磨前濕式預(yù)選工藝在某鐵礦的應(yīng)用

魏延濤 楊昌龍

（1.馬鋼集團(tuán)設(shè)計研究院；2.安徽龍橋礦業(yè)有限公司）

磨前預(yù)選工藝是指礦石在進(jìn)入磨礦前先進(jìn)行選別，盡早拋掉合格廢石，從而節(jié)約磨礦及后續(xù)作業(yè)成本的工藝，該工藝符合“能拋早拋”的基本原則。傳統(tǒng)的黑鎢礦人工揀選［1-3］、磁鐵礦山的中碎產(chǎn)品磁滑輪干拋都屬于磨前預(yù)選作業(yè)［4-5］，但這些作業(yè)存在拋尾產(chǎn)率低等不足。

隨著新型破碎設(shè)備的應(yīng)用，使得入磨粒度由以往20 mm以下逐步降低到12 mm以下，甚至3 mm以下，為高效磨前預(yù)選創(chuàng)造了條件。在磁鐵礦山，磨前預(yù)選應(yīng)用尤其充分，如-3 mm高壓輥磨產(chǎn)品中場強(qiáng)磁選大量拋尾，極大地降低磨選及細(xì)粒尾礦的處置成本，預(yù)選出的尾礦經(jīng)過脫水篩篩分可產(chǎn)出人工建筑用砂，經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益顯著，這正是10余年來高壓輥磨機(jī)在磁鐵礦山得到迅速推廣應(yīng)用的主要原因［7-15］。有的礦山受作業(yè)場地、生產(chǎn)規(guī)模、礦石性質(zhì)等因素影響，磨前預(yù)選宜采用對細(xì)碎產(chǎn)品進(jìn)行拋廢。

1 項目背景

近年來，某鐵礦由于井下礦石性質(zhì)變化，使得入磨礦石品位不斷降低，細(xì)粒尾礦產(chǎn)率上升，給尾礦處置帶來了很大壓力，且礦石中易泥化的云母、綠泥石，磨礦后常導(dǎo)致濃縮大井嚴(yán)重跑渾，極大地影響回水水質(zhì)。為解決現(xiàn)場所面臨的這些問題，擬采用濕式磨前預(yù)選工藝進(jìn)行提前拋尾，即采用ZCLA選礦機(jī)對12～0 mm的三段一閉路破碎產(chǎn)品進(jìn)行中場強(qiáng)磁選［16］。

2 選礦實(shí)驗研究

為驗證12～0 mm物料濕式磨前預(yù)選的可行性，進(jìn)行了中場強(qiáng)磁選試驗。試驗采用Φ630型ZCLA選礦機(jī)，該設(shè)備綜合了磁選機(jī)、離心選礦機(jī)、搖床等多種選礦設(shè)備的特點(diǎn)，是一種高效復(fù)合力場永磁選礦設(shè)備。ZCLA選礦機(jī)獨(dú)特的分料給礦方式，使得物料能充分均勻選別，不需要布料裝置。其常見分選粒度為15～0 mm，磁感應(yīng)強(qiáng)度最高可達(dá)1.1 T，是大顆粒磁選的理想設(shè)備。

2.1 試樣的粒度篩析

試樣粒度篩析結(jié)果見表1。

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由表1可知，試樣粒度在ZCLA選礦機(jī)適宜處理的粒度范圍內(nèi)。

2.2 條件試驗

2.2.1 ZCLA選礦機(jī)的漂洗水用量試驗

ZCLA選礦機(jī)漂洗水用量試驗采用1次粗選流程，固定磁感應(yīng)強(qiáng)度0.48 T，轉(zhuǎn)速14 r/min，坡度11°，不同用量漂洗水試驗結(jié)果見表2。

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由表2可知，有漂洗水更有利于拋尾。

2.2.2 磁感應(yīng)強(qiáng)度試驗

磁感應(yīng)強(qiáng)度試驗采用1次粗選流程，漂洗水用量2 m3/h，轉(zhuǎn)速14 r/min，坡度11°，不同磁感應(yīng)強(qiáng)度試驗結(jié)果見表3。

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由表3可知，ZCLA選礦機(jī)1次粗選可拋出產(chǎn)率約20%的尾礦。

