量恒式干選—高壓輥磨風(fēng)力磁選集成工藝簡述

白云峰

（渤海鋼鐵集團(tuán)二連浩特阿拉泰礦業(yè)有限公司，內(nèi)蒙古自治區(qū)011100）

0 前言

隨著礦山資源的日益枯竭，如何開發(fā)利用低品位礦石、優(yōu)化選礦工藝是選礦工作者急需解決的難題。近兩年來（高壓輥磨超細(xì)碎+量恒式干選干式預(yù)選）工藝設(shè)備和（高壓輥磨超細(xì)碎+風(fēng)力磁選集成）工藝設(shè)備得到了廣泛的應(yīng)用與推廣，解決了原來的干式選礦方法難以提高入磨品位的局限，使貧鐵礦資源富集成富礦資源成為現(xiàn)實(shí)。為改善選廠資源品質(zhì)，提升企業(yè)產(chǎn)能，節(jié)約用水用電，減少尾礦庫尾礦排放，降低生產(chǎn)成本，提升企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益創(chuàng)造了條件。

1 量恒式干選機(jī)簡介

量恒式干選機(jī)是三沅重工自主開發(fā)的高壓輥磨機(jī)配套磁鐵礦干式預(yù)選設(shè)備，主要用于粉碎物料中磁性礦石的干式分選，可廣泛應(yīng)用于磁鐵礦石河沙等預(yù)富集作業(yè)。與高壓輥磨機(jī)配套形成（高壓輥磨超細(xì)碎+量恒式干選機(jī)干式預(yù)選）工藝，極為適合磁鐵礦經(jīng)濟(jì)、高效、低污染開發(fā)利用。

該設(shè)備可以充分發(fā)揮高壓輥磨機(jī)輥壓物料單體解離度高的優(yōu)勢，在破碎段盡可能分離出廢石提高粗精礦品位。對于不同性質(zhì)的礦石，可一次性將鐵礦石品位提高至35%~55%，尾礦磁性鐵品位在1%以下，具有富集比大、回收率高的優(yōu)勢。實(shí)現(xiàn)細(xì)粉顆粒無介質(zhì)分級，入料-25 mm物料在復(fù)合力場中無介質(zhì)條件下，達(dá)到分級效果，磁選精礦-3 mm物料占85%，-1 mm物料占65%，一舉攻克了業(yè)內(nèi)長期以來細(xì)粉物料干式分級的難題。該設(shè)備可實(shí)現(xiàn)的主要功能如下。

1.1 全粒級分選

在獨(dú)特離心力、磁力、重力復(fù)合力場中解決磁鐵礦細(xì)粉包裹、黏附、團(tuán)聚等難題，在無風(fēng)、水等介質(zhì)的條件下，實(shí)現(xiàn)粉狀磁鐵礦的有效分選。配合特殊梯度磁場及獨(dú)特物料運(yùn)動(dòng)方式，實(shí)現(xiàn)全粒級原礦中解離度較好顆粒優(yōu)先取出。

1.2 恒定精礦品位

可根據(jù)礦石性質(zhì)、礦山建設(shè)條件、經(jīng)濟(jì)因素等，預(yù)選確定最佳粗選精礦品位。然后針對該礦石專門定制獨(dú)特量恒式干選機(jī)，實(shí)現(xiàn)初始設(shè)定。設(shè)備成型后，預(yù)選精礦品位不受原礦品位波動(dòng)的影響。

1.3 自然分級：

設(shè)備通過精礦品位控制精礦礦石相對解離度，從而控制精礦粒度，實(shí)現(xiàn)自然分級，有效降低入磨粒度。同時(shí)優(yōu)先選別，能拋早拋的實(shí)現(xiàn)，可顯著降低整個(gè)系統(tǒng)的循環(huán)負(fù)荷，降低運(yùn)行成本和建設(shè)投資。

2 高壓輥磨機(jī)

