)給礦溜槽改造為振動(dòng)給礦溜斗，溜斗角度60°，在給料溜斗上焊接擋料齒，對(duì)物料進(jìn)行二次分散，保證干選機(jī)的額定給料寬度。同時(shí)制定積料定期清理制度，確保給料溜斗上無物料沉積，達(dá)到均勻布料。

(4)調(diào)整磁偏角。通過調(diào)整絲杠將磁偏角調(diào)小，使磁滾筒表面完全成為粗選選別區(qū)，物料按磁性分層，即磁性礦粒分布在物料下層，吸附于筒體表面，經(jīng)選別成為精礦產(chǎn)品，而脈石分布在物料上層，最終被拋出成為尾礦產(chǎn)品。

(5)調(diào)整分料板與筒體間隙?，F(xiàn)場生產(chǎn)顯示干選精礦厚度在20～25 mm，調(diào)整分料板與筒體間隙至30 mm左右，不僅保證精礦產(chǎn)品全部進(jìn)入精礦溜槽，還能將粉塵或非磁性顆粒有效擋至尾礦區(qū)。

(6)為確定合適的干選機(jī)筒體轉(zhuǎn)速，調(diào)整干選機(jī)設(shè)備及工藝參數(shù)至最佳后，進(jìn)行干選機(jī)轉(zhuǎn)速試驗(yàn)。結(jié)果見表1。

表1　干選機(jī)筒體轉(zhuǎn)速試驗(yàn)結(jié)果

表1表明，隨著筒體轉(zhuǎn)速不斷增大，拋廢產(chǎn)率和精礦mFe品位均逐漸提高，尾礦mFe品位則呈先減小后增大趨勢。原因是滾筒轉(zhuǎn)速低時(shí)，筒體表面料層厚度大，分選精度差，提高了尾礦mFe品位。隨著轉(zhuǎn)速增大，筒體表面料層厚度逐漸達(dá)到最佳，尾礦mFe品位達(dá)到最低，此時(shí)筒體轉(zhuǎn)速為50 r/min。繼續(xù)增大轉(zhuǎn)速，料層受到的離心力增大，部分磁性礦粒損失在尾礦中，降低精礦mFe回收率。但轉(zhuǎn)速小于50 r/min時(shí)，精礦mFe回收率變化不大。因此選擇筒體轉(zhuǎn)速為50 r/min，此時(shí)預(yù)選拋廢率為34.00%、精礦mFe回收率為95.78%，總體指標(biāo)最佳。

3優(yōu)化前后指標(biāo)對(duì)比

干式預(yù)選拋廢工藝優(yōu)化前后指標(biāo)對(duì)比結(jié)果見表2。

表2優(yōu)化前后干選指標(biāo)對(duì)比結(jié)果

%

從表2可以看出，工藝改進(jìn)后，預(yù)選拋廢產(chǎn)率、精礦mFe品位、尾礦mFe品位、精礦mFe回收率都有很大的提升，其中拋廢產(chǎn)率和精礦mFe品位分別提高了9.80，1.02個(gè)百分點(diǎn)，提高了后續(xù)球磨—磁選作業(yè)的產(chǎn)能，又實(shí)現(xiàn)了對(duì)鐵的初步富集。

4結(jié)論

(1)建龍礦業(yè)某鐵選廠處理超貧釩鈦磁鐵礦，原干式預(yù)選拋廢工藝指標(biāo)較差，達(dá)不到39.62%的設(shè)計(jì)拋廢產(chǎn)率，且損失在拋廢尾礦中的鐵較多。

(2)從干選機(jī)給料水分和粒度、磁偏角、分料板位置、滾筒轉(zhuǎn)速等方面出發(fā)，實(shí)施優(yōu)化改進(jìn)措施，明顯改善了干選指標(biāo)。優(yōu)化后，干式預(yù)選拋廢產(chǎn)率由24.20%提升至34.00%，精礦mFe品位、尾礦mFe品位、精礦mFe回收率均獲得了提升。

(3)該干式預(yù)選拋廢工藝的優(yōu)化，對(duì)于降低選礦成本、提高工藝流程產(chǎn)能具有積極作用，達(dá)到了選廠降本增效的目的。

參考文獻(xiàn)

[1]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].國土資源情報(bào)，2006(11)：53-56.

[2]黃培華.永磁大塊礦石干式磁選機(jī)應(yīng)用與改善[J].金屬礦山，2005(S)：404-406.

[3]冉紅想，史佩偉，劉永振.干式磁選設(shè)備的現(xiàn)狀與應(yīng)用發(fā)展[J].有色設(shè)備，2010(6)：11-13.

(收稿日期2015-12-28)

孫大勇(1989—)，男，助理工程師，100070 北京市豐臺(tái)區(qū)南四環(huán)西路188號(hào)。