磨礦前濕式預(yù)選工藝在萊礦選廠的應(yīng)用

鮑加慶

(萊鋼集團(tuán)萊蕪礦業(yè)有限公司，山東 萊蕪 271100)

應(yīng)用研究·黑色礦山·

磨礦前濕式預(yù)選工藝在萊礦選廠的應(yīng)用

鮑加慶

(萊鋼集團(tuán)萊蕪礦業(yè)有限公司，山東 萊蕪 271100)

萊蕪礦業(yè)有限公司選礦廠使用并改進(jìn)了磨前濕式預(yù)選工藝，提前拋去脈石礦物和鐵礦物的貧連生體，提高了一段球磨的入磨礦石品位，增加了礦石的有效入磨量，降低了系統(tǒng)能耗；排出的廢石也得到了有效利用，綜合效果顯著。

濕式預(yù)磁選； 脈石； 拋廢

1 前言

萊蕪礦業(yè)有限公司選礦廠(新)于2014年建成并開始試生產(chǎn)，2015年正式運(yùn)行，投產(chǎn)后礦業(yè)公司關(guān)閉了產(chǎn)能落后的馬莊選礦廠和業(yè)莊小選廠。新選廠設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為年處理原礦200萬t，在新選廠試運(yùn)行和運(yùn)行初期，整個(gè)流程并不順暢，存在許多問題，經(jīng)過系列針對(duì)性的改造與調(diào)整，主要工藝流程基本穩(wěn)定，現(xiàn)選礦廠原礦處理能力已達(dá)到260萬t/a，破碎和磨選工藝的實(shí)際生產(chǎn)能力都超出了設(shè)計(jì)預(yù)期，作為承接破碎與磨選的濕式預(yù)選工藝發(fā)揮了重要作用。

2 預(yù)選工藝的選用

2.1 原礦性質(zhì)

選廠入選礦石以公司礦區(qū)自產(chǎn)礦為主，地下開采，屬大冶式高溫?zé)嵋航淮◣r型鐵礦石，原礦化學(xué)成分分析和鐵物相分析結(jié)果見表1和表2。

由表1和表2可以看出，原礦中TFe為40.86%，F(xiàn)eO含量為15.16%，磁性率為37.10%，屬典型的磁鐵礦礦石。原礦中的鐵以磁性鐵為主，含量37.31%，占有率為91.31%。

從井下開采出的礦石中除有用礦物之外還混有大量的脈石礦物，而且有用的鐵礦物之中也含有部分較貧的連生體，選廠入選礦石主要礦物含量見表3。

從表3可以看出，原礦中主要金屬礦物為磁鐵礦，含量52%，含少量的赤、褐鐵礦，脈石礦物主要是方解石和白云石，含量為20%，脈石礦物的總量約為42%，脈石相對(duì)比較集中，如果能夠提前拋出，則會(huì)提高礦物的有效入磨量。

表1 原礦化學(xué)成分分析結(jié)果 %

表2 鐵物相分析結(jié)果 %

表3 主要礦物含量 %

2.2 節(jié)能方面

在礦業(yè)公司的生產(chǎn)耗能中，采礦耗能約占1/3，選礦耗能約占2/3；而在選礦廠的總能耗中磨礦工序的能耗占全廠總能耗的50%以上，降低磨機(jī)的能耗非常關(guān)鍵。如果將入選礦石中的脈石礦物和鐵礦物的貧連生體提前脫離，不使其進(jìn)入磨機(jī)，則會(huì)大大降低磨機(jī)和鋼球等損耗，節(jié)約大量的電能，提高磨機(jī)的有效礦物入磨量。

3 工藝選擇

3.1 磁滑輪干選拋廢

國(guó)內(nèi)很多礦山的磁鐵礦石甩巖拋廢采用的是磁滑輪，該礦礦石鐵礦物嵌布粒度以中細(xì)粒為主，多呈半自形—他形粒狀結(jié)構(gòu)，呈稠密浸染狀、團(tuán)塊狀分布；脈石礦物呈不規(guī)則團(tuán)塊狀、粒狀或星點(diǎn)狀嵌布于有用礦物之中，需破碎解離到一定程度才能將脈石從礦物中分離出來。如使用磁滑輪，則會(huì)因礦石粒度較大、解離度不夠拋出的廢石含鐵較多，品位較高，浪費(fèi)較大。而且磁滑輪拋出的大塊廢石如何處置也是一個(gè)難以解決的問題。使用磁滑輪進(jìn)行拋廢對(duì)萊礦選廠來說浪費(fèi)較多，故而不用。

