尖山鐵礦中碎干選工藝技術(shù)改造實(shí)踐

張德勝，李龍龍，郭 鵬

(太原鋼鐵(集團(tuán))有限公司礦業(yè)分公司尖山鐵礦，山西 太原 030304)

0 引言

尖山鐵礦是太鋼集團(tuán)重要的鐵精粉原料生產(chǎn)基地，自1991年開工建設(shè)，經(jīng)多次改擴(kuò)建，現(xiàn)已建設(shè)成生產(chǎn)規(guī)模900萬t/a、采剝總量可達(dá)5 000萬t/a、年生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)鐵精粉360 t/a的大型現(xiàn)代化礦山[1]。目前尖山鐵礦采用傳統(tǒng)的三段一閉路破碎流程，中碎后對礦石進(jìn)行預(yù)先拋尾。根據(jù)近幾年入磨礦石品位與地質(zhì)品位對比發(fā)現(xiàn)，入磨品位比地質(zhì)品位約低1.5個百分點(diǎn)，說明干選環(huán)節(jié)廢石沒有拋干凈。據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，尖山鐵礦入磨礦石MFe占有率的高低對尾礦品位、選礦金屬回收率影響顯著，當(dāng)入磨礦MFe占有率達(dá)到80%以上時，尾礦TFe品位可控制在11.5%，金屬TFe回收率達(dá)到77%。在經(jīng)過干選后，入磨原礦TFe品位能提高2.54%，MFe品位約提高3.3%，選比降低約0.4 t/t。因此，增強(qiáng)干選甩尾效果，實(shí)現(xiàn)廢石“能拋早拋”，提高入磨品位，降低選比，是整個選礦系統(tǒng)降本增效的有效措施之一。

1 中碎干選機(jī)運(yùn)行情況調(diào)查

1.1 干選機(jī)設(shè)備參數(shù)調(diào)查檢測

尖山鐵礦中碎干選有5臺干選機(jī)，其中第五臺干選機(jī)(C17)為新增設(shè)備，設(shè)備主要參數(shù)見表1。

表1 中碎干選機(jī)設(shè)備參數(shù)

為提高中碎干選甩尾效果，尖山鐵礦選礦實(shí)驗室對干選機(jī)磁滾筒磁感應(yīng)強(qiáng)度進(jìn)行測量，結(jié)果見表2。

表2 中碎干選機(jī)磁感應(yīng)強(qiáng)度檢測結(jié)果

從實(shí)驗室歷年磁滾筒檢測數(shù)據(jù)來看，干選磁滾筒未呈現(xiàn)大幅度磁場衰減現(xiàn)象。

1.2 干選機(jī)給料皮帶帶速檢測

對干選機(jī)在不同頻率(30、35、40、45、50、53、55、57 Hz)運(yùn)行條件下，進(jìn)行了速度檢測，結(jié)果見表3。

表3 中碎干選給料皮帶不同頻率對應(yīng)的運(yùn)行速度

1.3 干選機(jī)給礦量檢測

為進(jìn)一步準(zhǔn)確掌握每臺干選機(jī)處理量，對各臺干選機(jī)同頻率運(yùn)行條件下處理量進(jìn)行檢測，結(jié)果見表4。

表4 中碎干選給料皮帶對應(yīng)的處理量

從測試結(jié)果來看，每臺干選機(jī)給礦量非常不均勻，C05～C14干選機(jī)給礦量差值最高330 t/h左右，并對每臺干選機(jī)電振給料角度進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)每臺干選機(jī)均衡給礦。

1.4 干選機(jī)分礦板距離測量

對每臺干選機(jī)分礦板距離(擋板距磁滾筒垂直中心線)進(jìn)行測量，結(jié)果見表5。

表5 中碎干選機(jī)分礦板距離

1.5 干選機(jī)電振給料角度

尖山鐵礦干選機(jī)給料采用電振給料方式，給料電振角度大小對給礦量有很大影響，角度大給礦量大、角度小給礦量小。對每臺干選機(jī)給料電振角度及鋼絲繩高度進(jìn)行測量，結(jié)果見表6。

