某赤鐵礦選礦廠二段磨礦—分級工藝優(yōu)化改造

鄭可心 周 詠

(河北鋼鐵集團(tuán)司家營研山鐵礦有限公司)

某鐵礦山屬“鞍山式”沉積變質(zhì)鐵礦床，礦石類型主要為赤鐵石英巖和磁鐵石英巖兩大類，淺層以赤鐵石英巖為主，深層過渡為磁鐵石英巖。目前選礦廠主要入選赤鐵礦石，運轉(zhuǎn)2個氧化礦選別系列和1個原生礦選別系列，其中氧化礦選別系列二段磨礦—分級作業(yè)中礦循環(huán)負(fù)荷大，分級效率低，球磨機(jī)臺時處理能力小， 影響選礦生產(chǎn)指標(biāo)，需進(jìn)行工藝優(yōu)化。

1 工藝流程與存在問題

1.1 工藝流程

某鐵礦山選礦廠氧化礦選別系列年處理礦石900萬t，生產(chǎn)鐵精粉220萬t，采用磨礦—粗細(xì)分級—重選—磁選—陰離子反浮選流程進(jìn)行生產(chǎn)，重選精礦和浮選精礦合并作為最終鐵精礦產(chǎn)品，工藝流程見圖1。

圖1 氧化礦選別系列工藝流程

礦石經(jīng)一段磨礦分級后，細(xì)粒級進(jìn)入磁選—浮選作業(yè)，粗粒級進(jìn)入1粗1精1掃重選—掃選尾礦磁選作業(yè)。螺旋溜槽精礦經(jīng)高頻細(xì)篩隔渣后篩下作為重選精礦，螺旋溜槽掃選中礦、弱磁選精礦、中磁選精礦、螺旋溜槽精選尾礦、高頻細(xì)篩篩上共5種產(chǎn)品作為循環(huán)中礦經(jīng)二段磨礦—分級作業(yè)后繼續(xù)給入粗細(xì)分級旋流器分級。

二段磨礦—分級作業(yè)處理的循環(huán)中礦種類多，其分級效率和磨礦效果直接影響粗細(xì)分級旋流器的給礦粒度。二段磨礦—分級效果不佳，會造成重選、浮選給礦粒度變粗，影響選別效果，并進(jìn)一步增大中礦循環(huán)負(fù)荷，限制球磨機(jī)入磨礦量，造成惡性循環(huán)[1]。

1.2 存在問題

實際生產(chǎn)運行中，中礦循環(huán)負(fù)荷很高，二段旋流器給礦泵電流長期高于額定電流，二段磨礦細(xì)度較粗，分級效率低，重選精礦指標(biāo)波動較大，球磨機(jī)臺時處理量不穩(wěn)定，需要頻繁調(diào)整。針對該問題，選礦廠對二段磨礦—分級作業(yè)進(jìn)行取樣分析，以解決中礦循環(huán)負(fù)荷過大問題。二段磨礦—分級作業(yè)參數(shù)與工藝生產(chǎn)指標(biāo)分別見表1、表2。

表1 二段磨礦—分級作業(yè)設(shè)備參數(shù)

表2 二段磨礦—分級工藝指標(biāo) %

根據(jù)表1、表2結(jié)合生產(chǎn)實際分析，存在的問題有：

(1)二段旋流器給礦壓力低，給礦泵電機(jī)長期處于超負(fù)荷運轉(zhuǎn)狀態(tài)，但是旋流器壓力最高僅90 kPa，說明二段旋流器給礦泵選型不合適。

(2)二段旋流器給礦濃度過高，分級效果不佳，分級效率僅12.64%。

(3)二段磨礦球磨機(jī)磨礦濃度較低，磨機(jī)內(nèi)礦漿流速快，磨礦時間短，磨礦產(chǎn)品相比給礦細(xì)度-0.074 mm僅提高6.40個百分點，目的礦物單體解離不充分。

2 優(yōu)化改造

通過流程取樣分析和論證，對選礦設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化改造。將二段旋流器給礦泵更換為250ZJ-I-A65型渣漿泵，配套電機(jī)功率由250 kW提高到315 kW，以提高渣漿泵處理能力；根據(jù)生產(chǎn)情況增加泵池補(bǔ)加水，以降低旋流器給礦濃度；提高旋流器給礦壓力至110 kPa，將二段球磨機(jī)球荷填充率由原來28%提高到32%。改造后，二段旋流器分級效率提高到31.14%，二段磨礦—分級作業(yè)工藝參數(shù)見表3。

表3 改造后二段磨礦—分級作業(yè)工藝參數(shù) %

從表3和表2數(shù)據(jù)對比可以看出，降低旋流器給礦濃度、提高旋流器給礦壓力后，分級效率較改造前提高了18.50個百分點；通過旋流器優(yōu)化，沉砂產(chǎn)品濃度得到有效控制，由68.77%提高到71.98%，提高3.21個百分點，從而為二段磨礦濃度控制提供了條件；磨礦濃度由68.24%提高到72.45%，提高4.21個百分點，磨礦產(chǎn)品-0.074 mm粒級含量也由33.8%提高到39.2%，提高5.40個百分點，磨礦效果得到改善，從而為后續(xù)選別提供合適的目的礦物單體解離度。

優(yōu)化改造后，螺旋溜槽重選效果明顯改善，鐵精礦品位穩(wěn)定，球磨機(jī)臺時處理量也有一定的提高。鐵精礦合格品位按65%計，改造前后球磨機(jī)臺時處理量和精礦合格率對比見表4。

表4 改造前后球磨機(jī)臺時處理量和精礦合格率對比

從表4可以看出，優(yōu)化改造后，鐵精礦合格率提高了15.55個百分點，臺時處理量提高了27.4 t/h，每月可增產(chǎn)鐵精粉約1萬t。

3 結(jié) 論

(1)某鐵礦選礦廠采用一段磨礦—粗細(xì)分級—重選—磁選—陰離子反浮選流程進(jìn)行氧化礦系列選礦生產(chǎn)，中礦循環(huán)負(fù)荷的控制對選礦指標(biāo)非常重要，負(fù)荷過大對鐵精礦品位和二段球磨機(jī)臺時處理量均會產(chǎn)生不利影響。

(2)通過更換二段旋流器給礦泵，提高配套電機(jī)功率、泵池補(bǔ)加水，提高給礦壓力至110 kPa，二段球磨機(jī)球荷填充率提高到32%等措施，降低了二段旋流器給礦濃度，提高了給礦壓力，分級效率顯著提高，達(dá)到31.14%，磨礦產(chǎn)品-0.074 mm粒級含量提高了5.40個百分點，鐵精礦合格率明顯提高，品位穩(wěn)定，臺時處理量提高27.4 t/h，生產(chǎn)情況大大改善，效益顯著。