3.2 磨前濕式預(yù)選拋廢

選用高效磁選機(jī)CCT- Y1236作為磨前濕式預(yù)選機(jī)，入選粒度為20～0mm，磁感應(yīng)強(qiáng)度高達(dá)500mT。由入選礦石的原礦性質(zhì)可以看出，只要將原礦破碎至合適的粒度就能將礦石中的脈石礦物和鐵礦物的貧連生體進(jìn)行提前分離。為了實(shí)現(xiàn)多碎少磨，減少有用金屬礦物的流失，并更好地保證濕式預(yù)選設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，選廠將最終破碎產(chǎn)品降至10mm以下，可以更有效地將細(xì)粒級(jí)巖石、貧連生體、弱磁礦等利用濕式預(yù)先磁選提前拋出不進(jìn)入球磨，從而達(dá)到增加礦石的有效入磨量，提高入磨品位，減少磨選消耗。

3.3 工藝設(shè)計(jì)

選廠磨前濕式預(yù)選工藝設(shè)計(jì)為破碎最終產(chǎn)品進(jìn)入濕式預(yù)選機(jī)，濕選精礦進(jìn)入球磨分級(jí)，濕選尾礦進(jìn)入篩孔尺寸為1mm的直線振動(dòng)篩進(jìn)行脫泥脫水，篩下產(chǎn)物(-1mm)進(jìn)入最終尾礦，篩上產(chǎn)物(+1mm)為粗粒級(jí)巖石，由皮帶機(jī)輸送至儲(chǔ)料場(chǎng)。初始運(yùn)行的磨前濕式預(yù)選工藝流程見圖1。

圖1 原設(shè)計(jì)的磨前濕式預(yù)選工藝流程圖

4 工藝改進(jìn)

磨前濕式預(yù)選工藝根據(jù)設(shè)計(jì)完成施工后，一段時(shí)間內(nèi)運(yùn)行良好，但隨著生產(chǎn)進(jìn)行和規(guī)模的擴(kuò)大，出現(xiàn)了一些的問題。在解決問題的同時(shí)，對(duì)磨前濕式預(yù)選工藝進(jìn)行了完善。

4.1 增加洗礦篩

選礦廠破碎采用的是三段兩閉路流程，因井下原礦含水量大、粘度高導(dǎo)致中、細(xì)碎進(jìn)出漏斗堵塞嚴(yán)重以及篩分設(shè)備效率低下，制約生產(chǎn)。選礦廠針對(duì)破碎出現(xiàn)的問題，在粗碎后安裝了洗礦篩對(duì)礦石進(jìn)行篩洗脫泥，解決了因礦黏而出現(xiàn)的堵塞和難以篩分的問題。洗礦篩篩上產(chǎn)物進(jìn)入中細(xì)碎；篩下產(chǎn)品為-6mm粒級(jí)的物料，滿足磨前濕式預(yù)選的要求，調(diào)漿后輸送至濕式預(yù)選。

4.2 破碎除塵灰的處理

破碎系統(tǒng)對(duì)礦石篩洗脫泥改造之后，礦石的水分約為3.9%，含水率比較低，礦石進(jìn)入后續(xù)工藝進(jìn)行破碎篩分時(shí)礦石粉碎產(chǎn)生的粉塵增多，車間粉塵量也隨之增加。破碎系統(tǒng)采用的是氣箱脈沖布袋除塵器，對(duì)各個(gè)車間所有的產(chǎn)塵點(diǎn)均進(jìn)行嚴(yán)格密閉，在做好產(chǎn)塵點(diǎn)密閉的基礎(chǔ)上設(shè)置除塵系統(tǒng)進(jìn)行抽風(fēng)， 使密閉罩內(nèi)形成足夠的負(fù)壓防止粉塵外溢，除塵效果良好。除塵系統(tǒng)收集的粉塵是礦石粉碎后產(chǎn)生的微細(xì)粒礦物，其鐵品位比原礦品位略低，在39%左右，不可拋棄。原設(shè)計(jì)將收集的粉塵卸至皮帶機(jī)上回收利用，但粉塵粒度細(xì)，含水率低，粉塵卸至皮帶上會(huì)產(chǎn)生二次揚(yáng)塵，影響最終整體除塵效果。

