盤(pán)式自卸磁選回收機(jī)在中關(guān)鐵礦的應(yīng)用

劉云龍 張義坤 謝安銘 李彥科

（河北鋼鐵集團(tuán)沙河中關(guān)鐵礦有限公司）

鐵礦石是礦產(chǎn)資源的重要組成部分，其作為世界最大的商品之一，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展具有重要影響［1］。我國(guó)磁鐵礦礦石資源整體呈現(xiàn)貧、細(xì)、雜的特點(diǎn)，再加上優(yōu)質(zhì)磁鐵礦資源的不斷枯竭，導(dǎo)致礦產(chǎn)資源可持續(xù)供給能力逐年下降。據(jù)資料顯示，我國(guó)鐵礦石對(duì)外依存度在80%以上［2］，故結(jié)合當(dāng)?shù)刭Y源賦存狀態(tài)，降低選礦比，提高精礦產(chǎn)量顯得格外重要。

中關(guān)鐵礦屬接觸交代矽卡巖型磁鐵礦床，礦石總儲(chǔ)量9 489.21 萬(wàn)t，平均鐵品位45%，礦石類(lèi)型以原生磁鐵礦石為主，局部見(jiàn)有氧化礦石，礦石中有用工業(yè)鐵礦物主要為磁鐵礦，另有少量金屬硫化物黃鐵礦［3］。由于硫元素的存在，導(dǎo)致鐵精粉中的硫含量相對(duì)較高，盡管通過(guò)增加磨礦時(shí)間、提高磨礦細(xì)度的辦法可使鐵礦石達(dá)到更高的單體解離度使硫鐵分離，但致使尾磁偏高、金屬流失增加。

尾礦品位是綜合反映選礦工藝技術(shù)能力與水平的一個(gè)關(guān)鍵性技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，本著降本增效、節(jié)約資源的目的，通過(guò)對(duì)尾礦現(xiàn)狀研究以及查閱大量文獻(xiàn)［4-5］，選擇在現(xiàn)有工藝流程上引入尾礦回收機(jī)。生產(chǎn)實(shí)踐表明，該設(shè)備的引入可有效提高鐵精粉回收效率，解決現(xiàn)有生產(chǎn)問(wèn)題。

1 盤(pán)式回收機(jī)的構(gòu)造原理及技術(shù)性能

1.1 構(gòu)造原理

ZX 系列自卸磁選尾礦回收機(jī)采用盤(pán)式組合結(jié)構(gòu)（圖1），主要由傳動(dòng)裝置、卸礦系統(tǒng)以及磁盤(pán)等組成，適用于磁性物料的尾礦回收。該設(shè)備采用磁翻滾和磁塊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理，具有成品回收率高、品位高及卸料充分等特點(diǎn)。為了降低能源消耗，該設(shè)備以永久磁場(chǎng)代替電磁場(chǎng)，全年可節(jié)約電能144萬(wàn)kW·h，與舊式回收機(jī)相比，其性能與經(jīng)濟(jì)效益均有明顯提升。

1.2 技術(shù)性能

ZX 型自卸磁選尾礦回收機(jī)的表面磁感應(yīng)強(qiáng)度≥500 mT，回收磁盤(pán)轉(zhuǎn)速在5～10 r/min，減速器為ZQ系列（i=40.17），各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)經(jīng)過(guò)不斷完善，具備優(yōu)勢(shì)：①可消除磁性較弱的連生體礦粒及夾雜的影響，并加強(qiáng)了礦物在回收過(guò)程中的返料效果；②加裝的導(dǎo)流板可使物料充分?jǐn)噭?dòng)并消除無(wú)磁區(qū)；③通過(guò)擋流分流裝置使物料充分流經(jīng)強(qiáng)磁選別區(qū)，提高回收率；④可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制的全過(guò)程運(yùn)轉(zhuǎn)；⑤設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，節(jié)省人力資源。

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)研究，最終選用ZX15-8 型盤(pán)式磁選回收機(jī)并安裝在尾礦溜槽處，其技術(shù)性能參數(shù)見(jiàn)表1。

2 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用及調(diào)試

2.1 原工藝應(yīng)用情況

中關(guān)鐵礦的礦石類(lèi)型以原生磁鐵礦石為主，其選礦廠原礦處理量200 萬(wàn)t/a。目前，選廠采用一段開(kāi)路自磨、二段閉路球磨、三次磁選、階段磨礦階段選別工藝流程（圖2）。

2.2 尾礦回收工藝技術(shù)指標(biāo)

在尾礦溜槽處增設(shè)1 條尾礦回收流槽，隨后進(jìn)行設(shè)備安裝、空載試機(jī)和負(fù)荷試機(jī)工作，當(dāng)進(jìn)行負(fù)荷工作時(shí)，通過(guò)打開(kāi)沖水裝置，可防止回收礦漿自流造成的堵塞現(xiàn)象，最后通過(guò)調(diào)試設(shè)備達(dá)到最佳回收效果。

