和睦山磨選系統(tǒng)工藝優(yōu)化實(shí)踐

鄭思冉 李明軍 錢士湖 王榮林 梁朝杰

（安徽馬鋼礦業(yè)資源集團(tuán)姑山礦業(yè)有限公司）

2006年，姑山礦業(yè)公司龍山選礦廠擴(kuò)建了一條磁赤混合礦石選礦生產(chǎn)線——和睦山選礦生產(chǎn)線。隨著采出原礦性質(zhì)的變化，回收赤鐵礦的強(qiáng)磁選和重選設(shè)備被逐一拆除，該生產(chǎn)線逐漸演變成單一回收磁鐵礦的生產(chǎn)線。2018年增加了磨前濕式預(yù)拋尾工藝后，減少了廢石入磨，一二段磨礦負(fù)荷減輕促成了三段磨礦作業(yè)的取消。雖然優(yōu)化后的流程將鐵精礦品位由最初設(shè)計(jì)的63.50%提高至65.17%，但仍不滿足高爐“精料方針”的要求。

傳統(tǒng)弱磁筒式磁選不可避免地存在磁包裹現(xiàn)象，導(dǎo)致精礦中夾雜貧連生體和細(xì)粒脈石，這為選廠提質(zhì)提供了可能。

1 優(yōu)化前和睦山磨選系統(tǒng)工藝簡介

和睦山磨選系統(tǒng)的給料首先給入重磁拉選礦機(jī)進(jìn)行磨前濕式預(yù)選，重磁拉選礦機(jī)的尾礦經(jīng)絞籠篩篩分，篩下產(chǎn)品進(jìn)入尾礦濃密機(jī)，篩上產(chǎn)品作為建筑砂石出售。重磁拉選礦機(jī)的精礦經(jīng)絞籠篩脫水處理，篩上產(chǎn)品給入一段球磨機(jī)，篩下產(chǎn)品和一段球磨機(jī)排礦一起自流到一段旋流器給礦泵池，一段旋流器溢流給入2臺(tái)弱磁筒式磁選機(jī)進(jìn)行粗選，粗精礦進(jìn)入二段閉路磨礦系統(tǒng)，二段旋流器溢流產(chǎn)品給入2組連續(xù)作業(yè)的弱磁筒式磁選機(jī)進(jìn)行二、三次磁選，連選尾礦掃選后返回二段磨礦；連選精礦給入2臺(tái)高頻細(xì)篩，篩上產(chǎn)品經(jīng)旋流器再分級(jí)后返回二段磨礦，篩下產(chǎn)品與旋流器溢流一起經(jīng)過濃縮磁選機(jī)濃縮后給入磁選柱；磁選柱精礦為磨選系統(tǒng)最終精礦，送至過濾系統(tǒng)脫水；磁選柱尾礦經(jīng)濃縮磁選機(jī)回收后返回二段磨礦分級(jí)作業(yè)。系統(tǒng)工藝流程見圖1。

2 現(xiàn)場工藝優(yōu)化

為了減少精礦中貧連生體、脈石與細(xì)泥的夾雜，穩(wěn)定地提高和睦山精礦質(zhì)量，現(xiàn)場進(jìn)行了工藝優(yōu)化。

2.1 減小一段旋流器給礦粒度

大量的研究與生產(chǎn)實(shí)踐表明，磨礦產(chǎn)品粒度過粗，單體解離不充分，難以得到高品質(zhì)的精礦；磨礦產(chǎn)品粒度過細(xì)，甚至出現(xiàn)嚴(yán)重的過粉碎，也不合適［1］。在和睦山磨選系統(tǒng)中，重磁拉精礦絞籠篩承擔(dān)著脫水、分級(jí)的任務(wù)，其篩下產(chǎn)品直接給入一段旋流器，影響一段選別的給礦細(xì)度。最初設(shè)計(jì)絞籠篩篩孔寬為4 mm，本次優(yōu)化計(jì)劃將該絞籠篩篩孔寬由2.5 mm進(jìn)一步縮小至2.0 mm，在重磁拉精礦-2 mm含量為31%左右的情況下，篩下-2 mm含量從89.3%提高至99.0%，篩上-2 mm含量從21.3%提高至26.8%；旋流器給礦品位從46.36%提高至47.37%，-0.074 mm含量從29.00%提高至32.23%。該改造為降低一段磁選粒度創(chuàng)造了條件。

