量恒式干選—高壓輥磨風力磁選集成工藝簡述

白云峰

（渤海鋼鐵集團二連浩特阿拉泰礦業(yè)有限公司，內蒙古自治區(qū)011100）

0 前言

隨著礦山資源的日益枯竭，如何開發(fā)利用低品位礦石、優(yōu)化選礦工藝是選礦工作者急需解決的難題。近兩年來（高壓輥磨超細碎+量恒式干選干式預選）工藝設備和（高壓輥磨超細碎+風力磁選集成）工藝設備得到了廣泛的應用與推廣，解決了原來的干式選礦方法難以提高入磨品位的局限，使貧鐵礦資源富集成富礦資源成為現(xiàn)實。為改善選廠資源品質，提升企業(yè)產能，節(jié)約用水用電，減少尾礦庫尾礦排放，降低生產成本，提升企業(yè)經濟效益創(chuàng)造了條件。

1 量恒式干選機簡介

量恒式干選機是三沅重工自主開發(fā)的高壓輥磨機配套磁鐵礦干式預選設備，主要用于粉碎物料中磁性礦石的干式分選，可廣泛應用于磁鐵礦石河沙等預富集作業(yè)。與高壓輥磨機配套形成（高壓輥磨超細碎+量恒式干選機干式預選）工藝，極為適合磁鐵礦經濟、高效、低污染開發(fā)利用。

該設備可以充分發(fā)揮高壓輥磨機輥壓物料單體解離度高的優(yōu)勢，在破碎段盡可能分離出廢石提高粗精礦品位。對于不同性質的礦石，可一次性將鐵礦石品位提高至35%~55%，尾礦磁性鐵品位在1%以下，具有富集比大、回收率高的優(yōu)勢。實現(xiàn)細粉顆粒無介質分級，入料-25 mm物料在復合力場中無介質條件下，達到分級效果，磁選精礦-3 mm物料占85%，-1 mm物料占65%，一舉攻克了業(yè)內長期以來細粉物料干式分級的難題。該設備可實現(xiàn)的主要功能如下。

1.1 全粒級分選

在獨特離心力、磁力、重力復合力場中解決磁鐵礦細粉包裹、黏附、團聚等難題，在無風、水等介質的條件下，實現(xiàn)粉狀磁鐵礦的有效分選。配合特殊梯度磁場及獨特物料運動方式，實現(xiàn)全粒級原礦中解離度較好顆粒優(yōu)先取出。

1.2 恒定精礦品位

可根據(jù)礦石性質、礦山建設條件、經濟因素等，預選確定最佳粗選精礦品位。然后針對該礦石專門定制獨特量恒式干選機，實現(xiàn)初始設定。設備成型后，預選精礦品位不受原礦品位波動的影響。

1.3 自然分級：

設備通過精礦品位控制精礦礦石相對解離度，從而控制精礦粒度，實現(xiàn)自然分級，有效降低入磨粒度。同時優(yōu)先選別，能拋早拋的實現(xiàn)，可顯著降低整個系統(tǒng)的循環(huán)負荷，降低運行成本和建設投資。

2 高壓輥磨機

高壓輥磨已在越來越多的黑色金屬礦山得到廣泛應用，結合預選拋尾工藝，高壓輥磨大大減少了入磨量，提高了入選品位；高壓輥磨設備還是高選擇性破碎設備，礦石顆粒晶格解離好，產生的微裂紋多，高壓輥磨產品較普通破碎產品好磨，可進一步降低磨礦成本，以實現(xiàn)簡化碎礦流程、多碎少磨、提升系統(tǒng)生產能力、改善磨礦效果或選別指標等不同目的的生產實踐。

高壓輥磨機可以與量恒式磁選機配套組合成（高壓輥磨超細碎+量恒式干選機預選）工藝，使鐵礦破碎產品的粒度大幅降低。破碎產品粒度減小使物料相對單體解離度增加，礦物可選性增強，在入磨前可將部分廢石拋出，實現(xiàn)“能拋早拋”，節(jié)省輸送成本和磨選成本，減少尾礦庫尾礦排放。也可以與風力磁選配套組合成高壓輥磨風力磁選集成系統(tǒng)工藝，利用風力為動力源對粉碎后的物料進行多級風力分級，從而分離出符合密度或粒徑要求的產品。

3 量恒式干選-高壓輥磨風力磁選集成工藝

該工藝系統(tǒng)是把破碎、篩分、量恒式干選、高壓輥磨超細碎及風力磁選相結合，充分發(fā)揮各設備優(yōu)勢，將大量脈石在破碎段拋出，預先產出一部分符合要求的精礦。能大幅降低破碎成本、運輸成本、磨選成本、尾礦處理成本、環(huán)境治理成本，從而大幅降低企業(yè)生產成本，提高經濟效益。

