碳酸錳干選線磁選機包輥技改推廣應(yīng)用

羅朝探，葛太敏，李計成

(中信大錳礦業(yè)有限責(zé)任公司 大新錳礦分公司，廣西 大新 532315)

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碳酸錳干選線磁選機包輥技改推廣應(yīng)用

羅朝探，葛太敏，李計成

(中信大錳礦業(yè)有限責(zé)任公司 大新錳礦分公司，廣西 大新 532315)

針對碳酸錳干選線存在的粘輥問題，根據(jù)磁選機構(gòu)造及礦山生產(chǎn)實際情況，對磁選機進(jìn)行包輥技改，同時對干選線采取單獨處理露采原礦的措施。經(jīng)技改后，精礦錳品位由16.89%提高至18.09%，錳品位提升幅度由1.21%增加至2.58%，尾礦錳品位由9.14%降低至4.97%，精礦產(chǎn)率下降6.08%，金屬回收率基本不變。該項技改能為下游產(chǎn)業(yè)鏈節(jié)約磨礦及冶煉成本約419.52萬元/年，為選廠節(jié)約生產(chǎn)成本約70.58萬元/年。

碳酸錳；磁選；粘輥；包輥技改

中信大錳礦業(yè)有限責(zé)任公司大新錳礦分公司選礦廠干選線于2014年3月建成投產(chǎn)，設(shè)計生產(chǎn)能力為處理原礦量60萬t/a。其工藝流程為：破碎部分為三段一閉路流程，采用雙層篩進(jìn)行干式篩分，篩孔為24 mm和7 mm；磁選部分采用干式強磁選，7～24 mm部分進(jìn)入粗粒級磁選機經(jīng)過一筒一輥磁選，精礦作為最終精礦，尾礦返回細(xì)破破碎，0～7 mm部分進(jìn)入細(xì)粒級磁選機經(jīng)過一筒一輥磁選，精礦為最終精礦，尾礦為最終尾礦。針對干選線在生產(chǎn)過程中存在磁選機物料粘輥、磁選效果不佳等問題。已有論文提出磁選機物料粘輥是由于<5 mm的細(xì)粒級物料水分含量大于4%所致；磁選效果不佳主要是由于物料粘輥造成磁選機的有效磁場強度降低所致的結(jié)論[1]。同時根據(jù)物理吸附現(xiàn)象可知，物料粘輥的直接原因是物料與磁輥發(fā)生了直接接觸。因此本文從物料與磁輥分離、控制物料入選水分兩方面進(jìn)行研究，對設(shè)備進(jìn)行改造，以達(dá)到防止物料粘輥、改善磁選效果的目的[2]。

1 原礦性質(zhì)及磁選設(shè)備

1.1 礦石物理性質(zhì)

干選線生產(chǎn)用原礦為碳酸錳礦，礦石密度3.13 t/m3，硬度f=10～15，礦石松散系數(shù)1.5，巖石密度2.7 t/m3，自然安息角50(°)，采出礦石錳品位Mn為12%～18%，屬難選弱磁性礦石。

1.2 礦石物質(zhì)組成

礦石中主要的礦物為菱錳礦、鈣菱錳礦、錳方解石，主要的脈石礦物有石英，方解石，詳細(xì)礦石礦物組成見表1。

表1 礦石物質(zhì)組成

1.3 礦物的結(jié)構(gòu)構(gòu)造

原生碳酸錳礦石的結(jié)構(gòu)以微粒結(jié)構(gòu)為主，次為細(xì)粒、顯微磷片、柱狀結(jié)構(gòu)。其構(gòu)造以塊狀、豆?fàn)?、鮞狀、條帶狀、薄層狀為主。

1.4 磁選設(shè)備

小試試驗選用RK/YC200永磁磁選機，磁輥尺寸200 mm×150 mm；生產(chǎn)用磁選機為柳州遠(yuǎn)鍵YHXTG-4012(粗粒磁選機)、YZCTG-4012(細(xì)粒磁選機)。3種磁選機具有相似的結(jié)構(gòu)構(gòu)造與運轉(zhuǎn)原理。

