劉志軍 周 詠 田艷紅

(河北鋼鐵集團(tuán)司家營(yíng)北區(qū)礦山分公司)

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某選廠磨礦效果的優(yōu)化與實(shí)踐

劉志軍 周 詠 田艷紅

(河北鋼鐵集團(tuán)司家營(yíng)北區(qū)礦山分公司)

某露天礦山選礦廠兩個(gè)赤鐵礦生產(chǎn)系列存在磨礦效果差、選礦成本高的缺點(diǎn)，影響選廠生產(chǎn)。為解決該問(wèn)題，采取了提高一段磨礦入磨粒度和鋼球充填率、優(yōu)化鋼球配比，對(duì)二段球磨機(jī)進(jìn)行“二對(duì)一”改造等措施。應(yīng)用實(shí)踐結(jié)果表明，一段入磨粒度-12 mm含量由68.55%提高到90.60%，磨機(jī)臺(tái)時(shí)處理量提高了56 t/h，磨礦細(xì)度略微減小，過(guò)磨現(xiàn)象得到改善，損失在尾礦中的鐵降低1個(gè)百分點(diǎn)，可增產(chǎn)鐵精粉約31萬(wàn)t，同時(shí)減少使用1臺(tái)二段磨機(jī)，節(jié)約生產(chǎn)成本2 400萬(wàn)元以上，達(dá)到改善磨礦效果、增產(chǎn)降耗的目的。

磨礦效果 技術(shù)改造 入磨粒度

河北鋼鐵集團(tuán)司家營(yíng)北區(qū)礦山分公司屬鞍山式沉積變質(zhì)鐵礦床，為露天采礦場(chǎng)，礦石主要分為赤鐵石英巖和磁鐵石英巖兩大類(lèi)。選礦廠采用三段一閉路破碎工藝流程，運(yùn)轉(zhuǎn)兩個(gè)赤鐵礦生產(chǎn)系列和一個(gè)磁鐵礦生產(chǎn)系列，赤鐵礦生產(chǎn)系列選別工藝為階段磨礦分級(jí)—重選—強(qiáng)磁選—陰離子反浮選。

實(shí)際選礦生產(chǎn)中，赤鐵礦生產(chǎn)系列存在著一段磨礦入磨粒度較粗、二段磨礦存在過(guò)磨現(xiàn)象等問(wèn)題，且磨機(jī)鋼耗、電耗居于同類(lèi)礦山較高水平，因此對(duì)該選別系列磨礦效果進(jìn)行優(yōu)化，以穩(wěn)定生產(chǎn)指標(biāo)，降低生產(chǎn)成本。

1 存在問(wèn)題

赤鐵礦生產(chǎn)系列一段磨礦、二段磨礦分別使用2臺(tái)φ5.5 m×8.5 m溢流型球磨機(jī)和2臺(tái)φ5.5 m×8.3 m溢流型球磨機(jī)，生產(chǎn)中存在的問(wèn)題有：

(1)一段磨礦給礦-15 mm粒級(jí)占80%左右，球磨機(jī)臺(tái)時(shí)處理量420 t/h左右，產(chǎn)品細(xì)度-0.074 mm 25%左右，且對(duì)大粒度、小密度礦石的磨礦效果非常差，易經(jīng)角籠吐出，嚴(yán)重制約著球磨機(jī)處理能力的提高和磨礦效果的改善。

(2)二段球磨機(jī)給礦量未達(dá)到設(shè)計(jì)要求的676 t/h，僅300 t/h，磨礦產(chǎn)品細(xì)度-0.074mm 近70%(-0.025 mm超過(guò)20%)，過(guò)磨嚴(yán)重，金屬流失量大，同時(shí)導(dǎo)致尾礦庫(kù)尾砂排水固結(jié)速度慢，影響尾礦庫(kù)沉積干灘的形成和壩體的穩(wěn)定性。

2 磨礦效果的優(yōu)化

針對(duì)存在問(wèn)題，選廠從采場(chǎng)爆破、破碎環(huán)節(jié)出發(fā)，嚴(yán)格控制入磨礦料粒度，以達(dá)到多碎少磨、改善磨礦效果的目的。改進(jìn)路線：爆破降低大塊率—降低粗、中碎粒度—降低高壓輥破碎粒度—優(yōu)化入磨粒度—合理控制返砂比、磨礦濃度、鋼球配比、充填率—提高一段球磨機(jī)處理量—二段球磨機(jī)“二對(duì)一”改造—改進(jìn)磨礦效果—穩(wěn)定選別指標(biāo)—提高精礦粉產(chǎn)量、質(zhì)量。

2.1 提高入磨粒度

首先，采用孔內(nèi)空間微差技術(shù)、改變拋擲方向、分段裝藥、應(yīng)用輔助孔及縮小爆區(qū)規(guī)模、提升炸藥單耗等技術(shù)降低礦石大塊率，將直徑+1 200 mm的大塊含量控制在15%以?xún)?nèi)，最大塊徑控制在1 500 mm以?xún)?nèi)。然后調(diào)整粗碎機(jī)與中碎機(jī)排料口、動(dòng)錐高度，控制粗碎破碎產(chǎn)品粒度小于400 mm、中碎產(chǎn)品粒度小于50 mm；中碎篩分下層篩網(wǎng)篩孔由12 mm×40 mm更換成10 mm×30 mm；調(diào)整高壓輥磨機(jī)間隙、壓力、轉(zhuǎn)速、給料水分；高壓輥后增設(shè)振動(dòng)篩進(jìn)行檢查分級(jí)，篩孔尺寸14 mm×36 mm，降低球磨機(jī)給料粒度。一段磨礦入磨粒度優(yōu)化前后粒度組成見(jiàn)表1。