經(jīng)仔細(xì)研究后，將破碎除塵灰用密閉的螺旋給料機(jī)輸送至一攪拌筒中，為防止粉塵外溢，攪拌筒可以封閉，在攪拌筒內(nèi)將除塵灰用水?dāng)嚢枵{(diào)漿后輸送至磨前濕式預(yù)選，解決了除塵灰難以處理的問題。最終破碎系統(tǒng)凈化后氣體的含塵濃度低于國(guó)家所規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。

4.3 濕選直線篩篩下產(chǎn)物的回收

對(duì)濕式預(yù)選工藝中直線振動(dòng)篩進(jìn)行考察時(shí)發(fā)現(xiàn)，篩下產(chǎn)物品位約為9.5%，磁性鐵品位約為2.5%，直接拋棄比較浪費(fèi)，會(huì)造成鐵金屬的流失，應(yīng)將此產(chǎn)物返回流程處理。研究后決定，將篩下產(chǎn)物返回一段球磨旋流器進(jìn)行分級(jí)，再磨再選。

磨前濕式預(yù)選工藝在改進(jìn)后形成了生產(chǎn)穩(wěn)定的最終工藝，運(yùn)行良好。改進(jìn)后的磨前濕式預(yù)選工藝見圖2。

圖2 改進(jìn)后的磨前濕式預(yù)選工藝流程圖

5 濕式預(yù)選應(yīng)用效果

磨前濕式預(yù)選工藝改進(jìn)后，2015年和2016年選礦廠入選原礦共計(jì)352.7萬t，濕式預(yù)選甩巖24.8萬t，甩巖鐵品位合計(jì)為6.78%，低于總尾礦鐵品位7.93%，指標(biāo)上合理，相當(dāng)于提前分離尾礦。如果不使用磨前濕選拋出脈石礦物，這些脈石礦物就會(huì)進(jìn)入后續(xù)流程，選別后最終也會(huì)變成尾礦被排放出去，但會(huì)增加生產(chǎn)費(fèi)用，降低生產(chǎn)效率。

對(duì)磨前濕式預(yù)選粗精礦進(jìn)行鐵物相分析，分析結(jié)果見表4。

表4 濕式預(yù)選精礦鐵物相分析結(jié)果 %

從表4可以看出，經(jīng)過磨前濕式預(yù)選，預(yù)選粗精礦中的磁性鐵的含量由入選原礦的37.31%提高到41.15%，氧化鐵由預(yù)選前的2.09%提高到2.65%，硫化鐵和碳酸鐵也有一定提高，全鐵含量由預(yù)選前的40.86%提高到45.47%，效果明顯。

經(jīng)過磨前濕式預(yù)選，減少了給入磨機(jī)的廢石量，入磨品位得到有效提高，在磨機(jī)處理量不變的條件下，提高了磨機(jī)的有效處理量，節(jié)約了鋼球和襯板的損耗，節(jié)約了電能；而且將脈石礦物提前分離也減少了后續(xù)工藝的損耗。

磨前濕式預(yù)選工藝中拋出的廢石為+1mm的石子，粒度均勻，堅(jiān)硬耐磨，可用于修路和井下充填封堵墻空心磚的制造等。

礦石中含有銅礦物，銅精粉是萊礦選礦廠的重要副產(chǎn)品，經(jīng)過磨前濕式預(yù)選工藝后，從旋流器溢流取樣分析發(fā)現(xiàn)銅品位由預(yù)選前的0.131%提高到0.137%，銅得到了有效富集，為后續(xù)的浮選工藝提供了便利。

6 結(jié)語

(1)磨前濕式預(yù)選工藝的使用和完善，將脈石礦物和鐵礦物貧連生體提前拋離，提高了入磨品位，增加了磨機(jī)的有效入磨量，降低了能耗。

(2)磨前濕式預(yù)選不單是一臺(tái)設(shè)備，更是一套比較完善成熟的工藝，在選礦廠承接破碎和磨選的過程中到了重要作用。

Application of wet pre-separation before grinding in Laiwu mining company concentrator

Through using and optimizing the pre-separation technology before grinding in Laiwu mining company concentrator, the lean intergrowth ore of gangue and iron mineral was discarded in advance, which improved the ore grade of the first stage grinding and the effective grinding capacity, and decreased the energy consumption. The discarded gangue was effectively used, and the general effect was obvious.

wet pre-separation; gangue; discarding tailings

TD921

B

2017-04-10

鮑加慶(1981-)，男，工程師，從事選礦技術(shù)管理工作。