高壓輥磨已在越來越多的黑色金屬礦山得到廣泛應(yīng)用，結(jié)合預(yù)選拋尾工藝，高壓輥磨大大減少了入磨量，提高了入選品位；高壓輥磨設(shè)備還是高選擇性破碎設(shè)備，礦石顆粒晶格解離好，產(chǎn)生的微裂紋多，高壓輥磨產(chǎn)品較普通破碎產(chǎn)品好磨，可進(jìn)一步降低磨礦成本，以實(shí)現(xiàn)簡化碎礦流程、多碎少磨、提升系統(tǒng)生產(chǎn)能力、改善磨礦效果或選別指標(biāo)等不同目的的生產(chǎn)實(shí)踐。

高壓輥磨機(jī)可以與量恒式磁選機(jī)配套組合成（高壓輥磨超細(xì)碎+量恒式干選機(jī)預(yù)選）工藝，使鐵礦破碎產(chǎn)品的粒度大幅降低。破碎產(chǎn)品粒度減小使物料相對單體解離度增加，礦物可選性增強(qiáng)，在入磨前可將部分廢石拋出，實(shí)現(xiàn)“能拋早拋”，節(jié)省輸送成本和磨選成本，減少尾礦庫尾礦排放。也可以與風(fēng)力磁選配套組合成高壓輥磨風(fēng)力磁選集成系統(tǒng)工藝，利用風(fēng)力為動(dòng)力源對粉碎后的物料進(jìn)行多級風(fēng)力分級，從而分離出符合密度或粒徑要求的產(chǎn)品。

3 量恒式干選-高壓輥磨風(fēng)力磁選集成工藝

該工藝系統(tǒng)是把破碎、篩分、量恒式干選、高壓輥磨超細(xì)碎及風(fēng)力磁選相結(jié)合，充分發(fā)揮各設(shè)備優(yōu)勢，將大量脈石在破碎段拋出，預(yù)先產(chǎn)出一部分符合要求的精礦。能大幅降低破碎成本、運(yùn)輸成本、磨選成本、尾礦處理成本、環(huán)境治理成本，從而大幅降低企業(yè)生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。

3.1 量恒式磁選機(jī)干式預(yù)選試驗(yàn)

礦樣準(zhǔn)備：2015年8月1日阿拉泰礦業(yè)發(fā)送至陜西三沅重工原礦樣6噸，針對此原礦開展干式預(yù)選探索試驗(yàn)，編號為2#原礦樣。2#礦樣粒度較粗，最大粒度40 mm，首先對此礦樣開展高壓輥磨輥壓試驗(yàn)，為后續(xù)干式預(yù)選試驗(yàn)準(zhǔn)備合適粒級的物料。

對2#原礦進(jìn)行化驗(yàn)分析，其分析結(jié)果表明2#原礦的全鐵品位為41.1%。

3.1.1 開展2#原礦開路探索干式預(yù)選試驗(yàn)

阿拉泰礦業(yè)發(fā)送至陜西三沅重工的2#礦樣為-40 mm原礦樣，首先對此礦樣進(jìn)行12 mm高壓輥磨閉路輥壓，-12 mm輥壓后物料運(yùn)用量恒式干選機(jī)針對磁系組成、設(shè)備結(jié)構(gòu)等條件進(jìn)行干式預(yù)選開路條件試驗(yàn)。

高壓輥磨開路破碎至0～12 mm量恒式磁選干式預(yù)選，試驗(yàn)流程如圖1所示。

圖1 高壓輥磨開路破碎至0～12 mm量恒式磁選干式預(yù)選

在最佳條件下進(jìn)行干式預(yù)選試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見表1。

表1 在最佳條件下進(jìn)行干式預(yù)選試驗(yàn)試驗(yàn)結(jié)果

由上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知：-12 mm的2#礦樣開路干式預(yù)選試驗(yàn)，得到精礦鐵品位55.10%，中礦鐵品位40.30%，尾礦鐵品位12.1%的選別指標(biāo)，粉塵全鐵品位16.10%。

3.1.2 中礦再碎再選試驗(yàn)

