淺談一種帶式磁滑輪在破碎工藝中的研究及應(yīng)用

劉俊

（安徽開發(fā)礦業(yè)有限公司，安徽 六安 237462）

1 概況

安徽開發(fā)礦業(yè)有限公司位于安徽省六安市霍邱縣經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)，擁有地質(zhì)儲量2.76億t，是華東地區(qū)地質(zhì)儲量最大的礦山，隸屬于中國五礦集團(tuán)五礦礦業(yè)控股有限公司，年處理磁鐵礦石250萬t，采出礦石品位TFe26.82%，金屬礦物主要為磁鐵礦，赤鐵礦僅分布于礦體淺部，顯微葉片狀，網(wǎng)脈狀沿磁鐵礦邊部、裂隙交代分布，少量成磁鐵礦的假象，即為假象赤鐵礦；黃鐵礦為該礦床主要含硫有害礦物，呈他形、半自形或顯微短脈狀分布于石英、磁鐵礦等礦物之間；脈石礦物主要為石英，角閃石、磷灰石等。

2 工藝流程

磁鐵礦破碎系統(tǒng)原礦設(shè)計在井下完成，破碎后由主井提升到地面箕斗倉，再由皮帶機(jī)運(yùn)至一次干選車間進(jìn)行干選，經(jīng)過干選后甩出的礦石由皮帶機(jī)運(yùn)至中碎緩沖倉。礦石經(jīng)CH660標(biāo)準(zhǔn)圓錐破碎機(jī)破碎后，由皮帶機(jī)運(yùn)至篩分車間分配倉，用4臺2YAH2460振動篩進(jìn)行篩分，篩上產(chǎn)品用皮帶機(jī)送到細(xì)碎車間，用CH660短頭圓錐破碎機(jī)進(jìn)行細(xì)碎，破碎產(chǎn)品再用皮帶機(jī)送到篩分車間，形成閉路。篩下10～0mm產(chǎn)品分別由4條干選皮帶機(jī)進(jìn)行二次干選，干選后的礦石經(jīng)皮帶機(jī)運(yùn)至磨礦倉。詳細(xì)干選流程圖如圖1。

圖1

3 試驗(yàn)研究背景

由于目前鐵精礦市場價格遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于制造成本，為有效利用礦產(chǎn)資源,提高入選原礦品位，降低選礦加工成本顯得尤為重要。磁鐵礦系統(tǒng)二次干選拋廢作業(yè)設(shè)計采用場強(qiáng)1500mT的磁滑輪，廢石品位7%。但是，在實(shí)際生產(chǎn)過程中，發(fā)現(xiàn)二次拋廢作業(yè)廢石品位在14%～20%，遠(yuǎn)超出設(shè)計，造成金屬損失率高，同時入磨原礦品位低于設(shè)計值。

為解決這個問題，開展了“二次干選拋廢”技術(shù)改造試驗(yàn)研究，以提前拋出部分廢石，進(jìn)一步提高入磨原礦品位，降低二次干選尾礦品位，加大球磨臺時處理量能力，提高金屬回收率，通過改造現(xiàn)場取樣發(fā)現(xiàn)，在拋廢后的巖石中存在粉礦夾雜現(xiàn)象，以至于二次干選拋廢品位偏高，達(dá)到9.35%，為了解決粉礦夾雜這一問題，擬在38#皮帶和39#皮帶尾部40～50m處增加一臺帶式干選磁滑輪，通過磁滑輪將38#皮帶上的粉礦選別以后輸送到39#皮帶上，最后，通過39#皮帶一起運(yùn)送至磁鐵礦球磨礦倉。

4 優(yōu)化及改造過程

二次干選拋廢給礦物料是經(jīng)過圓振篩篩過后-10mm以下的粒級礦石，單體解離相對較細(xì)，分選效果較穩(wěn)定。主要優(yōu)化方案如下。

在實(shí)際生產(chǎn)過程中，發(fā)現(xiàn)二次干選作業(yè)巖石品位在14%～20%（見表1），遠(yuǎn)超出設(shè)計，造成金屬損失率高。為了解決問題，先是調(diào)整二次干選給料的皮帶速度和拋廢巖石擋板高度，從而達(dá)到獲得合格巖石品位的目的。調(diào)試前后拋廢巖石取樣化驗(yàn)結(jié)果如表1。

表1 二次干選調(diào)試前后巖石品位對比表

由于二次干選磁滑輪實(shí)際磁場強(qiáng)度偏低（1500mT），巖石擋板高度距離磁滑輪較近，拋出巖石在沒有徹底分離時就被擋板截取，調(diào)整后在拋出的巖石中存在粉礦夾雜現(xiàn)象，雖然較調(diào)整前下降4.61%，但干選品位仍然偏高，最佳拋廢品位只能達(dá)到9.35%，離設(shè)計值還差2.35%（設(shè)計拋廢品位7.0%），不能達(dá)到預(yù)期效果。

