鄧秀蘭
(馬鋼集團設計研究院有限責任公司)
選礦廠碎磨作業(yè)生產成本一般占選廠直接生產成本的60%以上,遵循“多碎少磨、能拋早拋”的選礦基本原則,最大限度地實現磨前拋尾,減少入磨礦量,降低礦石的磨礦能耗及選礦成本,對于低品位鐵礦資源的開發(fā)利用具有重要意義[1-2]。相比其他碎磨設備,高壓輥磨具有物理粉碎概率大,粉磨效率高,設備適應能力強,可提高后續(xù)選別產品品位和回收率,作業(yè)效率高,工藝流程配置簡單,投資少等優(yōu)點[3-6]。本文針對智利某鐵礦石進行高壓輥磨試驗,對輥磨前后的粒級變化及可磨度進行研究,為其后續(xù)選礦試驗提供技術支撐。
礦石化學多元素分析結果和鐵物相分析結果見表1和表2。
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由表1、表2可知,原礦鐵品位33.10%,有害雜質元素硫、磷含量較低,硅、鋁含量較高;主要鐵礦物為磁鐵礦,占比79.91%,另含有少量的赤褐鐵礦及硅酸鐵,占比分別為12.30%、6.62%,其他鐵礦物含量較少。
礦樣密度3.79 g/cm3,松散密度2.19 g/cm3,采用試驗室150 mm×200 mm顎式破碎機將物料破碎至30~0 mm粒級,再采用試驗室干式磁選機對30~0 mm粒級的產品進行干式磁選預先拋尾試驗。對干式磁選生產的30~0 mm精礦進行粒度分析,結果見表3。
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由表3可知,試樣中細粒級含量不高,-3,-5 mm粒級產率僅占10.90%和16.95%。
試驗用輥壓設備為試驗室GLGY0825型高壓輥磨機,輥面直徑800 mm,輥寬250 mm,工作壓力可調,電機額定功率55 kW×2,額定電流105 A。
輥壓試驗的壓輥轉速為8 r/min,每組試樣質量均為80 kg,含水率8%,不同壓力開路試驗結果見表4,產品篩析結果見表5。
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由表4、表5可知,隨輥面壓力提高,細粒級產品產率上升,粗粒級產品產率下降;當輥磨機的液壓壓力由7 MPa提高至9 MPa時,輥壓產品中-3 mm粒級的產率由未輥壓的10.90%提高至47.71%~50.06%。
高壓輥磨閉路輥壓試驗是在開路試驗的基礎上進行的,閉路篩分篩孔孔徑3 mm,輥面壓力8 MPa,當閉路輥壓循環(huán)負荷穩(wěn)定后,將輥壓機排礦進行粒度篩析,篩析結果見表6。
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由表6可知,試樣通過閉路高壓輥磨試驗后,-3 mm粒級含量由10.90%增加到50.49%,-5 mm粒級含量由16.95%增加到68.00%。
對輥壓前后的物料進行可磨度測定,測定結果見圖1、圖2。
由圖1可見,物料經高壓輥磨機輥壓后比原物料相對易磨,相同磨礦時間的磨礦產品新生成-0.075mm粒級產率明顯更高。
由圖2可見,相對可磨度系數都大于1,最高為1.30,表明試樣經高壓輥磨機輥壓處理后,其相對可磨度明顯提高,從而提高一段磨礦效率。
(1)智利某鐵礦石高壓輥磨試驗結果表明,原礦經閉路高壓輥磨處理后,-3 mm粒級含量由10.90%提高到50.49%,-5 mm粒級含量由16.95%提高到68.00%,高壓輥磨使原礦中的細粒級含量大幅增加,碎礦效果顯著。
(2)高壓輥磨作業(yè)可顯著提高入磨礦石的相對可磨度,降低后續(xù)磨礦系統(tǒng)的給礦粒度,實現多碎少磨,節(jié)能降耗。