某選廠磨礦效果的優(yōu)化與實踐

劉志軍 周 詠 田艷紅

(河北鋼鐵集團(tuán)司家營北區(qū)礦山分公司)

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某選廠磨礦效果的優(yōu)化與實踐

劉志軍 周 詠 田艷紅

(河北鋼鐵集團(tuán)司家營北區(qū)礦山分公司)

某露天礦山選礦廠兩個赤鐵礦生產(chǎn)系列存在磨礦效果差、選礦成本高的缺點，影響選廠生產(chǎn)。為解決該問題，采取了提高一段磨礦入磨粒度和鋼球充填率、優(yōu)化鋼球配比，對二段球磨機(jī)進(jìn)行“二對一”改造等措施。應(yīng)用實踐結(jié)果表明，一段入磨粒度-12 mm含量由68.55%提高到90.60%，磨機(jī)臺時處理量提高了56 t/h，磨礦細(xì)度略微減小，過磨現(xiàn)象得到改善，損失在尾礦中的鐵降低1個百分點，可增產(chǎn)鐵精粉約31萬t，同時減少使用1臺二段磨機(jī)，節(jié)約生產(chǎn)成本2 400萬元以上，達(dá)到改善磨礦效果、增產(chǎn)降耗的目的。

磨礦效果 技術(shù)改造 入磨粒度

河北鋼鐵集團(tuán)司家營北區(qū)礦山分公司屬鞍山式沉積變質(zhì)鐵礦床，為露天采礦場，礦石主要分為赤鐵石英巖和磁鐵石英巖兩大類。選礦廠采用三段一閉路破碎工藝流程，運轉(zhuǎn)兩個赤鐵礦生產(chǎn)系列和一個磁鐵礦生產(chǎn)系列，赤鐵礦生產(chǎn)系列選別工藝為階段磨礦分級—重選—強(qiáng)磁選—陰離子反浮選。

實際選礦生產(chǎn)中，赤鐵礦生產(chǎn)系列存在著一段磨礦入磨粒度較粗、二段磨礦存在過磨現(xiàn)象等問題，且磨機(jī)鋼耗、電耗居于同類礦山較高水平，因此對該選別系列磨礦效果進(jìn)行優(yōu)化，以穩(wěn)定生產(chǎn)指標(biāo)，降低生產(chǎn)成本。

1 存在問題

赤鐵礦生產(chǎn)系列一段磨礦、二段磨礦分別使用2臺φ5.5 m×8.5 m溢流型球磨機(jī)和2臺φ5.5 m×8.3 m溢流型球磨機(jī)，生產(chǎn)中存在的問題有：

(1)一段磨礦給礦-15 mm粒級占80%左右，球磨機(jī)臺時處理量420 t/h左右，產(chǎn)品細(xì)度-0.074 mm 25%左右，且對大粒度、小密度礦石的磨礦效果非常差，易經(jīng)角籠吐出，嚴(yán)重制約著球磨機(jī)處理能力的提高和磨礦效果的改善。

(2)二段球磨機(jī)給礦量未達(dá)到設(shè)計要求的676 t/h，僅300 t/h，磨礦產(chǎn)品細(xì)度-0.074mm 近70%(-0.025 mm超過20%)，過磨嚴(yán)重，金屬流失量大，同時導(dǎo)致尾礦庫尾砂排水固結(jié)速度慢，影響尾礦庫沉積干灘的形成和壩體的穩(wěn)定性。

2 磨礦效果的優(yōu)化

針對存在問題，選廠從采場爆破、破碎環(huán)節(jié)出發(fā)，嚴(yán)格控制入磨礦料粒度，以達(dá)到多碎少磨、改善磨礦效果的目的。改進(jìn)路線：爆破降低大塊率—降低粗、中碎粒度—降低高壓輥破碎粒度—優(yōu)化入磨粒度—合理控制返砂比、磨礦濃度、鋼球配比、充填率—提高一段球磨機(jī)處理量—二段球磨機(jī)“二對一”改造—改進(jìn)磨礦效果—穩(wěn)定選別指標(biāo)—提高精礦粉產(chǎn)量、質(zhì)量。

2.1 提高入磨粒度

首先，采用孔內(nèi)空間微差技術(shù)、改變拋擲方向、分段裝藥、應(yīng)用輔助孔及縮小爆區(qū)規(guī)模、提升炸藥單耗等技術(shù)降低礦石大塊率，將直徑+1 200 mm的大塊含量控制在15%以內(nèi)，最大塊徑控制在1 500 mm以內(nèi)。然后調(diào)整粗碎機(jī)與中碎機(jī)排料口、動錐高度，控制粗碎破碎產(chǎn)品粒度小于400 mm、中碎產(chǎn)品粒度小于50 mm；中碎篩分下層篩網(wǎng)篩孔由12 mm×40 mm更換成10 mm×30 mm；調(diào)整高壓輥磨機(jī)間隙、壓力、轉(zhuǎn)速、給料水分；高壓輥后增設(shè)振動篩進(jìn)行檢查分級，篩孔尺寸14 mm×36 mm，降低球磨機(jī)給料粒度。一段磨礦入磨粒度優(yōu)化前后粒度組成見表1。

