李美鮮 邢樹欣

（1.馬鋼集團(tuán)設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司；2.肅北縣博倫礦業(yè)開發(fā)公司）

甘肅某鐵礦年設(shè)計(jì)處理規(guī)模250 萬(wàn)t。近年，隨著市場(chǎng)鐵礦價(jià)格的穩(wěn)定，選廠為提高經(jīng)濟(jì)效益，逐步探索在現(xiàn)有設(shè)備設(shè)施的基礎(chǔ)上，以盡量減小對(duì)選廠生產(chǎn)的影響為前提進(jìn)行擴(kuò)能改造，將處理能力提升至350 萬(wàn)t/a［1-3］；同時(shí)，隨著礦石性質(zhì)的變化，原工藝流程存在鐵精礦品位偏低，SiO2含量高等問題。因此，對(duì)選廠進(jìn)行工藝技術(shù)改造勢(shì)在必行。

1 礦石性質(zhì)

該礦石屬于高磷高硫低品位單一酸性原生磁鐵礦，可回收的有用成分主要是鐵。磁鐵礦主要呈稠密—中等稠密浸染狀嵌布于脈石中，脈石含量較高的為石英和閃石。礦石多元素化學(xué)分析結(jié)果見表1，磁鐵礦嵌布粒度見表2。

由表1、表2 可知，磁鐵礦粒度普遍細(xì)小，要提高鐵精礦品位，必須提高礦石解離度。

2 選廠原工藝流程

選廠現(xiàn)有工藝采用三段一閉路—階段磨選流程。礦石在井下粗碎后提升上來(lái)，分兩個(gè)系列處理。井下采用C125 顎式破碎機(jī)粗碎，地表采用C100 顎式破碎機(jī)粗碎，中碎采用HP400 圓錐破碎機(jī)，中碎產(chǎn)品與KYH2665 圓振篩組成閉路篩分，礦石經(jīng)兩段干拋后進(jìn)入磨選廠房。干拋精礦進(jìn)入2740格子型球磨機(jī)和3660 溢流型球磨機(jī)進(jìn)行一段磨礦，磨礦產(chǎn)品與旋流器組成閉路，溢流經(jīng)磁選后，精礦進(jìn)入2740溢流型球磨機(jī)進(jìn)行二段磨礦，二段溢流經(jīng)磁選后，精礦進(jìn)入2740 溢流型球磨機(jī)進(jìn)行三段磨礦。目前，三段磨礦細(xì)度為-0.045 mm 90%，磨礦產(chǎn)品經(jīng)磁選后，精礦經(jīng)陶瓷過(guò)濾機(jī)過(guò)濾得到最終精礦。原工藝流程見圖1，最終鐵精礦指標(biāo)見表3。

由表3可知，精礦TFe品位62.02%，SiO2含量9.74%，要達(dá)到選廠鐵精礦銷售標(biāo)準(zhǔn)TFe 品位64%以上，SiO2含量控制在9%以內(nèi)，還存在一定差距。

3 工藝改造方案

3.1 改造方案

（1）破碎工段。在選廠現(xiàn)有三段一閉路碎礦的基礎(chǔ)上，三段碎礦產(chǎn)品粒度由12 mm 放粗至20 mm，引入高壓輥磨超細(xì)碎工藝，將產(chǎn)品粒度控制在3 mm以下，減輕磨機(jī)壓力。輥磨產(chǎn)品通過(guò)干式閉路篩分，篩上+3 mm 粒級(jí)經(jīng)磁滑輪拋尾后，精礦返回輥磨機(jī)，篩下-3 mm粒級(jí)進(jìn)粗顆粒磁選機(jī)，磁選粗精礦進(jìn)一段磨礦系統(tǒng)，磁選尾礦可撈取粗粒尾砂，細(xì)砂進(jìn)尾礦濃縮系統(tǒng)［4-5］。

（2）磨選工段。將原三段磨機(jī)改作一段、二段磨礦使用，以提高磨礦處理能力；由于立磨機(jī)廣泛應(yīng)用于微細(xì)粒磨礦，相對(duì)于球磨具有節(jié)能、運(yùn)行成本低的特點(diǎn)，特引入立式塔磨機(jī)作為三段磨礦設(shè)備；引入淘洗機(jī)精選設(shè)備，對(duì)精礦進(jìn)行淘洗機(jī)再選；研究表明，可提高精礦鐵品位1.5～2.0 個(gè)百分點(diǎn)。改造后工藝流程見圖2，改造后鐵精礦多元素分析結(jié)果見表4。