表1可知，改進(jìn)后，一段磨礦入磨礦料-12 mm含量由68.55%提高到90.60%。

2.2 調(diào)整一段磨礦參數(shù)

結(jié)合給礦粒度的調(diào)整，將一段球磨機(jī)鋼球填充率由33%提高到37%，鋼球球徑100 mm、80 mm比例2∶6調(diào)整為100 mm、80 mm、60 mm比例2∶4∶2，磨礦濃度85%，并相應(yīng)調(diào)整一段旋流器工作參數(shù)，保證合理的返砂比。調(diào)整后，一段球磨機(jī)臺(tái)時(shí)處理量由430 t/h提高到486 t/h。調(diào)整前后，一段磨礦指標(biāo)對(duì)比見(jiàn)表2。

表1 入磨粒度優(yōu)化前后粒度對(duì)比

表2 調(diào)整前后磨礦指標(biāo)對(duì)比

由表2可知，優(yōu)化后，一段球磨機(jī)臺(tái)時(shí)處理量提升了56 t/h，一段磨礦產(chǎn)品細(xì)度-0.074 mm含量由24.54%下降到24.02%，各粒級(jí)分布情況變化不大，可以滿(mǎn)足后續(xù)選別的要求。

2.3 球磨機(jī)“二對(duì)一”改造

降低入磨粒度、調(diào)整一段磨礦參數(shù)后，按照節(jié)能及配置合理原則，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備空間位置，將赤鐵礦二系列二段旋流器沉砂通過(guò)新增管路自流到一系列二段球磨給礦箱，二系列二段磨機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，一系列粗細(xì)分級(jí)給礦泵池增加兩臺(tái)渣漿泵，將部分礦漿輸送到二系列粗細(xì)分級(jí)旋流器給礦泵池，以平衡兩個(gè)系列的礦漿量，完成球磨機(jī)“二對(duì)一”改造。改造后，磨礦分級(jí)工藝流程見(jiàn)圖1。

為保證二段球磨機(jī)改造后，磨礦產(chǎn)品細(xì)度滿(mǎn)足后續(xù)選別要求，將一系列二段球磨機(jī)磨礦介質(zhì)充填率由24%提高到30%左右，將兩個(gè)系列二段旋流器壓力由100 kPa提高到120 kPa，并關(guān)閉二段旋流器沉砂水，二段磨礦濃度由70%提高到75%。

圖1 改造后磨礦分級(jí)工藝流程

3 應(yīng)用實(shí)踐

應(yīng)用實(shí)踐結(jié)果表明，改造后，一段磨機(jī)臺(tái)時(shí)處理量提高了56 t/h，磨礦產(chǎn)品細(xì)度略有下降；二段磨礦產(chǎn)品-0.074 mm含量由60%降低到50%(-0.025 mm含量由21%降低到15%)；尾礦-0.074 mm含量由83%降低到75%(-0.025 mm含量由50%降低到47%)，細(xì)粒級(jí)含量明顯減少，尾礦品位由12%降低到11%，提高了金屬鐵的回收率，也保障了尾礦庫(kù)的筑壩安全。

在保證精礦品位合格的前提下，全年可增產(chǎn)鐵精粉約31萬(wàn)t，每年可節(jié)約鋼耗、電耗約900萬(wàn)元；節(jié)約一臺(tái)球磨機(jī)購(gòu)置及安裝費(fèi)用至少1 500萬(wàn)元，二系列二段球磨機(jī)管路改造余下材料可用于三系列磁鐵礦的二段磨礦。

4 結(jié) 論

司家營(yíng)某露天礦選礦廠兩個(gè)赤鐵礦生產(chǎn)系列通過(guò)實(shí)施一系列優(yōu)化磨礦效果的措施后，一段磨礦入磨礦料-12 mm含量由68.55%提高到90.60%，磨機(jī)臺(tái)時(shí)處理量提高了56 t/h，可增產(chǎn)鐵精粉約31萬(wàn)t/a，同時(shí)節(jié)省了一臺(tái)二段球磨機(jī)的使用，完成了增產(chǎn)降尾的目標(biāo)，節(jié)約成本2 400萬(wàn)元以上，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

[1] 馬少健，陳建新.球磨機(jī)適宜磨礦介質(zhì)配比的研究[J].金屬礦山，2011(11)：27-31.

[2] 司亞梅，呂一波. 磨機(jī)中磨礦介質(zhì)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律[J].中國(guó)非金屬礦業(yè)導(dǎo)刊，2006(5)：40-43.

[3] 李 健，張 偉，張曉煜.提高選礦廠磨礦質(zhì)量的探討[J].礦山機(jī)械，2010(15)：97-99.

2016-08-24)

劉志軍(1978—)，男，063700 河北省灤縣響嘡鎮(zhèn)。