為考察2#原礦開路干式預(yù)選的中礦全鐵品位再提高的可行性，針對干式預(yù)選的中礦進(jìn)行輥磨開路破碎，破碎后礦樣開展量恒式干選機(jī)干式預(yù)選試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見表2：

表2 量恒式干選機(jī)干式預(yù)選試驗(yàn)結(jié)果

由上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知：-12 mm的2#原礦干式預(yù)選精礦經(jīng)過開路破碎后的物料再次進(jìn)行干式預(yù)選，得到精礦品位50.50%，作業(yè)產(chǎn)率29.55%，中礦品位39.2%，產(chǎn)率62.73%，尾礦品位15.8%，產(chǎn)率5.45%的選別指標(biāo)，粉塵品位16.7%，產(chǎn)率2.27%。

3.2 高壓輥磨風(fēng)力磁選試驗(yàn)

2015年9月18日委托重慶京慶公司開展0～12 mm的富集礦的高壓輥磨干選試驗(yàn)，以便確定高壓輥磨風(fēng)力磁選系統(tǒng)處理經(jīng)富集后的礦粉的各項(xiàng)工藝技術(shù)指標(biāo)。

3.2.1 原礦鐵元素分析

對原礦進(jìn)行化驗(yàn)分析，其結(jié)果見表3：

表3 對原礦進(jìn)行化驗(yàn)分析結(jié)果

3.2.2 實(shí)驗(yàn)流程

原礦經(jīng)破碎、干選的富集礦，粒徑0～12 mm，經(jīng)高壓輥磨磨礦及風(fēng)力分級，全粒級（即0～6 mm）物料經(jīng)干式風(fēng)重磁旋力磁選機(jī)磁選，全粒級尾礦返回高壓輥磨，再磨再選；細(xì)粒級（即-0.15 mm）粉料經(jīng)干式風(fēng)重磁旋力磁選機(jī)組磁選，試驗(yàn)產(chǎn)出粗精、細(xì)精、中礦和尾礦。

高壓輥磨閉路風(fēng)力磁選集成試驗(yàn)流程如圖2所示。

3.2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

高壓輥磨閉路風(fēng)力磁選集成實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見表4：

表4 高壓輥磨閉路風(fēng)力磁選集成實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

由上表數(shù)據(jù)可知：粗精和細(xì)精的綜合品位58.33%，綜合尾礦品位28.65%，金屬回收率69.22%。3.3 量恒式干選-高壓輥磨風(fēng)力磁選集成工藝

量恒式干選-高壓輥磨風(fēng)力磁選集成工藝流程圖如圖3所示。

圖2 高壓輥磨閉路風(fēng)力磁選集成試驗(yàn)流程

圖3 量恒式干選-高壓輥磨風(fēng)力磁選集成工藝流程圖

4 結(jié)語

通過試驗(yàn)分析并針對蒙古額仁鐵礦的礦石性質(zhì)，采用了量恒式干選-高壓輥磨風(fēng)力磁選集成工藝，即先通過量恒式干式進(jìn)行預(yù)先拋尾可獲得精礦鐵品位55.10%，中礦鐵品位40.30%，尾礦鐵品位12.1%的選別指標(biāo)，粉塵全鐵品位16.10%。然后將中礦鐵品位40.30%的物料一部分給入高壓輥磨風(fēng)力磁選可獲得品位大于50.50%的精礦；另一部分給入粉礦再選，可獲得品位大于45%的精礦。該工藝可以最大限度地降低磨礦和運(yùn)輸成本，減少金屬流失。

[1]天津渤海鋼鐵集團(tuán)三沅重工高壓輥磨產(chǎn)品干式預(yù)選試驗(yàn)報(bào)告[R].

[2]三沅重工量恒式磁選機(jī)簡介[R].

[3]渤海集團(tuán)選礦新工藝實(shí)驗(yàn)報(bào)告（馬鞍山高壓輥磨試驗(yàn)）[R].

[4]重慶京慶試驗(yàn)報(bào)告[R].