鐵礦選礦廠二段磨礦分級設備改造研究

王偉波

福建省潘洛鐵礦有限責任公司 福建 龍巖 364400

1 基本概況

某礦山鐵礦原來采用的選礦工藝是階段磨礦和階段選別的方式，具體流程是，在粗磨與粗選原礦以后，再對粗精礦二次研磨和選別，然后再經(jīng)過磁選和陰離子浮選進行生產(chǎn)。其中在重選，即二次研磨和選別的階段使用的是旋流器組。該礦場投入生產(chǎn)后因為受到技術(shù)人員水平的限制，很多工藝流程無法實現(xiàn)，不能充分發(fā)揮磨礦選礦設備的作用，導致該廠在很長時間里都沒有達到標準精礦的要求，精礦的品位一直維持在63%左右。為了確保該廠精礦品位符合要求，除了要加強人員訓練外，還需要進行設備改造和工藝改造，從而才能真正提高生產(chǎn)的效率和質(zhì)量[1]。

2 鐵礦選礦二段磨礦分級設備改造

2.1 改造依據(jù)

為研究對該廠鐵礦精礦品位造成影響的原因，對原工藝流程進行了考察，并采集了相關(guān)參數(shù)以做數(shù)據(jù)分析。結(jié)果證明，二段磨礦分級主要設備，旋流器組在工作時效率很低，旋流器分級時甚至存在反富集的現(xiàn)象，使得溢流品位比沉砂品位更低，且返砂量較大，當高品位的沉砂返回到二段磨礦以后就會對鐵礦的精礦品位產(chǎn)生影響，且加大了設備的運行負擔，影響設備使用壽命。將原來的旋流器組變成高頻振動細篩，并將其作為二段磨礦分級主要設備，利用其較高的分級效率提高工作效率，同時高頻細篩分級的依據(jù)是幾何粒度，因此可實現(xiàn)分選富集，解決旋流器組運行的問題，有利于提高精礦的品位。

2.2 改造位置

在設備改造初期，先拆除一個系列的旋流器然后安裝高頻細篩，并進行工作性能測試，以確定高頻細篩的使用是否會提高精礦的品位，并確定工藝流程中高頻細篩的位置確定分級粒度。在試驗時先使用三種不同分級粒度試驗，并對球磨機處理量與精礦品位指標綜合分析比較，得到分級粒度為0.18mm時高頻細篩能有效提高精礦品位，而且還不會對處理量產(chǎn)生很大的影響。在試驗分級粒度之后，試驗確定工藝中高頻細篩的位置，對選礦二段磨礦分級中預先分級、檢查分級流程進行試驗。從分析結(jié)果可知，原礦處理總量相同，入選品位和細度大致相同的情況下，使用高頻細篩可以在選礦檢查分級的階段可以明顯提高精礦品位，而在預檢時精礦品位變化不大[2]。

3 改造經(jīng)濟效益分析

從經(jīng)濟效益的角度分析，對鐵礦選礦二段磨礦分級設備進行改造以后，首先因為提高了精礦品位，所以很明顯可以提高增收值，處理總量也有所提高。從設備改造前后生產(chǎn)值表比較結(jié)果分析可知，設備改造以后精礦品位提高了一個等級，從市場情況來看，品位提高一個等級每一噸礦的價格就增加了4元，設備改造以后的三個月內(nèi)該礦廠一共生產(chǎn)了8萬噸鐵精粉，相當于精礦品位達標增收值在32萬元。對設備進行改造，即用高頻細篩代替旋流器，設備購買費用和安裝等費用一共花費8萬元，使用了4臺高頻細篩設備，旋流器保留14臺，其中6臺是備用。高頻細篩篩網(wǎng)每年需要更換60次左右，旋流器沉砂嘴一年需更換30次，這些易耗件一共花費4萬元每年，年總耗電量費用約為3.5萬元。上述費用總計，高頻細篩總費用約4萬元，旋流器總費用約3萬元，年運營費用差值為1萬元，在設備改造以后該廠每年需要增加1萬元左右的費用。高頻細篩主要費用來自于篩網(wǎng)的更換，每一個月就需要更換5次左右，對生產(chǎn)連續(xù)性也不利，這是后續(xù)還需要進一步改進優(yōu)化的地方。但高頻細篩設備在電能消耗方面要遠優(yōu)于原設備，有利于該廠減排增產(chǎn)、節(jié)約電能、節(jié)能環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展目標的實現(xiàn)[3]。

4 高頻細篩重選、螺旋溜槽掃選、弱磁洗礦、中磁選精礦等工藝存在的問題

在經(jīng)過高頻細篩重選、螺旋溜槽掃選、弱磁選、中磁選、螺旋溜槽精選尾礦、高頻細篩篩上等工藝以后，將產(chǎn)品作為經(jīng)二段磨礦分級作業(yè)后繼續(xù)給入粗細分級旋流器中分級。分級處理時礦的種類較多，分級的效率和磨礦的效果直接對粗細分級旋流器給礦粒度產(chǎn)生影響，如果二段磨礦分級效果不好就會出現(xiàn)重選和浮選等使得給礦粒度變大，影響選礦的效果，還會加大循環(huán)負荷，影響球磨機入磨礦量。在實際運行中，中礦循環(huán)負荷較大，二段旋流器給礦電流高于額定電流，給礦細度較大，影響分級的效率，同時精礦的品位等級波動較大，球磨機臺時處理量不穩(wěn)定性，需要頻繁調(diào)整。對于該問題，需要進行取樣分析來解決。

通過對實際生產(chǎn)運行參數(shù)的分析發(fā)現(xiàn)，二段旋流器給礦壓力較低，礦泵電機一直處在超負荷運行中，但是旋流器的壓力很小，說明旋流器給礦泵的選型出現(xiàn)了問題。此外，球磨機磨礦濃度較低，磨機內(nèi)礦漿流速較大，磨礦的時間較短，磨礦的產(chǎn)品細度并未得到有效提升。

經(jīng)上述分析，為解決上述問題，一方面應適當根據(jù)生產(chǎn)情況增加泵池的補加水來降低旋流器給礦的濃度，另一方面為提高旋流器給礦壓力，可將二段球磨機球負荷提升到30%以上。同時，為了解決篩網(wǎng)頻繁更換對生產(chǎn)連續(xù)性的影響，應額外增加2臺細篩。

5 結(jié)束語

綜上所述，原鐵礦選礦廠使用的是旋流器組，用高頻細篩設備代替一部分旋流器設備，并將其作為主要二段磨礦分級設備，不僅可以提高精礦品位和生產(chǎn)的效率，而且經(jīng)濟效益較好。但是目前還需要解決的問題是，篩網(wǎng)的頻繁更換會影響生產(chǎn)的連續(xù)性，在生產(chǎn)時對篩子進行檢查維修會導致生產(chǎn)的中斷，從而影響精礦品位。對于該問題，需要額外增加2臺細篩，進一步提高精礦品位等級。