表6 中碎干選機(jī)給料電振角度

2 工藝改造方案實(shí)施

2.1 干選機(jī)磁系偏角調(diào)整，實(shí)現(xiàn)礦石“該選則選”

中碎干選機(jī)運(yùn)行以來，對滾筒磁系偏角位置沒有準(zhǔn)確標(biāo)識，只能通過礦石在滾筒上的粘附位置進(jìn)行大致確定。在進(jìn)行磁感應(yīng)強(qiáng)度檢測時發(fā)現(xiàn)原干選機(jī)磁系上邊緣偏離滾筒中心線25°～30°(如圖1)，存在礦石做拋落運(yùn)動時有一段距離(約30 cm)不受磁力，礦石脫離皮帶時受慣性拋出至尾礦口。

圖1 中碎干選機(jī)磁系調(diào)整前示意圖

先對C05干選機(jī)磁系偏角進(jìn)行校準(zhǔn)，范圍按磁系上邊緣超滾筒中心線5°～10°調(diào)整，使其達(dá)到最佳工作位置。

調(diào)整方法：松開磁滾筒與磁系調(diào)整裝置的聯(lián)軸器，使磁滾筒磁系自然下垂，再根據(jù)磁系包角畫出磁系范圍，做好標(biāo)記；磁滾筒與磁系調(diào)整裝置連接緊固，調(diào)整磁系手輪，使磁系上邊緣超滾筒垂直中心線5°～10°，調(diào)整后效果見圖2。

圖2 中碎干選機(jī)磁系調(diào)整后形象圖

調(diào)整后對C05干選機(jī)甩尾取樣檢測見表7，甩尾MFe品位均值0.49%，最高0.60%，遠(yuǎn)低于預(yù)算控制值(2.4%)，較實(shí)施前相比降低1.07%。

表7 C05干選機(jī)磁系調(diào)整前后甩尾品位 %

從C05干選機(jī)甩尾廢石取樣數(shù)據(jù)來看，磁系調(diào)整后，對有用礦石能最大的進(jìn)行選別回收，廢石品位明顯降低，實(shí)現(xiàn)了礦石“該選則選”的目的。因此陸續(xù)對其它幾臺干選機(jī)按同樣的方法進(jìn)行磁系調(diào)整，調(diào)整后由選礦實(shí)驗室進(jìn)行取樣檢測，結(jié)果見表8。

表8 C08～C14干選機(jī)磁系調(diào)整前后甩尾品位 %

從C08～C14干選機(jī)磁系調(diào)整后廢石品位數(shù)據(jù)來看，廢石MFe品位均較低，磁系偏角調(diào)整的實(shí)施達(dá)到了預(yù)期效果。同時，磁系偏角調(diào)整后，還避免了礦石對皮帶下方清掃器的磨損。

2.2 干選機(jī)分礦板改造，實(shí)現(xiàn)廢石“能拋則拋”

2.2.1 分礦板第一次改造

根據(jù)前期干選機(jī)給料皮帶帶速、料層厚度計算確定分礦板最佳角度、距離和高度。先對C08干選機(jī)分礦板進(jìn)行改造，分礦板角度由鉛垂線向廢石方向偏30°調(diào)整為與偏滾筒方向呈10°。根據(jù)前期測量的分礦板距離，見圖3，干選機(jī)分礦板位置由1 200 mm調(diào)整為700 mm(距離滾筒中心線)，見圖4。

