選礦廠提高鐵精粉品位的加工工藝改造

韓勇 田升

【摘要】文章對(duì)選礦廠工藝改造的內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)，分析了原流程中存在的問題。明確影響鐵精粉品位的因素后重點(diǎn)探討加工工藝改造策略，結(jié)合圖表做出詳細(xì)講解，幫助工作人員明確回收流程以及技術(shù)要點(diǎn)。改進(jìn)后的工藝流程科學(xué)合理，符合科學(xué)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)，希望能夠?yàn)殍F精粉的加工工作提供一定的借鑒。

【關(guān)鍵詞】選礦廠；鐵精粉；工藝改造

近些年來，隨著礦床開采的不斷延深，使得原礦中的鐵品位逐漸下降，而且鐵的嵌布粒度漸趨細(xì)小，給鐵精礦的選別帶來了較大困難?，F(xiàn)在通過一段磨礦的浮選尾礦，以及經(jīng)兩段磁選選出的鐵精礦品位從原來的63.5%直線下降到了60%。所以急需通過工藝的改造提升鐵精粉的品位，從而提升其經(jīng)濟(jì)效益。

一、原工藝流程及存在問題

選礦廠鐵精粉的提煉設(shè)備落后，并且在工藝上存在嚴(yán)重問題，使得大量鐵資源流失，不能得到有效利用。原工藝只適用于少量的回收生產(chǎn)，當(dāng)原料投入量增大后，設(shè)備并不能在短時(shí)間內(nèi)將其處理完全，并且混入其中的雜質(zhì)較多。研磨設(shè)備并不能觸及到底端沉積的物質(zhì)，使得回收階段施工進(jìn)展不徹底，對(duì)流程的分段安排也存在不合理現(xiàn)象，缺少精細(xì)加工設(shè)備。受工藝流程的制約，選礦廠的作業(yè)量不能滿足供應(yīng)需求。分級(jí)溢流要先進(jìn)行混合浮選后，進(jìn)行分離浮選，回收銅、鈷，混浮尾礦經(jīng)三段磁選回收鐵。

二、工藝改造

1、三段磁選的安裝

通過對(duì)采礦行業(yè)的調(diào)查，發(fā)現(xiàn)近年來原礦鐵的品質(zhì)一直得不到提升，并且逐年呈下降趨勢(shì)，這與資源的緊張程度相關(guān)。但同時(shí)冶煉工藝也會(huì)影響到鐵精粉提煉的質(zhì)量。現(xiàn)有的加工工藝存在很多缺陷，并不能滿足生產(chǎn)使用需求，將提煉后的鐵粉取樣檢驗(yàn)，會(huì)發(fā)現(xiàn)其中含有大量雜質(zhì)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到精粉的標(biāo)準(zhǔn)。為解決這一問題，選礦廠對(duì)原有加工工藝進(jìn)行改造，引入三段磁選技術(shù)。鐵礦在提煉過程中容易混入泥土雜質(zhì)，也是較難祛除的，國(guó)家對(duì)鐵精粉的純度要求是64%，改進(jìn)前的技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)相差1%左右。引入新工藝后，鐵精粉的純度提升了0.7%[1]。通過與原數(shù)據(jù)的對(duì)比可知，安裝新設(shè)備后產(chǎn)品品位已經(jīng)接近了規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，再結(jié)合后續(xù)改造，完全可以達(dá)到要求。

2、小球磨、篩子與濃密槽的安裝

隨著礦石性質(zhì)的變化，原礦鐵品位隨之降到了10%～19%，經(jīng)三段磁選后的鐵精礦品位也直線下降到60%左右。在對(duì)鐵精粉進(jìn)行篩選時(shí)需要參照標(biāo)準(zhǔn)表進(jìn)行，將其整理如下表1。

