針對難磨難選磁性礦的選礦工藝流程改造

王振剛

(新疆八鋼礦業(yè)資源有限公司)

前言

新疆雅滿蘇礦是八鋼的主要礦石原料基地。雅礦公司共建有兩個(gè)選礦廠，其中選礦一線原礦處理量100萬t/年；選礦二線原礦處理量180萬t/年。2018年磁海鐵礦關(guān)閉，自產(chǎn)礦石加外購礦石只能勉強(qiáng)維持一個(gè)選礦廠的生產(chǎn)用量，另一個(gè)選礦廠處于停產(chǎn)狀態(tài)。

近年來，為有效利用雅礦選礦閑置產(chǎn)線，雅礦公司積極尋找可用礦源，選定了哈密周邊某難磨難選磁鐵礦，其礦山儲(chǔ)量在800萬t以上，每年可穩(wěn)定供應(yīng)礦石30萬t。礦相分析及研究表明，該礦為有用礦物堪布粒度微細(xì)的難磨難選礦，磨礦細(xì)度需達(dá)到-400目含量≥80%以上才可生產(chǎn)出全鐵品位55%～58%的磁性礦。雅礦選礦一線和選礦二線均為兩階段磨礦+浮選+磁選生產(chǎn)工藝，無法處理該礦石。為此，雅礦公司決定對處于停產(chǎn)狀態(tài)的選礦一線生產(chǎn)工藝進(jìn)行改造，達(dá)到改造后既能處理有用礦物堪布細(xì)度為-200目含量約80%的磁性礦,又能處理有用礦物堪布細(xì)度為-400目含量大于80%的難磨難選磁性礦的目的。

1 雅礦選礦一線工藝流程改造

雅礦選礦一線共有兩個(gè)生產(chǎn)系列，其中一系列可處理原礦量60萬t/年，二系列可處理原礦量40萬t/年，合計(jì)原礦處理量可達(dá)100萬t/年。生產(chǎn)工藝流程均為兩階段磨礦分級+階段磁選+浮選工藝。雅礦選礦一線工藝流程適應(yīng)處理有用礦物堪布細(xì)度為-200目含量約80%的含硫磁性礦。

1.1 選礦工藝流程改造

2021年初提出對雅礦選礦一線進(jìn)行適應(yīng)處理哈密周邊大儲(chǔ)量難磨難選礦，考察并對比哈密地區(qū)其他處理類似礦石選礦廠情況，對哈密周邊各種難磨難選礦開展試驗(yàn)研究，最終確定了雅礦選礦一線工藝流程改造方案，將現(xiàn)有的兩階段磨礦分級+階段磁選+浮選工藝改造為三階段磨礦分級+三階段磁選+脫渣精選工藝流程。

工藝流程改造總思路：利用現(xiàn)有的雅礦選礦一線一系列完成一段和二段磨礦分級和兩階段磁選工作，改造現(xiàn)有的雅礦選礦一線二系列4#磨機(jī)及改型旋流器，完成三段磨礦分級工作；改造現(xiàn)有的雅礦選礦一線一系列三段磁選機(jī)完成三段磁選工作；改造現(xiàn)有的雅礦選礦一線一系列脫渣機(jī)完成四段磁選工作。

工藝過程：成品礦倉原料由電振給料機(jī)通過8#皮帶機(jī)給入一段球磨機(jī)，一段球磨機(jī)排礦進(jìn)入一段旋流器進(jìn)行分級，旋流器沉砂返回一段球磨機(jī)再磨，旋流器溢流給入一段磁選機(jī)分選，一段磁選精礦給入二段旋流器進(jìn)行分級，二段旋流器沉砂給入2#球磨機(jī)再磨，二段旋流器溢流給入二段磁選機(jī)分選，二段磁選精礦給入三段旋流器分級，三段旋流器沉砂給入3#球磨機(jī)再磨，三段旋流器溢流給入三段磁選機(jī)分選，三段磁選精礦再進(jìn)入脫渣機(jī)進(jìn)行四段磁選后給入陶瓷過濾機(jī)過濾產(chǎn)出鐵精礦，一段、二段、三段磁選尾礦均排入尾礦總管。改造后的工藝流程圖見圖1。