表1可知，改進(jìn)后，一段磨礦入磨礦料-12 mm含量由68.55%提高到90.60%。

2.2 調(diào)整一段磨礦參數(shù)

結(jié)合給礦粒度的調(diào)整，將一段球磨機(jī)鋼球填充率由33%提高到37%，鋼球球徑100 mm、80 mm比例2∶6調(diào)整為100 mm、80 mm、60 mm比例2∶4∶2，磨礦濃度85%，并相應(yīng)調(diào)整一段旋流器工作參數(shù)，保證合理的返砂比。調(diào)整后，一段球磨機(jī)臺時處理量由430 t/h提高到486 t/h。調(diào)整前后，一段磨礦指標(biāo)對比見表2。

表1 入磨粒度優(yōu)化前后粒度對比

表2 調(diào)整前后磨礦指標(biāo)對比

由表2可知，優(yōu)化后，一段球磨機(jī)臺時處理量提升了56 t/h，一段磨礦產(chǎn)品細(xì)度-0.074 mm含量由24.54%下降到24.02%，各粒級分布情況變化不大，可以滿足后續(xù)選別的要求。

2.3 球磨機(jī)“二對一”改造

降低入磨粒度、調(diào)整一段磨礦參數(shù)后，按照節(jié)能及配置合理原則，結(jié)合現(xiàn)場設(shè)備空間位置，將赤鐵礦二系列二段旋流器沉砂通過新增管路自流到一系列二段球磨給礦箱，二系列二段磨機(jī)停止運轉(zhuǎn)，一系列粗細(xì)分級給礦泵池增加兩臺渣漿泵，將部分礦漿輸送到二系列粗細(xì)分級旋流器給礦泵池，以平衡兩個系列的礦漿量，完成球磨機(jī)“二對一”改造。改造后，磨礦分級工藝流程見圖1。

為保證二段球磨機(jī)改造后，磨礦產(chǎn)品細(xì)度滿足后續(xù)選別要求，將一系列二段球磨機(jī)磨礦介質(zhì)充填率由24%提高到30%左右，將兩個系列二段旋流器壓力由100 kPa提高到120 kPa，并關(guān)閉二段旋流器沉砂水，二段磨礦濃度由70%提高到75%。

圖1 改造后磨礦分級工藝流程

3 應(yīng)用實踐

應(yīng)用實踐結(jié)果表明，改造后，一段磨機(jī)臺時處理量提高了56 t/h，磨礦產(chǎn)品細(xì)度略有下降；二段磨礦產(chǎn)品-0.074 mm含量由60%降低到50%(-0.025 mm含量由21%降低到15%)；尾礦-0.074 mm含量由83%降低到75%(-0.025 mm含量由50%降低到47%)，細(xì)粒級含量明顯減少，尾礦品位由12%降低到11%，提高了金屬鐵的回收率，也保障了尾礦庫的筑壩安全。

在保證精礦品位合格的前提下，全年可增產(chǎn)鐵精粉約31萬t，每年可節(jié)約鋼耗、電耗約900萬元；節(jié)約一臺球磨機(jī)購置及安裝費用至少1 500萬元，二系列二段球磨機(jī)管路改造余下材料可用于三系列磁鐵礦的二段磨礦。

4 結(jié) 論

司家營某露天礦選礦廠兩個赤鐵礦生產(chǎn)系列通過實施一系列優(yōu)化磨礦效果的措施后，一段磨礦入磨礦料-12 mm含量由68.55%提高到90.60%，磨機(jī)臺時處理量提高了56 t/h，可增產(chǎn)鐵精粉約31萬t/a，同時節(jié)省了一臺二段球磨機(jī)的使用，完成了增產(chǎn)降尾的目標(biāo)，節(jié)約成本2 400萬元以上，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

[1] 馬少健，陳建新.球磨機(jī)適宜磨礦介質(zhì)配比的研究[J].金屬礦山，2011(11)：27-31.

[2] 司亞梅，呂一波. 磨機(jī)中磨礦介質(zhì)的運動規(guī)律[J].中國非金屬礦業(yè)導(dǎo)刊，2006(5)：40-43.

[3] 李 健，張 偉，張曉煜.提高選礦廠磨礦質(zhì)量的探討[J].礦山機(jī)械，2010(15)：97-99.

2016-08-24)

劉志軍(1978—)，男，063700 河北省灤縣響嘡鎮(zhèn)。