2.2.1 后擋板高度對(duì)回收效果的影響

回收機(jī)后擋板高度可影響回升槽尾礦漿液面高度，槽體礦漿儲(chǔ)存區(qū)液面過(guò)低，可減少磁盤(pán)對(duì)礦漿中磁性鐵的有效吸附，直接降低尾礦回收機(jī)的運(yùn)行效率。通過(guò)對(duì)比后擋板不同高度對(duì)回收機(jī)效率的影響，進(jìn)行4組測(cè)試，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表2。

由表2 可知，隨著后擋板高度不斷提高，尾礦漿液中發(fā)現(xiàn)有夾雜情況，為保證尾礦回收作業(yè)兼具高回收率且無(wú)顆粒夾雜，尾礦回收機(jī)后擋板高度調(diào)整為300 mm較合理。

2.2.2 礦漿流速對(duì)回收效果的影響

測(cè)試中發(fā)現(xiàn)，礦漿流速的加快同樣會(huì)影響尾礦回收機(jī)的運(yùn)行效率，在回收機(jī)給料端口處增加1個(gè)給料減速箱，其安裝角度（與進(jìn)料溜槽的角度）可以一定程度地影響礦漿流速，不同角度對(duì)回收機(jī)工作效率的影響見(jiàn)表3。

由表3可知，當(dāng)給料減速箱與溜槽為90°時(shí)，礦漿在溜槽內(nèi)的流速最低，其經(jīng)過(guò)尾礦回收機(jī)磁盤(pán)的時(shí)間增長(zhǎng)，礦漿中的磁性鐵可被磁盤(pán)充分吸附，故磁性鐵回收率相對(duì)最高。

2.2.3 礦漿槽內(nèi)部件對(duì)回收效果的影響

考慮礦漿槽內(nèi)放置的部件對(duì)尾礦回收效率的影響，在礦漿槽內(nèi)設(shè)置導(dǎo)流板并放置多個(gè)用于攪動(dòng)礦漿的攪動(dòng)塊，其不僅可以促進(jìn)磁盤(pán)對(duì)槽壁附近礦漿中磁性鐵的吸附，同時(shí)也可減少沉積礦漿對(duì)集料盤(pán)的磨損，礦漿槽內(nèi)部件對(duì)尾礦回收機(jī)效率的影響見(jiàn)表4。

由表4可知，導(dǎo)流板與攪動(dòng)塊的混合使用提高了尾礦回收機(jī)的運(yùn)行效率，使磁性鐵回收率有所增加，減少了尾礦中磁性鐵的含量。

2.2.4 技改后回收工藝技術(shù)指標(biāo)

在后擋板高度為300 mm、給料減速箱與溜槽安裝角度為90°、礦漿槽內(nèi)放置導(dǎo)流板與攪動(dòng)塊的條件下進(jìn)行24 h驗(yàn)證試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表5。

注：精礦細(xì)度均指-0.074 mm含量。

由表5 可知，使用該設(shè)備后，在保證鐵精粉細(xì)度和硫含量達(dá)標(biāo)的前提下，尾礦全鐵品位明顯下降，精礦平均全鐵品位達(dá)67.42%，回收效果明顯，與條件試驗(yàn)結(jié)果相比，該試驗(yàn)結(jié)果具有較好的重復(fù)性。

3 其他建議

生產(chǎn)過(guò)程中在規(guī)章制度方面應(yīng)做到：①?lài)?yán)格把控細(xì)度設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，繼續(xù)加強(qiáng)一段磨機(jī)操作，降低磁選機(jī)跑尾現(xiàn)象；②定時(shí)檢查各段生產(chǎn)設(shè)備及尾礦回收機(jī)狀況，保證運(yùn)行良好；③加強(qiáng)磁選機(jī)操作和巡查，及時(shí)檢修，調(diào)整跑、冒、滴、漏現(xiàn)象。

在回收機(jī)各裝置的選擇和應(yīng)用方面應(yīng)做到未雨綢繆，刮刀與刮刀架的頻繁使用極易造成磨損，導(dǎo)致刮刀與磁盤(pán)間隙增大，降低尾礦回收機(jī)的運(yùn)行效率。針對(duì)卸料裝置存在的問(wèn)題，建議將材料更換為不銹鋼材質(zhì)，定期更換刮刀，降低刮刀磨損因素帶來(lái)的不良影響。接料槽的規(guī)格應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，消除漏料、磨損等因素帶來(lái)的影響。

4 結(jié)語(yǔ)

（1）ZX系列盤(pán)式自卸磁選回收機(jī)具有性能優(yōu)越、性?xún)r(jià)比高、回收效果好的特點(diǎn)，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試應(yīng)用，達(dá)到了預(yù)期效果，經(jīng)濟(jì)效益顯著，具有推廣應(yīng)用價(jià)值。

（2）尾礦回收機(jī)的應(yīng)用使選礦工藝鐵精礦平均品位達(dá)到了67.42%，提高了約1.2 個(gè)百分點(diǎn)，由于尾礦中的鐵仍具有一定的回收價(jià)值，建議繼續(xù)增設(shè)1～2臺(tái)盤(pán)式回收機(jī)進(jìn)行回收驗(yàn)證。