梅山鐵礦磁選降磷系統(tǒng)改造實踐

史廣全

(寶鋼梅山礦業(yè)分公司)

隨著選礦技術(shù)的進步，選礦設備朝著大型化、自動化發(fā)展。近幾年，大型球磨機、磁選機的廣泛應用給選礦指標帶來了較大的改善。梅山鐵礦二期延伸工程結(jié)束后，礦產(chǎn)資源朝深部開采利用，礦石性質(zhì)發(fā)生了較大變化，弱磁性礦物含量減少，菱鐵礦、硅酸鹽含量增多。為提高礦產(chǎn)資源利用率，自2012年起，梅山選礦廠對降磷系統(tǒng)進行了大型化改造，弱磁選系統(tǒng)采用 φ1 500 mm濕式永磁磁選機替代φ1 024 mm濕式永磁磁選機;強磁系統(tǒng)掃選階段采用φ2 500 mm SLon脈動高梯度磁選機替代φ1 750 mm脈動高梯度磁選機。改造后，選礦指標得到改善，提高了資源的有效利用率。

1 降磷系統(tǒng)工藝簡介

降磷系統(tǒng)工藝流程為磨礦產(chǎn)品經(jīng)浮選脫硫后作為弱磁給礦進入弱磁粗選，弱磁粗選精礦進入精礦大井濃縮，弱磁粗選尾礦進入弱磁掃選;弱磁掃選精礦進入精礦大井濃縮，弱磁掃選尾礦進入中礦大井濃縮，濃縮后用泵送入高頻細篩進行隔渣，篩下進入強磁粗選，篩上形成廢渣;強磁粗選精礦進入精礦大井濃縮，強磁粗選尾礦進入強磁掃選，強磁掃選精礦進入精礦大井，強磁掃選尾礦為最終尾礦。降磷工序主要是降低浮選底流粗精礦的磷含量，將鐵精礦含磷控制在0.25%以下，降磷作業(yè)由弱磁工序和強磁工序組成，弱磁精礦和強磁精礦合并成降磷精礦，弱磁尾礦經(jīng)中礦大井濃縮后作為強磁作業(yè)的給礦。弱磁給礦濃度控制在25% ～35%，強磁作業(yè)前進行隔渣處理，細篩篩網(wǎng)孔徑為0.15 mm，強磁給礦濃度控制在25%～35%。激磁電流根據(jù)含磷及鐵精礦品位要求進行調(diào)整，梅山降磷系統(tǒng)工藝流程見圖1。

圖1 梅山降磷系統(tǒng)工藝流程

2 降磷系統(tǒng)工藝現(xiàn)狀及存在的問題

梅山的弱磁、強磁工藝采用2段弱磁選、2段強磁選得到強磁鐵精礦，原有弱磁系統(tǒng)為8個系列的CTS-1024永磁筒式磁選機，每系列2臺，共16臺;強磁8個系列，粗選8臺SLon-1750高梯度強磁選機，掃選8臺SLon-1500高梯度強磁選機。由于弱磁、強磁系列多，設備多且使用時間較長，設備故障率較高，很難做到與球磨機作業(yè)率同步，影響了選礦廠的正常生產(chǎn)。在生產(chǎn)中，強磁掃選設備的處理能力為460 t/h，磨浮系統(tǒng)經(jīng)過改造，處理能力達500 t/h，兩者能力不匹配，降磷系統(tǒng)處理能力不足已成為選礦系統(tǒng)產(chǎn)能提升的生產(chǎn)瓶頸，且強磁掃選作業(yè)有6臺SLon-1500強磁機已到了使用年限，設備急需更新。為穩(wěn)定生產(chǎn)，提高選礦回收率，2013年梅山選礦廠使用大型磁選機CTS-1545磁選機取代CTS-1024弱磁選機進行弱磁選別，弱磁改造后由原來的8個系列減少為4個系列;2014年使用SLon-2500磁選機替代SSS-Ⅱ-1750磁選機進行強磁掃選選別，強磁掃選系統(tǒng)由原8個系列減為4個系列。

3 改造效果及討論

3.1 弱磁給礦性質(zhì)

對弱磁給礦進行化學多元素分析及鐵物相分析，其結(jié)果見表1、表2。

表1 弱磁給礦化學多元素分析結(jié)果 %

由表1可知，降磷系統(tǒng)弱磁給礦中含硫、磷、硅等雜質(zhì)，通過降磷系統(tǒng)選別，需要將精礦含硫量降至5%以下，含磷量降至0.25%以下，含硅量降至5%以下;其中，由于入選前經(jīng)過了浮選脫硫作業(yè)，因此弱磁給礦中含硫量為0.364%，所以降磷系統(tǒng)的主要任務是降低雜質(zhì)磷、硅的含量。

