蒙庫選礦三線磨礦分級(jí)工藝改造及效果

王振剛

（寶鋼集團(tuán)八鋼公司礦山事業(yè)部）

1 前言

富蘊(yùn)蒙庫鐵礦原設(shè)計(jì)選礦廠年處理原礦80萬t（選礦2線），隨著八鋼公司對(duì)鐵精粉需求的增加，2008年至2009年蒙庫鐵礦選廠進(jìn)行改擴(kuò)建，建設(shè)蒙庫選礦3線，年處理原礦150萬t，合計(jì)設(shè)計(jì)生產(chǎn)規(guī)模達(dá)到年處理原礦230萬t。由于受蒙庫鐵礦石品質(zhì)較好，屬易磨易選礦石，在磨礦細(xì)度達(dá)到70%（-200目含量）時(shí)，經(jīng)過三段磁選后，鐵精粉全鐵品位即可達(dá)到66%以上，因此在實(shí)際生產(chǎn)中蒙庫選礦2線、3線年原礦處理量合計(jì)達(dá)到約在300萬t/年，鐵精粉年產(chǎn)量保持在150萬t。由于受設(shè)計(jì)工藝流程及工藝裝備的制約，選礦廠礦石處理能力已很難進(jìn)一步提升。為此，蒙庫選礦廠組織技術(shù)人員對(duì)當(dāng)前選礦實(shí)際生產(chǎn)中存在的工藝、設(shè)備、操作等方面的問題進(jìn)行詳細(xì)會(huì)診，對(duì)影響產(chǎn)能提升的關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行分析研究，制定了蒙庫選礦三線磨礦分級(jí)工藝改造的基本原則和路線，并從2015年開始實(shí)施，至2017年6月，蒙庫選礦三線磨礦分級(jí)工藝改造項(xiàng)目完成并投入生產(chǎn)應(yīng)用，大幅提高了蒙庫選礦廠生產(chǎn)能力。目前蒙庫選礦廠實(shí)際年處理原礦已達(dá)330萬t以上。伴隨著蒙庫選礦三線分級(jí)系統(tǒng)工藝改造過程中先進(jìn)裝備和自動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用還極大簡化了操作和維護(hù)，有效降低了磨礦分級(jí)系統(tǒng)工序成本。

2 蒙庫選礦三線磨礦分級(jí)工藝改造

2.1 磨礦分級(jí)系統(tǒng)改造前狀況

蒙庫選礦磨選三線工藝流程為兩階段磨礦分級(jí)+三段磁選工藝，其中一段磨礦采用型號(hào)MQG3650球磨機(jī)兩臺(tái)（9#、10#磨機(jī)），與該段磨機(jī)配套使用的是FG-φ3000雙螺旋分級(jí)機(jī)兩臺(tái)，設(shè)計(jì)處理能力165t/h，由于新建4期破碎系統(tǒng)投產(chǎn)后，破碎成品礦粒度由≤20mm降低至≤15mm，一段球磨機(jī)單臺(tái)給礦量由160～180 t/h提高到190～210t/h。從實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行情況看一段分級(jí)機(jī)處理能力明顯跟不上球磨機(jī)能力的提升，使一段分級(jí)機(jī)處于超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，電機(jī)發(fā)熱、大小葉板損壞、螺旋軸斷裂等事故頻發(fā)，維護(hù)費(fèi)用顯著升高。從生產(chǎn)檢測(cè)指標(biāo)看，當(dāng)一段球磨機(jī)給礦量控制在160～180 t/h時(shí)，一段分級(jí)溢流細(xì)度為44.23%（-200目含量），分級(jí)溢流濃度為39.53%；當(dāng)一段球磨機(jī)給礦量控制在180～210t/h時(shí)，一段分級(jí)機(jī)分級(jí)溢流濃度升高到41.74%，分級(jí)溢流細(xì)度下降至40.78%（-200目含量），分級(jí)效率明顯下降并且出現(xiàn)跑粗現(xiàn)象，直接導(dǎo)致后續(xù)一段磁選鐵精礦品位降低，磁精TFe品位54%～58%，達(dá)不到設(shè)計(jì)要求的TFe61%指標(biāo)，同時(shí)又加大了二段磨選設(shè)備的負(fù)荷，最終導(dǎo)致鐵精粉鐵品位指標(biāo)下降。

