鐵山礦東選廠增加磨前預(yù)選系統(tǒng)后的應(yīng)用及改造

劉守彪

（河南安鋼集團(tuán)舞陽礦業(yè)公司，河南 平頂山 462500）

河南舞陽礦業(yè)公司鐵山礦東選礦廠東車間原為舞陽礦業(yè)公司鐵古坑選廠，后稱為鐵山礦東選廠，1987 年由冶金工業(yè)部鞍山黑色冶金礦山設(shè)計研究院設(shè)計，設(shè)計原礦處理能力80 萬t/ 年，采用兩段兩閉路磨礦、三段磁選流程。至2000 年后，隨著企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模逐步擴(kuò)大，經(jīng)多次改擴(kuò)建，現(xiàn)生產(chǎn)規(guī)模為年處理原礦180萬t，其中磨礦為三段閉路磨礦流程，一段磨礦與分級機(jī)構(gòu)成閉路，二段磨礦與旋流器構(gòu)成閉路，三段磨礦與高頻細(xì)篩構(gòu)成閉路。一段球磨機(jī)型號為3 臺MQG2.7×3.6m 格子型球磨機(jī)，二段三段為分別為兩臺和一臺MQY2.7×3.6m 溢流型球磨機(jī)。選別為單一磁選，采用三段濕式磁選流程，磁選均采用磁選機(jī)進(jìn)行選別。

1 選礦廠入選礦石性質(zhì)

選廠入選礦石是礦業(yè)公司鐵山礦礦區(qū)自產(chǎn)礦。根據(jù)表1、表2 化學(xué)多元素分析結(jié)果及原礦鐵物相分析結(jié)果表明，采場礦體取樣中的原礦全鐵品位為25.26%，磁性鐵的品位為16.65%，其它有用元素含量都是比較低的，礦石中含有的雜質(zhì)硫、磷含量也較低，堿比（CaO+MgO）/（SiO2+Al2O3）=0.30，礦石屬于酸性鐵礦石。根據(jù)鐵物相分析結(jié)果來看，原礦中鐵主要以磁鐵礦的形式存在，其次為硅酸鐵和赤、褐鐵礦，碳酸鐵、黃鐵礦和磁黃鐵礦含量都較低，采用弱磁選工藝回收鐵礦物可達(dá)到的理論回收率是66.28%。

表2 原礦鐵物相分析結(jié)果（%）

2 選礦廠改造背景

選礦廠處理礦石性質(zhì)相對比較單一，但由于礦體內(nèi)夾層較多，且隨著采礦有露天開采轉(zhuǎn)為井下開采。原礦貧化率相比較而言逐漸增大，雖然經(jīng)過破碎作業(yè)一次干式磁滑輪的預(yù)選拋尾，入磨原礦品位仍在19% ～25% 之間，造成磨選成本偏高。同時隨著生產(chǎn)的進(jìn)行，尾礦庫可利用庫容逐年降低，未來會嚴(yán)重制約生產(chǎn)。同時由于國家對于環(huán)保愈加重視，當(dāng)?shù)乇姸嘈〔墒瘓鲆颦h(huán)保不達(dá)標(biāo)被關(guān)閉，致使當(dāng)?shù)厣笆瞎┎粦?yīng)求，價格也是大幅攀升?；谝陨蠋讉€方面原因，選礦廠通過在一段磨礦工序前新增濕式磨前預(yù)選工藝，提前拋出大量低品位尾礦砂石，降低入磨礦量，從而降低磨選成本；按照砂石產(chǎn)品粒級的市場需求，將粒級在2mm 以上的預(yù)選尾礦篩出，作為建筑砂石料出售，提高礦石附加值；尾礦大量預(yù)先拋尾可大大降低入庫的尾礦量，為未來選廠生產(chǎn)節(jié)省出庫容。

因此，鐵山礦選礦廠根據(jù)礦山生產(chǎn)實(shí)際情況，對磨前工藝流程以及配套設(shè)備進(jìn)行了多次技術(shù)攻關(guān)改造。生產(chǎn)實(shí)踐證明，通過增加濕式磨前預(yù)選工藝，能顯著提高礦石入磨品位，降低磨礦能耗，取得了十分可觀的經(jīng)濟(jì)效益。增加濕式磨前預(yù)選系統(tǒng)后現(xiàn)選廠工藝磨礦選別工藝流程如圖1 所示。

3 選礦廠增設(shè)濕式磨前預(yù)選系統(tǒng)

濕式磨前預(yù)選系統(tǒng)工作原理如圖1所示：料倉中0mm ～12mm物料經(jīng)收集輸送機(jī)，轉(zhuǎn)運(yùn)到上料輸送機(jī)，向預(yù)選機(jī)供料選別。分選出的高品位原礦進(jìn)入球磨機(jī)進(jìn)行磨礦作業(yè)。拋尾的低品位礦漿分流到脫水篩進(jìn)行脫水，所得2mm以上干料經(jīng)甩廢輸送機(jī)外運(yùn)至預(yù)選料倉，經(jīng)由汽車外運(yùn)銷售。篩下尾礦由預(yù)選泵經(jīng)管道輸送至尾礦系統(tǒng)，有充填泵打至充填站，充填站溢流經(jīng)水隔離泵輸送至尾礦庫。

