某磁鐵礦選廠工藝改造

陳少學 曾盤生 儲榮春

(1.中鋼集團馬鞍山礦山研究院有限公司；2.華唯金屬礦產資源高效循環(huán)利用國家工程研究中心有限公司；3.河源市紫金天鷗礦業(yè)有限公司)

某磁鐵礦選廠工藝改造

陳少學1,2曾盤生3儲榮春1,2

(1.中鋼集團馬鞍山礦山研究院有限公司；2.華唯金屬礦產資源高效循環(huán)利用國家工程研究中心有限公司；3.河源市紫金天鷗礦業(yè)有限公司)

廣東某磁鐵礦選廠為擴大產能、降低生產成本，針對現(xiàn)有生產工藝進行了技術改造升級，通過增加高壓輥磨系統(tǒng)和第3段球磨機，擴大了生產能力，降低了運行成本，為企業(yè)創(chuàng)造了良好的經濟效益。

磁鐵礦 高壓輥磨系統(tǒng) 磨礦 工藝改造

隨著世界經濟持續(xù)低迷，今年以來，鐵精粉價格一路走低，造成了國內鐵礦生產企業(yè)的利潤下降。廣東某企業(yè)擁有兩座選礦廠，處理能力分別為 80萬t/a和20萬t/a。隨著礦山資源開發(fā)的深入，原礦采出全鐵品位由前期的32.9%降低至目前的24%，造成了生產成本的上升。為降低生產成本，通過選礦工藝技術改造升級，在80萬t/a的選礦廠基礎上新增高壓輥磨系統(tǒng)和3段球磨機，擴大選礦生產能力至150萬t/a，改造后降低了成本，提高了企業(yè)經濟效益。

1 選廠生產現(xiàn)狀簡介

廣東某企業(yè)選廠目前年處理量為100萬t，年產鐵品位63.41%的鐵精粉27.94萬t，最終磨礦粒度控制在-0.074 mm 95%。破碎篩分流程為3段1閉路流程，粗碎設在井下，經過粗碎的礦石通過主井提升至地表進入選礦廠。由于原礦中含泥過高，容易造成篩分設備堵孔，降低了篩分效率。經過粗碎的原礦進行洗礦，洗礦為兩段開路篩分，1段篩孔為40 mm，2段篩孔為3 mm，篩下產品(≤3 mm)通過泵輸送至1段螺旋分級機，篩上產品(>3 mm)通過膠帶機給入到中碎機(GP100S)進行中碎作業(yè)，中碎后的產品通過膠帶機送至篩分機(2YSC2460)進行篩分作業(yè)，篩上產品(>16 mm)經過干式磁選，磁選精礦返回至細碎機(HP300)進行細碎作業(yè)，中碎和細碎產品共用一條膠帶機，篩下產品(≤16 mm)進行干式磁選，磁選精礦為最終破碎產品，送至粉礦倉進行儲存。

經過破碎干選后的粉礦分別進入2個選廠，分別為大選廠和小選廠。其中大選廠磨選能力為 80萬t/a，設有2個系列，粉礦通過振動給料機卸入球磨機給料皮帶，皮帶將粉礦給入到球磨機(MQG2730)進行1段磨礦作業(yè)，1段磨礦排礦自流至1段螺旋分級機(2FG-φ2 000 mm)進行分級作業(yè)，分級機沉砂返回至1段球磨機形成閉路磨礦，分級機溢流(-0.074 mm 55%)進行1段磁選作業(yè)，磁選精礦通過泵揚送入2段旋流器(φ250 mm×4)進行預先分級，旋流器溢流進行2段磁選，磁選精礦進行3段高頻細篩分級，2段旋流器沉砂和3段高頻細篩的篩上自流至2段球磨機(MQY2436)進行再磨作業(yè)；2段球磨機與2段旋流器、2段高頻細篩形成閉路磨礦；高頻細篩的篩下(-0.074 mm 95%)進行3段磁選，3段磁選精礦為大選廠最終精礦。小選廠磨選能力為20萬t/a，只有1個系列，粉礦通過膠帶機給入到1段球磨機(MQG2130)進行磨礦作業(yè)，1段球磨機排礦自流至1段螺旋分級機(2FG-φ1 200 mm)進行檢查分級，分級機沉砂返回1段球磨機(MQG2130)進行閉路磨礦；分級機溢流進行1段磁選，1段磁選精礦通過泵揚送給入2段水力旋流器(φ250 mm×2)進行2段分級，旋流器沉砂自流至2段球磨機(MQY2130)進行再磨作業(yè)，旋流器與球磨機形成閉路磨礦，旋流器溢流(-0.074 mm 95%)進行2段磁選，2段磁選精礦為小選廠最終精礦。小選廠的2段磁選精礦與大選廠的3段磁選精礦合并自流至大選廠的濃縮磁選脫水，經過濃縮磁選的精礦利用陶瓷過濾機進行脫水，最終水分小于10%。大選廠的1段、2段、3段磁選和小選廠的1段、2段磁選的尾礦合并作為最終尾礦，經濃縮機濃縮后用泵送至尾礦庫堆存。

