司家營原生鐵礦石磨前全粒級濕式預選工藝研究

呂小煥 李金朋 張成龍 馬金生 王浩明 田艷紅

（河鋼集團礦山設計有限公司）

在鐵礦石選礦廠中，磨礦是能耗和生產成本占比最高的工藝環節，因此，提高入磨原礦品位，減少脈石顆粒進入后續磨選作業是當前選礦廠降本增效的主要手段［1-10］。目前，磨前濕式預選在磁鐵礦選別中應用較廣泛，選別效果也較理想。司家營鐵礦原生礦磨前濕式預選采用分級預選工藝，即將破碎后的礦石篩分為-6 mm粒級和+6 mm粒級，-6 mm粒級礦石進入濕式粗粒磁選機預選，預選精礦與+6 mm粒級礦石合并磨礦、磁選。

由于現場+6 mm粒級礦石未經選別直接進入磨機，導致磨機生產能力受到較大影響。為提高磨機效率，進行了全粒級濕式預選可行性研究。

1 原礦性質

試驗原礦取自司家營鐵礦原生礦系統粉礦倉，粒度為-12 mm，用實驗室顎式破碎機、對輥破碎機碎至-3 mm。試樣鐵物相分析結果見表1，粒級篩析結果見表2。

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由表1可知，試樣TFe品位為25.93%，MFe品位為20.47%，鐵礦物以磁鐵礦為主，磁性鐵占全鐵的78.94%，其次為赤褐鐵，占全鐵的18.74%。

由表2可知，試樣各粒級品位呈現粗、細粒級較高，中間粒級較低的特征；+1 mm與-0.074 mm粒級產率合計58.37%，全鐵分布率為61.89%。

2 預選試驗結果與討論

預選試驗采用CCTS0503型永磁筒式磁選機，磁場強度為318.47 kA/m，試驗結果見表3。

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由表3可知，試樣進行全粒級濕式預選，可拋出產率為31.00%、TFe品位為7.66%、MFe品位為1.35%的預選尾礦，預選精礦TFe品位為34.79%，較試樣提高8.41個百分點，MFe品位較試樣提高10個百分點。

用篩孔尺寸0.5 mm的篩子對預選尾礦進行篩析，+0.5 mm粒級產率為35.17%，-0.5 mm粒級產率為64.83%。根據砂石骨料行業標準，+0.5 mm砂石可用于建筑用砂，+0.5 mm物料作為建筑用砂對外銷售，不進入尾礦庫，不僅可以顯著提高尾礦庫的服務年限，而且增加銷售收入。

3 濕式預選對球磨機生產能力的影響測定

3.1 濕式預選精礦邦德功指數計算

濕式預選精礦松散密度為2 330 g/cm3。

3.1.1 濕式預選精礦粒度組成

濕式預選精礦粒度篩析結果見圖1。

由圖1可知，濕式預選精礦-0.15 mm含量為25.54%，F80為1 584.23μm。

3.1.2 濕式預選精礦球磨功指數

濕式預選精礦球磨功指數測定試驗控制篩孔尺寸為0.15 mm（即P1=150μm），在閉路條件下進行濕式預選精礦的功指數測定，試驗結果見表4。

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由表4可知，試驗結果均在允許誤差范圍內，球磨功指數Gbp=3.28 g/r。

3.1.3 磨礦平衡時產品粒度特性測定

磨礦平衡時產品粒度特性曲線見圖2。

由圖2可知，磨礦平衡時產品P80=122.52μm。

3.1.4 濕式預選精礦邦德功指數計算

根據邦德功指數計算公式

計算得濕式預選精礦的邦德功指數Wi=8.97 kWh/t，為中等可磨礦石［11］。

3.2 磨機生產能力計算

磨碎單位質量礦石所消耗的功

計算得W=5.83 kWh/t。

校正后的磨礦單位功耗W'=W EF，查設計手冊［12］可以計算出W'=5.47 kWh/t。

司家營鐵礦球磨機裝機功率為1 400 kW，則濕式預選后球磨機臺時能力Qa=256.11 t/h，較目前現場臺時能力210 t/h提高超過20%。

4 結論

（1）將司家營原生鐵礦石由-12 mm破碎至-3 mm再進行全粒級濕式預選，可拋出產率為31.00%、TFe品位為7.66%、MFe品位為1.35%的預選尾礦，預選精礦TFe品位為34.79%，較試樣提高8.41個百分點，MFe品位較試樣提高10個百分點。

（2）從濕式預選尾礦中可分離出產率達35.17%的建筑砂石（3～0.5 mm），實現非礦創效的同時減少進入尾礦庫的尾礦量，既可以延長尾礦庫服務年限，又可以降低尾礦輸送能耗。

（3）濕式預選精礦進入球磨機，臺時能力達256.11 t/h，比目前生產現場提高20%以上。