3.2 改造效果

通過(guò)在破碎工段引入高壓輥磨機(jī)，可放粗三段破碎產(chǎn)品粒度，產(chǎn)品粒度可由12 mm 提高至20 mm，減輕碎礦負(fù)荷，提高破碎處理能力，使破碎工段達(dá)到年處理能力360 萬(wàn)t。經(jīng)高壓輥磨超細(xì)碎工藝后，磨前產(chǎn)品粒度降至3 mm，每年可多拋出產(chǎn)率5%的廢石。同時(shí)，增設(shè)磨前濕式粗粒磁選，使磨前鐵品位提高至34%，增加粗粒尾砂產(chǎn)率，減少進(jìn)入尾礦庫(kù)的尾礦量。一般來(lái)說(shuō)，高壓輥磨后采用濕式篩分，篩分效率更高，但考慮到選廠當(dāng)?shù)馗珊等彼?、冬季氣溫低，此次采用高壓輥磨與干式篩分組成閉路，兩者作業(yè)制度相同，工藝配置及人員調(diào)配更加合理順暢。粗粒磁選改造直接在廠房?jī)?nèi)進(jìn)行，粗粒尾砂通過(guò)膠帶機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)至堆場(chǎng)。

原4 臺(tái)三段磨機(jī)可根據(jù)需要改作一段、二段使用，可有效解決由于擴(kuò)能引起的一段、二段磨機(jī)處理能力不足的問題；三段磨礦改用立式塔磨機(jī)，設(shè)計(jì)產(chǎn)品細(xì)度-0.045 mm95%，可使磁鐵礦得到充分單體解離，再通過(guò)淘洗機(jī)精選，真正實(shí)現(xiàn)細(xì)磨深選、提質(zhì)降雜。試驗(yàn)結(jié)果表明，鐵精礦品位可達(dá)65.40%，SiO2雜質(zhì)含量可降低至4.97%。

改造后合格礦通過(guò)N1#膠帶機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)至給礦圓筒倉(cāng)，再通過(guò)圓筒倉(cāng)N2#膠帶機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)至高壓輥磨廠房，輥壓后的產(chǎn)品通過(guò)N1#轉(zhuǎn)運(yùn)站轉(zhuǎn)運(yùn)至干式篩分廠房，篩上產(chǎn)品通過(guò)N2#干拋轉(zhuǎn)運(yùn)站干拋后，廢石運(yùn)至廢石堆場(chǎng)，篩上精礦直接落在N2#膠帶機(jī)上運(yùn)至高壓輥磨廠房。三段立磨廠房布置在主廠房及濃縮池邊上，粗精礦與尾礦均充分利用地形和現(xiàn)有設(shè)施實(shí)現(xiàn)自流和就近進(jìn)入。改造與生產(chǎn)分開，最大限度地減少了對(duì)生產(chǎn)的影響。

4 經(jīng)濟(jì)效益分析

經(jīng)過(guò)擴(kuò)能提質(zhì)改造，礦石處理能力提升至350萬(wàn)t/a，精礦產(chǎn)量增加20 萬(wàn)t/a，同時(shí)鐵精礦品位由62%提高至65%，提高了人員勞動(dòng)生產(chǎn)效率。按700元/t 鐵精粉價(jià)格，項(xiàng)目實(shí)施后，正常年銷售收入可達(dá)67 841.15 萬(wàn)元，稅后利潤(rùn)6 868.94 萬(wàn)元，投資財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率為22.86%，全部投資回收期為5.34 a。

5 結(jié)論

（1）甘肅某鐵礦屬高磷高硫低品位單一酸性原生磁鐵礦，可回收的有用成分主要是鐵，脈石含量高。磁鐵礦均勻嵌布在脈石中，粒級(jí)普遍均勻細(xì)小，要提高鐵精礦品位，必須使礦石達(dá)到充分解離。

（2）放粗三段一閉路破碎產(chǎn)品粒度，引入高壓輥磨超細(xì)碎工藝，擴(kuò)大了選廠處理能力；增設(shè)磨前粗粒預(yù)選，提高了入磨鐵品位，增加了拋尾量；三段磨礦改用立式塔磨機(jī)并采用淘洗機(jī)進(jìn)行精選，實(shí)現(xiàn)了礦石的細(xì)磨深選，達(dá)到了擴(kuò)能提質(zhì)的目的，可為類似礦山的改造提高參考。

（3）通過(guò)工藝改造實(shí)施，可實(shí)現(xiàn)稅后利潤(rùn)6 868.94 萬(wàn)元，投資財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率為22.86%，經(jīng)濟(jì)效益顯著。