為了解決粉礦夾雜這一問題，先是對巖石擋板進(jìn)行了改造，在原有基礎(chǔ)上下降了10cm，并根據(jù)現(xiàn)場礦巖分離帶確定了擋板的最佳位置，為了能夠均勻給礦，在每條的給料皮帶首輪500mm處位置安裝了一塊分料刮板，利用刮板將皮帶的料層刮均勻，料層的厚度控制2.0mm以內(nèi)為最佳狀態(tài)，刮板可以根據(jù)礦量大小進(jìn)行上下調(diào)整。通過一系列的調(diào)整，拋廢后的品位可達(dá)到9.35%，主要是因料層

均勻給礦后存在夾帶粉礦的現(xiàn)象，后經(jīng)現(xiàn)場實(shí)地考查，決定在38#皮帶（巖石皮帶）和39#皮帶（礦石皮帶）尾部50米處增加一臺帶式干選磁滑輪，通過該磁滑輪將二次干選后巖石皮帶（38#皮帶）上的粉礦進(jìn)行再回收，回收后的精礦輸送到39#皮帶，最后，通過39#皮帶運(yùn)送至磁鐵礦球磨礦倉。具體示意圖如圖2。

圖2

改造調(diào)整后，再次對現(xiàn)場進(jìn)行取樣試驗(yàn)，具體數(shù)據(jù)如表2。

表2 二次干選及干選磁滑輪試驗(yàn)數(shù)據(jù)

從表2分析，優(yōu)化改造后可提高入磨原礦品位的1.1%以上，直接降低二次干選巖石品位2.05%，而且最終尾礦平均品位達(dá)到7.37%，且化驗(yàn)尾礦中的磁性鐵含量小于1%（磁性鐵0.85%），改造后的巖石綜合品位接近設(shè)計值，達(dá)到預(yù)期的選別效果。經(jīng)過一段時間的運(yùn)行調(diào)試，二次干選巖石綜合產(chǎn)率可達(dá)3.99%，且拋廢后的二次礦石副產(chǎn)品可以進(jìn)行二次再利用，或直接進(jìn)行銷售處理。

5 經(jīng)濟(jì)效益

（1）優(yōu)化改造后，降尾效果比較明顯，拋廢品位由原來的平均9.35%直接降低到7.37%，有效地提高了金屬回收率。

（2）經(jīng)理論計算改造后的二次礦石副產(chǎn)品每年可產(chǎn)生9.97萬t（按年產(chǎn)250萬t，廢石產(chǎn)率3.99%計算），按照市場價格31元/t計算，每年可直接創(chuàng)效300萬元以上。

（3）通過工藝改造后，可以有效地回收二次干選拋廢中的粉礦，具體試驗(yàn)數(shù)據(jù)以現(xiàn)場試驗(yàn)數(shù)據(jù)為主，根據(jù)前期其他改造試驗(yàn)數(shù)據(jù)計算，預(yù)算每年可以處理廢石量=年處理原礦量×廢石產(chǎn)率=250萬t/a×3.99%=9.97萬t，因此，每年可以節(jié)約磨選及排尾成本為：9.97萬t×24.76元/t=246.85萬元；

（4）改造后運(yùn)行的動力消耗費(fèi)用=運(yùn)行皮帶的電機(jī)功率×工作時間×電機(jī)功率因數(shù)×設(shè)備作業(yè)率×電費(fèi)單價=7.5kW×24h×330天×0.75×67.81%×0.72元=2.18萬元。

（5）由于二次拋尾品位高于濕選尾礦品位，該廠磁鐵礦濕選尾礦7.12%，運(yùn)行二次干選損失的金屬量為：(7.37-7.12)%×9.97萬t=0.0249萬t，折合66%鐵精礦為0.0249/66%=0.0377萬t。按照每噸精礦銷售800元計算，損失收入=0.0377萬t×800元/t=30.16萬元；

（6）綜合計算，帶式磁滑輪優(yōu)化改造后可創(chuàng)效約為514.51萬元（300萬元+246.85萬元-2.18萬元-30.16萬元=514.51萬元）。

6 結(jié)語

（1）通過對二次干選的巖石擋板高度和位置、給礦皮帶帶速，料層厚度等調(diào)整研究。最終可以實(shí)現(xiàn)二次干選系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行，且各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)都在最佳狀態(tài)。

（2）該廠通過對干選系統(tǒng)的優(yōu)化改造，實(shí)現(xiàn)年創(chuàng)效514.51萬元，取得了較好的改造效果。

（3）磁滑輪改造后產(chǎn)生的二次礦石副產(chǎn)品可以進(jìn)行二次利用，既節(jié)約成本，又可以“變廢為寶”，為企業(yè)增加效益。

（4）通過對二次干選系統(tǒng)的優(yōu)化研究，減少了入磨巖石量，提高了入磨品位，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。