桃沖礦選礦工藝設備優化與改造生產實踐

趙大慶

(馬鋼集團桃沖礦業公司，安徽 繁昌241233)

桃沖礦是馬鋼集團公司所屬礦山企業，2004年原礦處理能力達到65萬t，生產鐵精礦12.2萬t/a，粉(塊)礦25.8萬t/a，鐵精礦品位55%，粉(塊)礦品位48%。該礦是有著60多年生產歷史的老礦山，近幾年來不斷對選礦工藝設備進行優化改造，取得了良好的效果。

1 礦石性質

桃沖鐵礦屬中、高溫熱液交代矽卡巖型礦床，礦體產于黃龍灰巖、矽卡巖與棲霞巖之間，礦石自然類型分為方解石型鏡鐵礦、石榴子石型鏡鐵礦和鈣鐵輝石型鏡鐵礦三種，以方解石型鏡鐵礦為主，礦石結構主要為條帶狀和致密塊狀，次為浸染狀和斑雜狀。礦石中的金屬礦物主要為鏡鐵礦、穆磁鐵礦，其次為假象赤鐵礦、磁鐵礦、少量菱鐵礦等。脈石礦物主要為方解石、石英、石榴子石，其次為鈣鐵輝石－透輝石、綠簾石、陽起石、透閃石、白云石等。

2 工藝設備缺陷

桃沖礦井下開采出來的礦石經過粗碎－洗礦－中碎－雙層振動篩，－60mm+16mm進入磁滑輪分選出塊精、中礦和塊尾，塊精經細碎直接生產－8mm的粉精礦產品，中礦經細碎－15mm和雙層振動篩下－16mm粉礦進入主廠房入磨入選。近年來，該礦由于井下開采難度增大，出籠原礦性質和品位波動很大，現行的選礦工藝和設備存在一定的不適應性。加上進入主廠房入磨入選的粉礦大都是難磨難選的低品位礦石，造成主廠房生產成本增加，精礦質量不合格，尾礦品位升高、金屬流失現象嚴重。此外，該礦許多設備是50年代的老設備，能耗高、效率低，所以急需要對選礦工藝和設備進行改進。

3 工藝設備優化與改造

3.1淘汰落后設備，降低生產成本。桃沖礦主廠房選別工藝流程原為一段閉路磨礦、弱磁—搖床聯合選別流程，由于搖床占地面積大、耗水量多、難于操作維護，2000年該礦與馬鋼規劃院攻關試驗，用中磁機取代搖床獲得成功，用2臺ZCN1050×1500中磁機采用二段掃選工藝取代了20多臺6－S搖床，生產中提高了精礦品位2%、金屬回收率6%。2002年用1臺美卓GP100高效細碎機取代2臺PYD1200圓錐細碎機，使碎礦效率大幅提升，年節電70多萬kWh。2005年對洗礦設備進行了改造，用1臺ZKR1637直線篩取代2臺槽式擦洗機，洗礦效率由44.23%提高到了68.32%，入選礦石的含泥量大大降低，不僅減輕了維修工的勞動強度，而且每年可節約洗礦成本10多萬元。2009年用美卓C110型粗碎機取代老式PEF1200×900粗碎機，不僅效率提高、維修勞動強度減小、破碎比增大，而且年可節約生產成本20多萬元。

3.2增設粉礦拋尾工藝，改善入磨入選原礦性質。2000年，經過對入磨物料考查分析發現，原礦中含有一定量已解離的廢石和貧連生體，如能在入磨前預先拋棄部分尾礦，則可以提高球磨入選品位，減少入磨量，并改善礦石的可選性。該礦與馬鋼規劃院合作進行了“－15～0mm粉礦磁滑輪拋尾可行性試驗研究”并取得成功。采用CTDG0810N永磁干式磁選機，磁滑輪皮帶表面平均場強為0.2T，磁包角為169度。在入磨前增設磁滑輪預選工藝，預先拋掉品位為16%以下的尾礦，并遵循多碎少磨原則，將細碎閉路篩孔尺寸由15mm降為12mm以減小入磨原礦粒度，每年可降低鐵精礦生產成本200多萬元。

3.3優化中磁機工藝參數，降低尾礦品位。2005年以來，隨著井下出籠原礦性質的變化，選廠尾礦品位比以前有較大幅度的提高。2006年全年統計表明，在入選品位31.44%的前提下，僅取得精礦品位55.17%和尾礦品位18.66%的選礦指標。為此，該礦于2007年委托天源科技有限公司對二段掃選中磁機進行了磁系優化改造，改造后的中磁機筒表平均場強僅提高62mT，但距離筒表20mm和38mm處的平均場強卻分別提高了137mT和139mT。分選區平均場強的提高，為弱磁性礦物的充分回收創造了條件，改造后尾礦品位降低到16%以下。