圖1 改造后工藝流程

具體改造內(nèi)容：(1)選礦一線一系列二段旋流器溢流輸送泵管道穿墻連接至二系列給礦箱(現(xiàn)場制作長、寬、高各為1m，使用12mm鋼板)后進(jìn)入磁選，作為二段磁選，新增管道約20m。(2)選礦一線二系列旋流器改型作為三段分級：其控制鐵精礦粒度-400目80%以上，因現(xiàn)使用旋流器組FX350-GXF×6×2不能滿足生產(chǎn)工藝需求，經(jīng)測算將現(xiàn)有的FX350-GXF×6×2旋流器機(jī)組改成FX250-GX-B×6×2機(jī)組，以適應(yīng)三段分級粒度需求。(3)雅礦選礦一線一系列原有浮選系統(tǒng)停用，礦漿連接管直通至三段磁選后給入脫渣機(jī)提高鐵品位。

1.2 工業(yè)試驗(yàn)指標(biāo)

2021年6月開始對停產(chǎn)1年的選礦一線進(jìn)行工藝改造，2021年7月工藝流程改造工程完成，開展工業(yè)生產(chǎn)試運(yùn)行試驗(yàn)。20217月21日至28日工業(yè)試驗(yàn)階段各項(xiàng)指標(biāo)見表1。

表1 改造后選礦生產(chǎn)工業(yè)試驗(yàn)指標(biāo)

工業(yè)試驗(yàn)期間,一段球磨機(jī)給礦量控制在40～45t/h，一段球磨機(jī)磨礦濃度現(xiàn)場測定基本穩(wěn)定在80%，二、三段球磨機(jī)磨礦濃度現(xiàn)場測定穩(wěn)定在70%～75%。

從表1可以知：該難磨難選礦原礦品位TFe平均為30.1%，S含量平均為0.28%，經(jīng)過雅礦選礦改造后的三階段磨礦分級磁選工藝處理后，在鐵精礦細(xì)度達(dá)到-400目含量占80%時(shí)，鐵精礦品位平均為57.9%、S含量平均為0.21%、尾礦全鐵平均17.08%、磁性鐵含量4.18%，鐵金屬回收率達(dá)到61.26%。

2 改造效果評價(jià)

(1)雅礦選礦處理難磨難選礦工藝改造主要是利用原有的雅礦選礦一線一系列完成一、二段磨礦分級和兩段磁選工作，改造選礦一線二系列4#磨機(jī)及改型旋流器完成三段磨礦分級工作，其他主要是礦漿管道的連接調(diào)整，全部改造項(xiàng)目自主完成，投資較小，經(jīng)工業(yè)試生產(chǎn)檢驗(yàn)工藝改造達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。

(2)從工業(yè)試驗(yàn)結(jié)果看，選礦工藝改造后處理該難磨難選礦，原礦品位TFe 30.1%，S為0.28%時(shí)，可生產(chǎn)出TFe品位57.9%、S含量0.21%的鐵精礦，鐵金屬回收率達(dá)到61.26%，鐵精礦指標(biāo)可以滿足市場需求。

改造后的工藝流程處理該難磨難選礦時(shí)，受一段旋流器、原礦粒度等因素影響，球磨機(jī)磨礦處理量受到限制，只能達(dá)到40～45t/h。

因此下階段重點(diǎn)要做好兩項(xiàng)工作：(1)通過物料回路平衡測定對一段旋流器進(jìn)行改型，以解決一段磨礦濃度過低問題，達(dá)到提高磨礦分級效率目的；(2)在破碎系統(tǒng)增加超細(xì)碎工藝，使入磨礦石粒度由≤12mm降低至≤10mm，增加一段球磨機(jī)原礦處理量，提高鐵精礦產(chǎn)量。

3 結(jié)束語

針對難磨難選礦的工藝流程改造完成后，經(jīng)工業(yè)生產(chǎn)驗(yàn)證，改造后的生產(chǎn)工藝流程運(yùn)行正常，設(shè)備運(yùn)行平穩(wěn)，鐵精礦各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，截止2021年10月底改造后的生產(chǎn)工藝系統(tǒng)共處理難磨難選礦石4.8萬t，生產(chǎn)鐵精粉1.38萬t，雅礦選礦具備了處理難磨難選礦石的能力；增加了雅礦選礦處理礦石的種類，提高了企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

為進(jìn)一步提高原礦處理能力，提高鐵精礦產(chǎn)量，下階段將對破碎系統(tǒng)及一段分級旋流器實(shí)施改造。