進(jìn)一步的研究表明，磁選尾礦的磁性鐵含量低于1%，達(dá)到現(xiàn)場磨選尾礦標(biāo)準(zhǔn)要求。因此，磨前濕式預(yù)選是可行的。

3 現(xiàn)場改造

將現(xiàn)場入磨給料皮帶延長，物料出礦倉后增加壓帶輪，使入磨給料皮帶安裝傾角增至19°，以增加給料高度。ZCLA選礦機(jī)及精礦脫水篩放置在原旋流器平臺，旋流器抬高架設(shè)在脫水篩上方。物料在頭部漏斗直接造漿后給入ZCLA-5814型選礦機(jī)，精礦通過溜槽流入ZKJ2445型直線篩脫水；篩下自流至原旋流器給礦泵池，進(jìn)入閉路磨礦分級系統(tǒng)；篩上和旋流器沉砂給入球磨機(jī)；選別尾礦通過溜槽流入ZKJ1837型直線篩脫水（篩孔寬2 mm），篩上通過膠帶機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)至骨料堆棚，作為建材骨料外售；篩下則進(jìn)入選廠后續(xù)處理流程。設(shè)計數(shù)質(zhì)量流程見圖1。

整個改造包含入磨給料膠帶機(jī)、ZCLA-5814型選礦機(jī)、精尾礦脫水篩系統(tǒng)、尾砂轉(zhuǎn)運(yùn)膠帶機(jī)、建材骨料大棚，項目建設(shè)總投資983萬元。

4 改造效果

（1）改造后，生產(chǎn)用水量基本沒有影響；ZCLA選礦機(jī)布置在球磨跨，操作、管理由原球磨工兼任，沒有新增操作人員；新建細(xì)骨料大棚可儲存5 d的骨料，只有在骨料外售時需要裝載機(jī)裝運(yùn)，因此，磨前預(yù)選改造沒有新增勞動定員。

（2）改造后，投產(chǎn)即達(dá)產(chǎn)，取得了預(yù)期效果。投產(chǎn)后有90 t/h的廢石不再進(jìn)入磨選系統(tǒng)，選礦廠處理能力從330 t/h提升到420 t/h，生產(chǎn)出25 t/h的粗骨料。

（3）由于提前拋掉了大量易泥化的云母、綠泥石，后續(xù)濃縮機(jī)、尾礦壓濾機(jī)工作狀況顯著改善。

（4）改造后，入磨品位由38.43%提升到46.05%，磁性鐵回收率大于99%，預(yù)選尾礦達(dá)到磨選尾礦標(biāo)準(zhǔn)要求。

（5）該項目投資少，見效快?，F(xiàn)場建設(shè)周期3個月，改造時按系列分別改造，對生產(chǎn)影響小。在處理量不變的前提下，磨前濕式預(yù)選降低了選廠生產(chǎn)成本815萬/a，新增建材銷售額911萬/a，新增運(yùn)營成本99.49萬/a，扣除應(yīng)繳稅款，該改造項目凈利潤1 219.88萬元/a，項目靜態(tài)投資回收期為0.81 a，經(jīng)濟(jì)效益良好。

5 結(jié)論

（1）在不改變原流程的前提下，在碎礦和磨礦之間增設(shè)磨前濕式預(yù)選作業(yè)，可以顯著改善現(xiàn)場生產(chǎn)所面臨的諸多問題。

（2）項目投資少，見效快。在處理量不變的前提下，磨前濕式預(yù)選降低了選廠生產(chǎn)成本815萬/a，新增建材銷售額911萬/a，新增運(yùn)營成本99.49萬/a，扣除應(yīng)繳稅款，該改造項目凈利潤1 219.88萬元/a。項目靜態(tài)投資回收期為0.81 a，經(jīng)濟(jì)效益良好。

（3）現(xiàn)場生產(chǎn)實(shí)踐表明，ZCLA-5814型選礦機(jī)作為磨前預(yù)選的關(guān)鍵設(shè)備，能夠較好地適應(yīng)現(xiàn)場原礦品位及處理量的波動；在破碎系統(tǒng)生產(chǎn)能力有富裕的前提下，可以顯著提高選廠的處理能力。

（4）對于粒度為15～0 mm的磁鐵礦石，磨前濕式預(yù)選工藝是可行的，對于類似礦山具有一定的借鑒意義。