表2 弱磁給礦鐵物相分析結(jié)果 %

由表2可知，主要鐵礦物為磁鐵礦占59.23%;其次為赤鐵礦和菱鐵礦分別占22.26%、16.13%;磁鐵礦主要在弱磁選別階段進行回收，赤鐵礦主要在強磁階段進行回收;由于菱鐵礦地質(zhì)品位為48.28%，低于鐵精礦品位，故不作為主要回收對象。

3.2 弱磁系統(tǒng)改造前后指標對比

3.2.1 弱磁作業(yè)選別指標分析

改造前后弱磁作業(yè)選別指標分別見表3、表4。

由表3、表4可知，改造后弱磁精礦全鐵品位提高了1.30個百分點，產(chǎn)率降低了3.72個百分點，全鐵回收率降低了2.37個百分點;弱磁尾礦全鐵品位提高了2.26個百分點，產(chǎn)率提高了3.72個百分點，全鐵回收率提高了2.37個百分點。在弱磁給礦含磷品位基本相同的情況下，弱磁精礦中含磷品位下降了0.064個百分點，磷回收率降低了9.99個百分點。以上數(shù)據(jù)說明弱磁作業(yè)設備由CTSφ1 050 mm×2 400 mm磁選機更新為ZCSφ1 500 mm×4 500 mm磁選機后，選別精度提高，降磷效果增強，主要原因為改造后的設備筒體直徑增大，有效選別面積增多，磁場強度提高。

表3 改造前弱磁作業(yè)選別指標 %

表4 改造后弱磁作業(yè)選別指標 %

3.2.2 強磁作業(yè)選別指標分析

改造前后強磁作業(yè)選別指標見表5、表6。

表5 改造前降磷強磁作業(yè)選別指標 %

表6 改造后降磷強磁作業(yè)選別指標 %

由表5、表6可知，強磁粗選仍采用SSS-Ⅱ-1750磁選機，強磁掃選使用SLon-2500脈動高梯度磁選機替代SSS-Ⅱ-1750磁選機;由于弱磁作業(yè)選別精度提高，弱磁尾礦品位升高，導致強磁粗選在原設備條件下選別，粗選精礦全鐵品位提高了5.83個百分點，產(chǎn)率提高了4.26個百分點，全鐵回收率提高了9.14個百分點，說明弱磁作業(yè)未回收的弱磁性礦物，在強磁粗選階段得到回收;強磁掃選精礦全鐵品位降低了1.86個百分點，產(chǎn)率提高了12.30個百分點，全鐵回收率提高了12.35個百分點;尾礦全鐵品位降低了1.78個百分點，產(chǎn)率降低了16.65個百分點，全鐵回收率降低了21.49個百分點;以上數(shù)據(jù)說明，強磁掃選設備更新成SLon-2500脈動高梯度磁選機后，鐵礦物得到充分回收，尾礦品位降低，有利于資源的有效利用。

3.2.3 降磷系統(tǒng)選別效果分析

改造前后降磷系統(tǒng)選別指標見表7、表8。

表7 改造前降磷系統(tǒng)選別指標 %

表8 改造后降磷系統(tǒng)選別指標 %

由表7、表8可知，改造后降磷系統(tǒng)鐵精礦全鐵品位降低0.81個百分點，產(chǎn)率提高了0.99個百分點，全鐵回收率提高1.18個百分點;尾礦全鐵品位降低了1.78個百分點，產(chǎn)率降低0.99個百分點，全鐵回收率降低1.18個百分點;以上數(shù)據(jù)說明，由于鐵精礦品位在合格區(qū)間內(nèi)向下限移動，全鐵回收率提高，使得在處理相同原礦的情況下，改造后鐵精礦產(chǎn)量將增大，經(jīng)濟效益顯著。

4 結(jié)語

(1)弱磁作業(yè)設備由CTSφ1 050 mm×2 400 mm磁選機更新為ZCSφ1 500 mm×4 500 mm磁選機后，選別精度提高，降磷效果增強。弱磁精礦全鐵品位提高了1.30個百分點，產(chǎn)率降低了3.72個百分點，全鐵回收率降低了2.37個百分點;弱磁尾礦全鐵品位提高了2.26個百分點，產(chǎn)率提高了3.72個百分點，全鐵回收率提高了2.37個百分點。在弱磁給礦含磷品位基本相同的情況下，弱磁精礦中含磷品位下降0.064個百分點，磷回收率降低9.99個百分點。

(2)強磁掃選使用SLon-2500脈動高梯度磁選機替代SSS-Ⅱ-1750磁選機后，鐵礦物得到充分回收，尾礦品位降低，有利于資源的有效利用。強磁掃選精礦全鐵品位降低了1.86個百分點，產(chǎn)率提高了12.30個百分點，全鐵回收率提高了12.35個百分點。尾礦全鐵品位降低了1.78個百分點，產(chǎn)率降低了16.65個百分點，全鐵回收率降低了21.49個百分點。

(3)針對梅山礦石，降磷系統(tǒng)設備大型化后，選礦指標得到改善，提高了資源的有效利用率。