2 設(shè)備改造試驗

根據(jù)粘輥原因，從將物料與磁輥分離的角度出發(fā)，根據(jù)磁選機構(gòu)造，在實驗室將磁輥和滾刷用表面光滑的布皮包裹，阻擋物料與磁輥表面直接接觸，并進(jìn)行了投料試驗(試驗中滾刷、濾布在磁輥的帶動下同步轉(zhuǎn)動)。樣品均來自選廠0～7 mm生產(chǎn)物料，試驗1、2的物料較干燥，試驗3的物料水分為4.76%，3個試驗過程中幾乎都沒有出現(xiàn)物料粘布的現(xiàn)象，試驗結(jié)果見表2。

表2 磁選機改造后干選磁選試驗

由表2可知：對磁選機進(jìn)行濾布包裹改造后幾乎不出現(xiàn)物料粘布現(xiàn)象。而不裹布時，<5 mm的細(xì)粒級物料水分含量大于4%即粘輥[1]。說明用表面光滑的布皮包裹磁選機對防止粘輥是有效的，這是由于物料隨布皮一起運動逐漸遠(yuǎn)離磁輥后所受磁力小于所受機械力之和。同時試驗3磁選效果相對較差，說明物料水分含量過高還是有一定影響。這是由于物料黏結(jié)作用相互包裹，高品位物料包裹低品位物料進(jìn)入精礦產(chǎn)品，低品位物料包裹高品位物料進(jìn)入尾礦產(chǎn)品，因而生產(chǎn)上應(yīng)盡量降低物料入選水分。

3 生產(chǎn)實踐及其效果

3.1 生產(chǎn)實踐

根據(jù)試驗結(jié)果，對生產(chǎn)線上的細(xì)粒級磁選機進(jìn)行單臺試驗性包輥技術(shù)改造，技改前將磁輥上的物料清潔干凈，針對鋼刷在磁選機運行中會刺穿特購包輥布皮使其受力不均跑偏的問題，技改中將滾刷換成了滾筒，降低布皮更換頻率提高生產(chǎn)效率。技改后的磁選機有效磁場強度提升顯著，由技改前粘輥的1 448 Gs提升為技改后的7 325 Gs，處理較干燥的物料時取得了不錯的磁選效果，處理較濕物料時沒有出現(xiàn)粘布現(xiàn)象。隨之推廣到生產(chǎn)線上的所有粗粒級、細(xì)粒級磁選機，在2015年3月末完成了細(xì)粒級磁選機技改，5月末完成了粗粒級磁選機技改。

同時根據(jù)原礦來源情況，針對干選線決定將原先的地采露采礦混合搭配調(diào)整為單獨處理露采礦，將含水量較高的地采礦轉(zhuǎn)到濕選線進(jìn)行選別，如此即在天氣晴朗時控制了干選線磁選機入選物料的水分。

3.2 生產(chǎn)實踐效果

單獨處理露采原礦在天氣晴朗時控制了磁選機入選物料的水分，包輥技改在雨天礦濕或存在其它影響因素時防止了物料粘輥，兩者同時保障了產(chǎn)品質(zhì)量的合格與穩(wěn)定，全面技改前后的生產(chǎn)數(shù)據(jù)對比見表3～4。

表3 干選線磁選機技改前生產(chǎn)數(shù)據(jù) %

由表3～4生產(chǎn)數(shù)據(jù)對比可知：技改后磁選效果明顯改善，精礦錳品位由16.89%提高至18.09%，錳品位提升幅度由1.21%增加至2.58%，尾礦錳品位由9.14%降低至4.97%，達(dá)到了生產(chǎn)質(zhì)量指標(biāo)要