上述表中標(biāo)明了鐵粉顆粒大小與純度之間的聯(lián)系。通過對(duì)數(shù)據(jù)的詳細(xì)分析，可在短時(shí)間內(nèi)確定最有效改裝方案。三段磁鐵應(yīng)用在生產(chǎn)提純階段后需要經(jīng)過一段試驗(yàn)，確定準(zhǔn)確無誤后才可大批量使用，此階段出現(xiàn)任何微小的誤差都要得到重視，以取樣數(shù)據(jù)為準(zhǔn)繼續(xù)進(jìn)行改造，直至得到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)際生產(chǎn)環(huán)節(jié)容易出現(xiàn)以下兩種問題，首先是礦漿在篩選設(shè)備表面凝結(jié)。由于礦漿中含有物質(zhì)多樣，過濾雜質(zhì)需要經(jīng)過篩選環(huán)節(jié)，此時(shí)漿料包裹的雜質(zhì)顆粒粘稠且尺寸較大，將篩孔堵住后礦漿不斷堆積在表面，最終凝固，使得篩選工作不能正常進(jìn)展。其次是沉積問題。礦漿中顆粒物質(zhì)靜止?fàn)顟B(tài)會(huì)逐漸下沉，粘稠度不斷增大，使得打磨機(jī)不能運(yùn)轉(zhuǎn)，從而引發(fā)故障產(chǎn)生，不利于鐵精粉品位的提升。其改進(jìn)后的工藝安裝圖如下：

3、濃密槽與球磨機(jī)的安裝

球磨機(jī)是生產(chǎn)環(huán)節(jié)的重要設(shè)備，在安裝過程中要對(duì)原有設(shè)備進(jìn)行觀察，找到最恰當(dāng)?shù)慕嵌取＜庸すに嚫脑觳⒉皇菃渭兊囊M(jìn)先進(jìn)設(shè)備，更要結(jié)合廠區(qū)實(shí)際情況來設(shè)定，充分利用現(xiàn)有設(shè)備，做到清潔生產(chǎn)、節(jié)省成本。改進(jìn)后的加工工藝將濃密槽與球磨機(jī)相互結(jié)合。這種新型生產(chǎn)流程更為嚴(yán)謹(jǐn)，將流經(jīng)的礦漿提純，可祛除雜質(zhì)。在對(duì)鐵精粉的純度進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，鐵礦石品位基本穩(wěn)定在65%，使用此類工藝后鐵的有效利用率達(dá)到76%～80%，使得原工藝中因礦鐵品位低造成鐵精礦品位下降的問題得到有效解決[3]。

三、提高鐵精礦品位的措施

1、提高球磨機(jī)磨礦細(xì)度

第一，降低入磨粒度。生產(chǎn)實(shí)踐及試驗(yàn)表明，在一定范圍內(nèi)，磨礦細(xì)度每升高1個(gè)百分點(diǎn)，鐵精礦品位提高0.08個(gè)百分點(diǎn)。第二，合理配礦。選礦廠的礦石大多數(shù)來自不同的分礦，各分礦的礦石性質(zhì)差別較大，其可磨性和可選性存在明顯差異。為了穩(wěn)定球磨機(jī)的給礦性質(zhì)，將3個(gè)采廠的入磨礦量按照其生產(chǎn)量做了嚴(yán)格的配比。當(dāng)3個(gè)采廠出礦不均衡時(shí)，設(shè)立緩沖貯礦場(chǎng)以確保入磨礦石的配比。通過以上兩項(xiàng)措施，球磨機(jī)的磨礦細(xì)度基本穩(wěn)定在了生產(chǎn)工藝要求的范圍之內(nèi)，為穩(wěn)定提高鐵精礦品位創(chuàng)造了條件。

2、改造選別流程，改善工藝條件

2.1 選礦廠原磁選流程為三段精選、一次掃選

如圖1所示。CTB1024磁選機(jī)臺(tái)時(shí)處理能力為70～130t，而磨機(jī)的臺(tái)時(shí)處理量為140t，已大大超出其原始設(shè)計(jì)的處理能力，因而CTB1024磁選機(jī)已經(jīng)不能滿足生產(chǎn)要求[4]。具體表現(xiàn)為：磁選機(jī)作業(yè)空間不夠，沖散水添加不足，作業(yè)濃度很高，無法達(dá)到25%～35%的適宜的作業(yè)濃度要求，從而導(dǎo)致其選別效果不佳，影響了鐵精礦的質(zhì)量；磁聚機(jī)的操作條件比較復(fù)雜，工作狀況極不穩(wěn)定，選別效果差，產(chǎn)品質(zhì)量波動(dòng)很大，同時(shí)，返回的掃選精礦品位很低，又嚴(yán)重影響了磁聚機(jī)精礦的質(zhì)量。