圖3 中碎干選機(jī)分礦板改造前示意圖

圖4 中碎干選機(jī)分礦板第一次改造示意圖

在完成C08干選機(jī)分礦板改造后，同樣由實(shí)驗室進(jìn)行取樣檢測，結(jié)果見表9。

表9 C08干選機(jī)第1次分礦板改造甩尾品位 %

改造后，從現(xiàn)場運(yùn)行情況來看，甩尾量明顯增加；從試驗室取樣數(shù)據(jù)來看，廢石MFe品位均值1.31%，也遠(yuǎn)低于控制值，說明按照此分礦板改造方案是可行的。為此繼續(xù)對其它干選機(jī)分礦板進(jìn)行改造，改造完成后在G04廢石輸送皮帶上進(jìn)行取樣檢測，結(jié)果見表10。

表10 干選機(jī)第一次分礦板改造后廢石品位 %

從取樣結(jié)果來看，G04皮帶廢石MFe品位1.07%，遠(yuǎn)低于控制值，但干選甩尾率僅為11.89%，仍未達(dá)到12%的預(yù)期目標(biāo)，且根據(jù)廢石品位數(shù)據(jù)來看，仍有改造提升空間。

2.2.2 分礦板第二次改造

干選機(jī)分礦板第一次改造后，甩尾率未達(dá)到預(yù)期，因此再次對分礦板角度和距離進(jìn)行調(diào)整。改造方案按分礦擋板再向磁滾筒方向平移150 mm，同時為使廢石落到皮帶中部以及為延長分礦板使用周期，分礦板受礦點(diǎn)按平行四邊形設(shè)計，改造效果見圖5。

圖5 中碎干選機(jī)分礦板第2次改造示意圖

在干選機(jī)分礦板第二次全部改造完成后，G04廢石皮帶取樣數(shù)據(jù)見表11。

表11 分礦板第二次改造完成后G04廢石品位 %

從取樣數(shù)據(jù)來看，廢石MFe品位均值1.6%，遠(yuǎn)低于2.4%的控制標(biāo)準(zhǔn)，且中碎干選甩尾率提高至12.78%，達(dá)到了預(yù)期效果。

2.3 取得的效果

2.3.1 改造前后指標(biāo)對比

改造完成后，由選礦實(shí)驗室對干選給料皮帶(G02)、廢石皮帶(G04)、精礦皮帶(G05)進(jìn)行取樣，結(jié)果見表12。

表12 實(shí)驗室中碎干選指標(biāo)數(shù)據(jù) %

從取樣檢測數(shù)據(jù)來看，礦石TFe品位由29.68%提高至33.13%，提高3.45%；MFe品位由21.21%提高至26.41%，增幅5.20%；廢石MFe品位1.30%，在控制標(biāo)準(zhǔn)以內(nèi)。

同時，根據(jù)尖山鐵礦生產(chǎn)報表數(shù)據(jù)，對改造前后效果進(jìn)行對比，結(jié)果見表13。

表13 中碎干選生產(chǎn)數(shù)據(jù) %

由表13數(shù)據(jù)可見，改造后，在干選甩尾率提高0.89%的情況下，甩尾廢石MFe品位反而降低0.32%；入磨礦石MFe品位由25.59%提高至25.71%，增幅0.12%；干選前原礦MFe品位較改造前低0.11%。

2.3.2 取得的經(jīng)濟(jì)效益

1)中碎干選甩尾率提高0.89%，當(dāng)年增加拋尾量87 812.8 t，減少細(xì)碎、磨礦系統(tǒng)加工成本191.43萬元。

2)干選廢石TFe品位反而降低0.45%，MFe品位降低0.32%，減少了金屬損失。

3)增加了拋尾量，降低了選比，減少了尾礦量，不僅降低了尾礦輸送成本，同時延長了尾礦庫使用年限。

3 結(jié)語

廢石“能拋早拋”一直是選礦領(lǐng)域提產(chǎn)增效的有力措施，尖山鐵礦通過中碎干選工藝技術(shù)改造，實(shí)現(xiàn)了礦石“該選則選”、廢石“能拋則拋”的目的，取得了顯著效果。