表4 干選線磁選機技改后生產(chǎn)數(shù)據(jù) %

求，滿足了下游生產(chǎn)單位對生產(chǎn)原料的質(zhì)量需求。

技改后雖然精礦回收率變化不大，但精礦品位提高明顯以及精礦產(chǎn)率具有較大幅度的下降，與去年同期相比下降了6.08%，這為公司降低生產(chǎn)成本起到了積極作用。以干選線60萬t/a的處理量計算，每年可以降低精礦量約36 480 t，進(jìn)而每年可為下游產(chǎn)業(yè)鏈節(jié)約磨礦及冶煉成本約419.52萬元。

技改前粘在磁輥上的物料是通過鋼刷與磁輥的相互逆轉(zhuǎn)刷下來的，由于碳酸錳礦石硬度較大而極易將鋼刷磨損掉，基本上使用10 d就需更換鋼刷，更換鋼刷成本約82.50萬元/a；同時精礦粘輥到達(dá)一定厚度后還需停機進(jìn)行人工清理，清理每臺磁選機需耗費班組近2 h，這就妨礙了生產(chǎn)線的正常運行，降低生產(chǎn)效率間接造成了經(jīng)濟損失。技改后，使用滾筒與磁布代替了鋼刷，滾筒更換周期為3個月左右，更換滾筒成本約5.87萬元/a；磁布更換周期為1個月，更換滾筒成本約6.05萬元/a，滾筒與磁布成本共約11.92萬元/a，技改后相對技改前為選廠節(jié)約生產(chǎn)成本約70.58萬元/a。

4 結(jié) 論

1) 對干選線采取單獨處理露采礦以及磁選機包輥技改后，磁選效果明顯改善，起到了提高精礦、降低尾礦的作用，精礦錳品位由16.89%提高至18.09%，錳品位提升幅度由1.21%增加至2.58%，尾礦錳品位由9.14%降低至4.97%。

2) 包輥技改后，精礦金屬回收率變化不大，精礦產(chǎn)率下降了6.08%，進(jìn)而每年可為下游產(chǎn)業(yè)鏈節(jié)約磨礦及冶煉成本約419.52萬元，節(jié)約選礦成本約70.58萬元/a，共計490.1萬元/a，經(jīng)濟效益明顯。同時提高了生產(chǎn)效率，保障了生產(chǎn)的正常運行，避免了不必要的間接經(jīng)濟損失。

[1] 符慧文. 碳酸錳干選線磁選機粘輥行為的研究[J]. 中國錳業(yè), 2015, 33(3): 11-13.

[2] 韓偉.永磁滾筒式磁選機的分析與設(shè)計[J].天津：河北工業(yè)大學(xué)，2005.

An Application of Packed Roller for Magnetic Separator of Mn Carbonate in Drying Line

LUO Chaotan, GE Taimin, LI Jicheng

(CITICDamengMiningIndustriesLimited,DaxinManganseMineBranch,Daxin,Guangxi532315,China)

Aiming at the roller-sticking phenomenon in the magnetic separator of a dry line selection of manganese carbonate ores, this paper, according to the structure of magnetic separator and the actual condition in mine production, takes a technical reform in roll banding of the magnetic separator and measures to treat open-pit individually of the dry line selection. After the technical reform, the grade of manganese concentrate increases from 16.89% to 18.09%. The improvement of manganese's grade increases to 2.58% from 1.21%. The grade of manganese tailings decreases to 4.97% from 9.14% and the yield of concentrate will reduce 6.08% while the metal recovery nearly remains the same. This technical reform can help the downstream industry chain save the cost of mill and smelting about RMB 419.52 million yuan per year. The cost of concentrating mill is about 70.58 million Yuan per year.

Manganese Carbonate ores; Magnetic Separation; Roller-sticking;Technical Reform

2016-09-08

羅朝探(1987-)，男，廣西靖西人，助理工程師，選礦廠副廠長，研究方向：選礦工藝，手機：18278165299，E-mail：luochaotan@citicdameng.com.

TD457

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10.14101/j.cnki.issn.1002-4336.2016.05.024