3.4優化分級方式，提高分級效果。該礦主廠房球磨分級設備原采用的是螺旋分級機，其分級效率低，維修勞動強度大、生產和維護成本高，嚴重影響磨礦效率和選別指標。該礦采用按礦物粒度分級比按礦物密度分級效果更佳技術，用分級效率高，重量輕、維修勞動強度小、生產和維護成本低的BTS1836型直線振動篩取代FLG1500型螺旋分級機，改造后磨礦效率提高15%，精礦品位提高1%，每年可降低生產和維護成本80多萬元。

3.5高效利用尾礦，實現無尾礦選礦。多年來，該礦主廠房每年排出的20多萬t尾礦都是通過三級泵站輸往拐沖尾礦庫。近年來，隨著壩面標高的日益上升，尾礦庫的服務年限越來越短，有效庫容將不能滿足礦山生產需要，而另行建造尾礦庫所需費用巨大。面對這一難題，該礦結合當地水泥生產需要大量鐵質校正原料的實際，積極開展尾礦脫水綜合利用技術攻關。采用尾礦粗細粒級分離、尾礦濃縮和高濃度輸送技術對尾礦進行處理后，再利用BST－42m2陶瓷過濾機、KZG300/1600－U快開式全自動隔膜壓濾機對尾礦進行脫水處理，并將處理后的全部干尾礦作為水泥原材料進行綜合利用，真正實現了礦山的無尾礦選礦生產，確保了尾礦資源的高效利用。

3.6降低濃縮池溢流濃度，充分利用生產循環水。由于過濾機給礦濃度的技術要求，選廠尾礦經φ24m濃縮池濃縮后必須大于55%的濃度才可輸送到過濾機進行過濾脫水，所以尾礦高濃度輸送的要求使得濃縮池溢流濃度升高，出現溢流水“跑渾”現象，不利于生產水的循環使用，還會造成細泥入庫影響尾礦庫的安全。該礦選廠積極探索采用新型高效環保型絮凝劑作為濃縮介質，使細粒、細泥產生絮凝沉淀，加快細粒、細泥沉降速度，并對絮凝劑使用技術參數進行確定和優化，解決濃縮池“跑渾”現象。通過添加聚氯化鋁、陽離子聚丙烯酰胺、陰離子聚丙烯酰胺、非離子型聚丙烯酰胺等作為絮凝劑的沉降試驗對比，決定采用非離子型聚丙烯酰胺作為絮凝劑。并對絮凝劑加藥量進行確定，通過試驗，最終確定絮凝劑加藥量為50g/t。加藥后，濃縮池溢流濃度由5%降到0.4%以下，采用絮凝劑有效降低了濃縮池溢流濃度，溢流水完全能夠滿足選廠生產水的水質要求。

4 下步改造思路

4.1桃沖礦選廠鐵精礦品位55%左右，品位較低，銷售價格不高，還經常出現低于55%的品位，產生質量異議，降低銷售價格，造成精礦生產成本高。可考慮增設鐵精礦精選作業，精選用磁選柱能分出鐵精礦中的連生體，提高鐵精礦品位2～7個百分點，還可降低鐵精礦中硅、硫、磷等雜質的含量，經濟效益非常可觀。

4.2由于目前桃沖礦井下礦石性質變化很大，選廠弱磁—中磁工藝流程已經不能適應弱磁性礦物的選別要求，選廠尾礦品位16%指標遠遠落后于同類礦山的水平，所以選廠上強磁設備已經迫在眉睫。另外，該礦80年代閉庫的海沖尾礦庫資源豐富，尾礦平均品位在19%左右，尾礦庫庫存尾礦90多萬t，在先進的強磁設備不斷涌現的今天，尾礦庫中尾礦回選工作可以著手考慮，這項工作同樣需要強磁設備的支撐，這對提高選廠金屬回收率，減少金屬流失，降低生產成本，提高礦山經濟效益有著非常重要的意義。

5 結語

桃沖礦對選礦工藝設備的優化改造過程，不僅改善了選別技術指標，而且還提高了設備效率，降低了生產成本，取得了可觀的經濟效益。隨著新材料、新設備的不斷涌現，通過不斷對選礦工藝設備進行優化改造，是一些老選廠改善技術經濟指標，降低生產成本，提高經濟效益的有效途徑。