3.1 量恒式磁選機干式預選試驗

礦樣準備：2015年8月1日阿拉泰礦業(yè)發(fā)送至陜西三沅重工原礦樣6噸，針對此原礦開展干式預選探索試驗，編號為2#原礦樣。2#礦樣粒度較粗，最大粒度40 mm，首先對此礦樣開展高壓輥磨輥壓試驗，為后續(xù)干式預選試驗準備合適粒級的物料。

對2#原礦進行化驗分析，其分析結果表明2#原礦的全鐵品位為41.1%。

3.1.1 開展2#原礦開路探索干式預選試驗

阿拉泰礦業(yè)發(fā)送至陜西三沅重工的2#礦樣為-40 mm原礦樣，首先對此礦樣進行12 mm高壓輥磨閉路輥壓，-12 mm輥壓后物料運用量恒式干選機針對磁系組成、設備結構等條件進行干式預選開路條件試驗。

高壓輥磨開路破碎至0～12 mm量恒式磁選干式預選，試驗流程如圖1所示。

圖1 高壓輥磨開路破碎至0～12 mm量恒式磁選干式預選

在最佳條件下進行干式預選試驗，試驗結果見表1。

表1 在最佳條件下進行干式預選試驗試驗結果

由上述實驗結果可知：-12 mm的2#礦樣開路干式預選試驗，得到精礦鐵品位55.10%，中礦鐵品位40.30%，尾礦鐵品位12.1%的選別指標，粉塵全鐵品位16.10%。

3.1.2 中礦再碎再選試驗

為考察2#原礦開路干式預選的中礦全鐵品位再提高的可行性，針對干式預選的中礦進行輥磨開路破碎，破碎后礦樣開展量恒式干選機干式預選試驗，試驗結果見表2：

表2 量恒式干選機干式預選試驗結果

由上述實驗結果可知：-12 mm的2#原礦干式預選精礦經過開路破碎后的物料再次進行干式預選，得到精礦品位50.50%，作業(yè)產率29.55%，中礦品位39.2%，產率62.73%，尾礦品位15.8%，產率5.45%的選別指標，粉塵品位16.7%，產率2.27%。

3.2 高壓輥磨風力磁選試驗

2015年9月18日委托重慶京慶公司開展0～12 mm的富集礦的高壓輥磨干選試驗，以便確定高壓輥磨風力磁選系統(tǒng)處理經富集后的礦粉的各項工藝技術指標。

3.2.1 原礦鐵元素分析

對原礦進行化驗分析，其結果見表3：

表3 對原礦進行化驗分析結果

3.2.2 實驗流程

原礦經破碎、干選的富集礦，粒徑0～12 mm，經高壓輥磨磨礦及風力分級，全粒級（即0～6 mm）物料經干式風重磁旋力磁選機磁選，全粒級尾礦返回高壓輥磨，再磨再選；細粒級（即-0.15 mm）粉料經干式風重磁旋力磁選機組磁選，試驗產出粗精、細精、中礦和尾礦。

高壓輥磨閉路風力磁選集成試驗流程如圖2所示。

3.2.3 實驗結果

高壓輥磨閉路風力磁選集成實驗數(shù)據(jù)見表4：

表4 高壓輥磨閉路風力磁選集成實驗數(shù)據(jù)

由上表數(shù)據(jù)可知：粗精和細精的綜合品位58.33%，綜合尾礦品位28.65%，金屬回收率69.22%。3.3 量恒式干選-高壓輥磨風力磁選集成工藝

量恒式干選-高壓輥磨風力磁選集成工藝流程圖如圖3所示。

圖2 高壓輥磨閉路風力磁選集成試驗流程

圖3 量恒式干選-高壓輥磨風力磁選集成工藝流程圖

4 結語

通過試驗分析并針對蒙古額仁鐵礦的礦石性質，采用了量恒式干選-高壓輥磨風力磁選集成工藝，即先通過量恒式干式進行預先拋尾可獲得精礦鐵品位55.10%，中礦鐵品位40.30%，尾礦鐵品位12.1%的選別指標，粉塵全鐵品位16.10%。然后將中礦鐵品位40.30%的物料一部分給入高壓輥磨風力磁選可獲得品位大于50.50%的精礦；另一部分給入粉礦再選，可獲得品位大于45%的精礦。該工藝可以最大限度地降低磨礦和運輸成本，減少金屬流失。

[1]天津渤海鋼鐵集團三沅重工高壓輥磨產品干式預選試驗報告[R].

[2]三沅重工量恒式磁選機簡介[R].

[3]渤海集團選礦新工藝實驗報告（馬鞍山高壓輥磨試驗）[R].

[4]重慶京慶試驗報告[R].