鐵礦將一、二段磁選機(jī)改為CTB1030磁選機(jī)，三段磁選以CTB1024磁選機(jī)代替磁聚機(jī)，去掉了掃選作業(yè)。2000年又將三磁磁選機(jī)改為CTB1030磁選機(jī)，新流程如圖2所示。CTB1030磁選機(jī)滿足了生產(chǎn)要求，提高了磁選流程的處理能力，降低了磁選的作業(yè)濃度，磁翻滾次數(shù)增加一次。磁選機(jī)代替磁聚機(jī)，疏通了工藝流程，穩(wěn)定了鐵精礦的質(zhì)量。改造后，磁選工藝年處理精礦能力達(dá)到了70萬t，同時(shí)，新工藝和新設(shè)備對(duì)提高鐵精礦品位和鐵金屬回收率都起到了關(guān)鍵作用。

2.2 改造鐵精礦過濾機(jī)

磁濾機(jī)改造后，其吸附面積增大，過濾機(jī)的單位處理能力得到提升，有效地解決了處理量加大所帶來的壓力。同時(shí)，沿圓周方向上增加了兩組磁塊，增加了鐵精礦在吸附區(qū)的磁翻滾次數(shù)，有利于夾雜在磁性礦物中的脈石被清洗出來，進(jìn)一步提高了鐵精礦的品位。

3、積極應(yīng)用新設(shè)備，提高裝備水平

3.1 CTDG1010N型永磁干式磁選機(jī)的應(yīng)用

原預(yù)選拋廢設(shè)備為1030mm×1045mm水冷式電磁磁滑輪。該設(shè)備存在諸多缺點(diǎn)：（1）磁場(chǎng)力及其作用深度小，造成金屬流失；（2）磁系設(shè)計(jì)不合理，廢石夾雜于磁性礦石中間，影響精礦質(zhì)量；（3）結(jié)構(gòu)復(fù)雜，故障頻繁，影響工藝流程的正常生產(chǎn)。1998年8月，以CTDG1010N型永磁干式磁選機(jī)代替了原有的電磁磁滑輪。CTDG1010N型永磁干式磁選機(jī)磁系設(shè)計(jì)合理，場(chǎng)強(qiáng)高，磁場(chǎng)作用深度大。改造后，沿圓周運(yùn)動(dòng)方向產(chǎn)生磁翻滾，每年多拋廢石11520t，同時(shí)，入磨粉礦的鐵品位提高了1～2個(gè)百分點(diǎn)，對(duì)提高鐵精礦的品位起到了重要作用。

3.2 磁選尾礦泵改造

一磁、二磁磁選作業(yè)的尾礦泵原為8/6E-AH渣漿泵，其處理能力最大為400m3/h。球磨機(jī)處理量加大以后，渣漿泵處理能力的不足制約了磁選機(jī)吹散水的加入，影響了一磁、二磁的作業(yè)濃度。2000年12月，投資12萬元完成了磁選尾礦泵改造，改用200ZGB渣漿泵。改造后，尾礦泵滿足了生產(chǎn)需求，一磁、二磁磁選機(jī)達(dá)到了理想的工作狀態(tài)，優(yōu)化了磁選機(jī)的選別效果。并且，尾礦泵的實(shí)耗功率降低40kW，每年節(jié)電30多萬kW·h。

四、生產(chǎn)指標(biāo)及經(jīng)濟(jì)效益分析

以上措施的應(yīng)用，使鐵精粉品位呈逐年上升趨勢(shì)。2001年，鐵精粉外運(yùn)發(fā)車合格率（精礦品位不小于65.50%）已達(dá)100%，發(fā)車平均品位為66.37%。改造前后鐵精礦品位與產(chǎn)量指標(biāo)對(duì)比情況見表2。

由表2可以看出，從1997年到2001年，在鐵精礦產(chǎn)量穩(wěn)步上升的同時(shí)，鐵精粉品位提高了0.83個(gè)百分點(diǎn)。按2001年的銷售合同，每提高0.1個(gè)品位可獲經(jīng)濟(jì)效益0.7元/噸，年均增加效益160余萬元[5]。

小結(jié)：文章所述流程的安裝在一定程度上解決了因原礦鐵品位過低而造成的精礦品位下降問題，為擁有同類型礦石的選礦廠在鐵精礦選別方面提供了一定的參考。同時(shí)在現(xiàn)在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下，為減小銷售難度、加快資金周轉(zhuǎn)奠定了良好的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

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