2.2 磨礦分級(jí)工藝改造過程

為解決一段分級(jí)機(jī)處理能力與實(shí)際一段球磨機(jī)處理能力不配套問題，蒙庫選廠組織各方技術(shù)人員、設(shè)計(jì)單位及生產(chǎn)方進(jìn)行的分析診斷認(rèn)為：一段球磨機(jī)配套使用的螺旋分級(jí)機(jī)為重力分級(jí)設(shè)備，與現(xiàn)國內(nèi)普遍使用的其他先進(jìn)分級(jí)設(shè)備相比存在占地面積大、分級(jí)效率低、不易獲得較細(xì)溢流、檢修維護(hù)工作量大、事故處理時(shí)間長等缺點(diǎn)，無法滿足蒙庫選礦三線產(chǎn)能提升的需求。通過對(duì)比分析了幾種技改備選方案最終確定采用旋流器替代一段螺旋分級(jí)機(jī)方案。旋流器具有處理能力大、占地面積小，分級(jí)效率高、循環(huán)負(fù)荷低、簡單易維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，可有效解決一段球磨機(jī)產(chǎn)能提升后的分級(jí)能力配套問題，并降低磨礦分級(jí)系統(tǒng)的運(yùn)行成本。

圖1 磨礦分級(jí)工藝改造布置圖

改造措施：（1）在一段分級(jí)機(jī)（9#、10#）后各增加1個(gè)旋流器組，型號(hào)為FX660-GT-P×4，每臺(tái)旋流器處理量為130t/h，旋流器開二備二，旋流器基礎(chǔ)利用原分級(jí)機(jī)基礎(chǔ)安裝設(shè)備，無需新建基礎(chǔ)。（2）每組旋流器對(duì)應(yīng)一個(gè)鋼結(jié)構(gòu)泵池及兩臺(tái)渣漿泵。泵池利用分級(jí)機(jī)原基礎(chǔ)進(jìn)行圍建：泵池凈尺寸長×寬×高=5.0×3.5×3.0（m）。渣漿泵型號(hào) 250ZJ-I-A65，渣漿泵單臺(tái)功率為132kW，工作方式為一開一備，采用變頻器控制方式。（3）在選廠設(shè)置集中及機(jī)旁操作箱，配套變頻柜2臺(tái)（變頻器選用ACS800-160kW）。改造方案見圖1。

2.3 磨礦分級(jí)工藝改造指標(biāo)對(duì)比

蒙庫選礦三線磨礦分級(jí)工藝系統(tǒng)2016年底技術(shù)改造工作完成并投入生產(chǎn)運(yùn)行。改造前后磨礦分級(jí)指標(biāo)（入磨量180～210t/h）對(duì)比見表1、表2。

表1 改造前磨礦分級(jí)指標(biāo)數(shù)據(jù) %

表2 改造后磨礦分級(jí)指標(biāo)數(shù)據(jù) %

從表1和表2對(duì)比可以看出，在球磨機(jī)給礦量均控制在180～210t/h時(shí)，球磨機(jī)磨礦濃度和細(xì)度指標(biāo)接近，波動(dòng)不大，旋流器溢流細(xì)度比分級(jí)機(jī)溢流細(xì)度提高了3.75%，旋流器溢流濃度比分級(jí)機(jī)溢流濃度降低了2.09%，旋流器沉砂中合格細(xì)度比分級(jí)機(jī)返砂降低2.55%。經(jīng)計(jì)算旋流器分級(jí)效率比分級(jí)機(jī)提高5.68%。在一段磁選給礦品位接近情況下，改造后一段磁選精礦全鐵品位達(dá)到61%，達(dá)到了后續(xù)磨選系統(tǒng)的對(duì)供礦技術(shù)指標(biāo)的要求。

3 改造效果評(píng)價(jià)

（1）從改造前后磨礦分級(jí)生產(chǎn)指標(biāo)表明：在相同磨機(jī)給礦量條件下旋流器比分級(jí)機(jī)各項(xiàng)指標(biāo)更優(yōu)，分級(jí)效率更高，能滿足后續(xù)磨選系統(tǒng)對(duì)供礦技術(shù)指標(biāo)的要求。

（2）改造后旋流器分級(jí)能力完全可以滿足一段球磨機(jī)礦石處理量提升的要求。從2017年生產(chǎn)數(shù)據(jù)看，改造后單臺(tái)一段球磨機(jī)給礦量增加約15t/h，選礦三線鐵精粉年產(chǎn)量增加8.15%，最大限度挖掘了蒙庫選礦三線一段球磨機(jī)的潛能。

（3）改造完成后徹底解決了原分級(jí)機(jī)在一段球磨機(jī)給礦量提升至180～210t/h時(shí)事故頻發(fā)的現(xiàn)象，改造前兩臺(tái)一段分級(jí)機(jī)全年維護(hù)費(fèi)用為166萬元，改造完成后兩個(gè)一段旋流器組全年維護(hù)費(fèi)用降低至54萬元，顯著降低磨礦分級(jí)系統(tǒng)工序成本。

（4）本次在一段磨礦分級(jí)系統(tǒng)改造中控制系統(tǒng)采用了旋流器給礦渣漿泵變頻自動(dòng)控制和給礦泵池液位自動(dòng)調(diào)節(jié)技術(shù)，避免了原磨礦分級(jí)系統(tǒng)因工人操作控制不到位造成的指標(biāo)劣化問題，使整個(gè)磨礦分級(jí)系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)可靠，指標(biāo)更優(yōu)。