2 選廠存在問題及改造工藝方案

2.1 存在的問題

隨著資源的進一步開發(fā)利用，原礦采出全鐵品位由原來的32.9%降低至目前的24%，造成了選比增大，生產成本增大；同時尾礦庫堆存壓力明顯增加。目前采礦能力約為110萬t，主井每年大約能夠提升礦石量110萬t，但是2個選廠的磨選能力只有100萬t/a，生產能力無法匹配；磨礦最終粒度為 -0.074 mm 95%，采用2段磨礦，磨機的單位處理能力不高。

2.2 改造方案

為此，通過考察，企業(yè)在80萬t/a的大選廠的基礎上，通過引進高壓輥磨等相關技術，將產能擴大至150萬t/a。通過新增高壓輥磨系統(tǒng)后，降低入磨粒度并進行粗粒提前拋尾，釋放第1段球磨機的磨礦能力；在充分挖掘第2段球磨機的磨礦能力下，將2段磨礦粒度放粗，新增加第3段磨礦，合理磨礦能力，保證磨礦最終細度，從而保證選礦技術指標。

企業(yè)近期對井下進行了二期開拓改造，未來將形成150萬t/a的采礦能力，其中主井保持原有出礦能力110萬t/a，副井出礦新增40萬t/a，并在副井附近新建40萬t/a的破碎篩分系統(tǒng)，破碎篩分流程與原有的110萬t/a破碎篩分流程保持一致，最終產品粒度均為-16 mm，經過2次干拋后的粉精礦產率為74.88%。

方案設計從粉礦倉底部的球磨給料皮帶接料將粉精礦送至高壓輥磨車間，高壓輥車間設有高壓輥緩沖礦倉，緩沖礦倉的礦石通過振動給料機卸至高壓輥給料膠帶機，經過擠壓后的物料通過膠帶機送至濕篩打散及預選車間，物料經直線振動篩(ZKR3060H)，篩上(>3 mm)物料通過膠帶機返回高壓輥車間進行閉路輥磨，篩下(≤3 mm)物料直接進行粗粒濕式預選，預選可拋出大約產率為19.56%的尾礦；預選尾礦自流到直線振動篩(ZKR2460H)脫水，篩上物料(>0.35 mm)通過皮帶機送至廢石倉儲存，預選精礦自流至大選廠1段螺旋機進行預先分級，分級機的沉砂返回至1段球磨機形成閉路磨礦，1段磨礦細度保持原來的 -0.074 mm 55%，分級機溢流進行1段磁選作業(yè)，磁選精礦通過泵揚送給入2段旋流器(φ250 mm×4)進行預先分級，旋流器溢流進行2段磁選，磁選精礦進行3段高頻細篩分級，2段旋流器沉砂和3段高頻細篩篩上自流至2段球磨機(MQY2436)進行再磨作業(yè)；2段球磨機與2段旋流器、3段高頻細篩形成閉路磨礦；為了匹配1段球磨機的磨礦能力，并充分挖掘2段磨機的能力，設計將2段磨礦細度放粗至-0.074 mm 78%。高頻細篩篩下物料進行3段磁選，3段磁選精礦通過泵輸送至新增的4段水力旋流器進行預選分級，旋流器沉砂自流至新增的3段球磨機進行磨礦作業(yè)，3段球磨機與4段旋流器形成閉路磨礦；4段旋流器的溢流進行4段磁選，磁選精礦即為最終精礦，經過濃縮磁選和陶瓷過濾機2段脫水后得到最終精礦產品。

3 預期改造效果

(1)本次選廠改造方案通過引入高壓輥磨系統(tǒng)和第3段磨礦設備，在不影響最終精礦指標的情況下，將原處理能力80萬t/a的大選廠擴能至 150萬t/a，并取消了小選廠，精簡了企業(yè)管理。

(2)新增高壓輥磨系統(tǒng)后，將入磨粒度降至 -3 mm，可多拋出產率為19.56%尾礦，并將入磨鐵品位提高至36.07%，且減少了產率為11.85%的粗粒尾礦進入尾礦庫，即每年減少了17.78萬t的尾礦量，有效緩解了尾礦庫壓力。

(3)新增第3段磨礦設備后，磨礦能力進行了重新分配，有效的確保了最終磨礦細度，從而保證了最終的精礦產品指標。

4 結 語

通過對廣東某磁鐵礦現(xiàn)有選廠的工藝改造，有效解決了采選之間生產能力不匹配的問題，將產能擴大到了150萬t/a，并減少了17.78萬t/a的尾礦入庫；實施高壓輥技術后，實現(xiàn)了“多碎少磨”，磨前預選可拋出大量的尾礦，提高了球磨機的磨礦能力，降低了企業(yè)運行成本，提高了經濟效益。

2014-11-12)

陳少學(1984—)，男，工程師，243000 安徽省馬鞍山市經濟技術開發(fā)區(qū)西塘路666號。