4 對濕式磨前預(yù)選系統(tǒng)改造后系統(tǒng)本身存在的問題及解決方案

由于濕式磨前預(yù)選系統(tǒng)屬后添加工藝設(shè)備，導(dǎo)致整個濕式磨前預(yù)選系統(tǒng)的場地選擇及設(shè)備選用受到很大的影響。因?yàn)閳龅鬲M窄，導(dǎo)致濕式磨前預(yù)選系統(tǒng)給礦皮帶跑偏、接料點(diǎn)和落料點(diǎn)不重合而輸送能力受限，濕式磨前預(yù)選機(jī)操作技術(shù)不規(guī)范、后添加用水設(shè)備使得用水量不足、原礦性質(zhì)品位變化導(dǎo)致預(yù)選磁選機(jī)產(chǎn)率變化使得球磨濃度不好控制的問題，通過改進(jìn)皮帶、預(yù)選機(jī)、脫水篩、預(yù)選尾礦泵，充分挖掘濕式磨前預(yù)選系統(tǒng)的潛能，滿足了預(yù)選系統(tǒng)處理能力提升和用水量增加的要求，使得一段球磨入磨量由55t/h ～60t/h 提升至85t/h ～90t/h，入球磨原礦品位提升至28% ～30%，完全達(dá)到了設(shè)計的處理目標(biāo)。

表1 原礦化學(xué)多元素分析結(jié)果（%）

圖1 東選廠的工藝流程

5 增加濕式磨前預(yù)選系統(tǒng)后對破碎系統(tǒng)的影響

破碎采用三段一閉路碎礦流程，干選拋廢采用HGC1200×1600 型干式磁滑輪。由于磨前濕式預(yù)選磁選機(jī)對入料原礦粒度要求比較高，必須在12mm 以下，如有大塊進(jìn)入預(yù)選磁選機(jī)，則容易造成預(yù)選磁選機(jī)滾筒爛、下料口堵塞等問題。因此，必須嚴(yán)加控制破碎系統(tǒng)成品原礦的力度大小，針對這個問題，我們采用在破碎成品原礦入球磨料倉之前，加裝一臺振動篩。此舉，對破碎成品礦石的粒度起到了很好的控制作用，大大減少了預(yù)選磁選機(jī)的故障率，節(jié)約了檢修時間和使用成本。

增加濕式磨前預(yù)選系統(tǒng)后，主廠房單系列礦石處理量約增加35%，日原礦處理量由原來4000t增加至5400t，對于這個問題，破碎系統(tǒng)通過更換篩分效率更高的振動篩，處理能力更強(qiáng)的破碎機(jī)來達(dá)到破碎、球磨兩個系統(tǒng)的產(chǎn)量平衡。

6 增加濕式磨前預(yù)選系統(tǒng)后對選別、礦漿輸送及充填系統(tǒng)的影響

選廠增加三套濕式磨前預(yù)選系統(tǒng)后，使得入球門礦石品位增加至29% 左右，這就使得一段球磨分級之后的磨礦、分級、選別及礦漿輸送量提高了35%，不解決這個問題，濕式磨前預(yù)選系統(tǒng)的給礦量就無法達(dá)到設(shè)計的生產(chǎn)能了。為解決這個問題，通過對選別系統(tǒng)中的渣漿泵更換功率更大的電機(jī)，更換泵的葉輪解決了礦漿輸送能力的問題。通過將高頻振動篩由6 臺增加至12臺，增加一臺粗選磁選機(jī)和一精磁選機(jī)，解決了選別系統(tǒng)與磨礦系統(tǒng)不匹配的問題。

由于濕式磨前預(yù)選系統(tǒng)脫水振動篩篩片磨損較快更換不及時，容易造成大顆粒預(yù)選廢石進(jìn)入尾礦系統(tǒng)，造成尾礦系統(tǒng)的渣漿泵和尾礦管線以及充填系統(tǒng)的攪拌桶和充填管的檢修更換周期大大縮短，且容易造成整個尾礦管線的管道堵塞，為解決這個問題，我們在選廠尾礦進(jìn)入尾礦排放充填系統(tǒng)前，增加兩臺隔砂篩，現(xiàn)經(jīng)過一段時間運(yùn)行后，取得了很好的效果。

7 結(jié)語

磨前濕式預(yù)選工藝的使用和完善，有效的彌補(bǔ)了干選磁滑輪在預(yù)選拋廢作業(yè)中的不足，提高了一段球磨磨機(jī)的入磨品位，增加了磨機(jī)的有效入磨量，降低了磨礦的能耗，提高了尾礦砂石的經(jīng)濟(jì)價值，且有效增加了尾礦庫的服務(wù)年限。

在整個選礦生產(chǎn)工藝流程中增加了濕式磨前預(yù)選系統(tǒng)后，對磨前破碎系統(tǒng)及后續(xù)選別、尾礦的排放輸送等都造成了一定的負(fù)面影響，但通過對破碎系統(tǒng)、選別系統(tǒng)和尾礦輸送系統(tǒng)的一系列改造后，使得濕式磨前預(yù)選系統(tǒng)達(dá)到了最初的設(shè)計目標(biāo)能力。