2.2 改善磨礦介質(zhì)配比

球磨機(jī)鋼球尺寸過大或過小都會(huì)導(dǎo)致磨礦效率下降［2］。在一段球磨機(jī)大修時(shí)，統(tǒng)計(jì)出磨礦介質(zhì)的粒級(jí)分布見表1。

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從表1可以看出，實(shí)際的粒級(jí)分布與理論值相差甚遠(yuǎn)。為了盡量達(dá)到較優(yōu)級(jí)配，改原僅添加?90 mm鋼球?yàn)樵偬砑硬糠?60 mm鋼球，二者質(zhì)量比為5∶1。

磨礦介質(zhì)配比優(yōu)化前后一段旋流器溢流粒度［3］見表2。

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從表2可以看出，磨礦介質(zhì)級(jí)配優(yōu)化前后一段旋流器溢流-0.074 mm含量幾乎沒有變化，但0.074～0.045 mm粒級(jí)含量提高了7.50個(gè)百分點(diǎn)，中間偏細(xì)粒級(jí)含量的提高有利于減少礦石的過磨。

2.3 T-GCT系列高效永磁筒式磁選機(jī)應(yīng)用

T-GCT系列高效永磁筒式磁選機(jī)基于最新“雙高”理念研制，優(yōu)化了傳統(tǒng)磁選機(jī)的磁路分布，形成了漸變、平滑的磁場，磁攪動(dòng)因子高；采用了磁分離結(jié)構(gòu)，配合高性能材料，并設(shè)計(jì)出與之匹配的多功能槽體，在合理的流程中，可以獲得更高的精礦品位和回收率［4］。現(xiàn)場選用的1臺(tái)T-GCT1545型高效磁選機(jī)替代原4臺(tái)?1.2 m×2.4 m弱磁筒式磁選機(jī)（二、三段磁選各2臺(tái)），并取消了2臺(tái)?1.0 m×2.1 m掃選磁選機(jī)。優(yōu)化前后的生產(chǎn)情況見表3。

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從表3可以看出，原二、三段磁選僅將給礦鐵品位提高3.97個(gè)百分點(diǎn)，尾礦品位高達(dá)13.21%；高效永磁筒式磁選機(jī)可將給礦鐵品位提高8.28個(gè)百分點(diǎn)，且尾礦品位僅9.54%。因此，磁選機(jī)的更新升級(jí)具有很好的效果。

2.4 嚴(yán)格按粒度分級(jí)

原流程中的高頻細(xì)篩+旋流器分級(jí)可使后續(xù)選別粒級(jí)更窄，但水力旋流器在進(jìn)行分級(jí)時(shí)存在反富集現(xiàn)象，存在不利影響。為更好地實(shí)現(xiàn)按粒度分級(jí)的目標(biāo)，將現(xiàn)場高頻細(xì)篩由2臺(tái)增加為3臺(tái)，并取消旋流器作業(yè)。改造前高頻細(xì)篩給礦、篩上、篩下-0.074 mm含量分別為77.53%、68.70%、97.80%，篩分效率為38.20%；高頻細(xì)篩+旋流器分級(jí)工序給礦、分級(jí)返砂、分級(jí)細(xì)粒級(jí)-0.074 mm含量分別為77.53%、60.30%、97.33%；高頻細(xì)篩增至3臺(tái)后細(xì)篩給礦、篩上、篩下-0.074 mm含量分別為84.50%、77.27%、95.77%，篩分效率為44.19%，高頻細(xì)篩篩分效率提高了5.99個(gè)百分點(diǎn)。

該改造簡化了工藝流程，提高了該磨礦閉路的效率，有利于后續(xù)分選。

2.5 淘洗機(jī)強(qiáng)化精選

淘洗機(jī)作為新型精選設(shè)備，具有選別精度高、自動(dòng)化程度高及穩(wěn)定性好等特點(diǎn)。為驗(yàn)證其分選效果，利用淘洗機(jī)對和睦山二段旋流器溢流產(chǎn)品進(jìn)行了現(xiàn)場工業(yè)試驗(yàn)，結(jié)果見表4。

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從表4可以看出，二段旋流器溢流經(jīng)淘洗機(jī)一次淘洗，品位提高8.52個(gè)百分點(diǎn)，效果明顯好于現(xiàn)場二、三段磁選。

結(jié)合嚴(yán)格按粒度分級(jí)，實(shí)施二段磨礦分級(jí)—高效磁選—高頻細(xì)篩篩分—磁選柱精選—淘洗機(jī)淘洗新工藝（圖2），用淘洗機(jī)強(qiáng)化精選工藝產(chǎn)品指標(biāo)見表5。

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從表5可以看出，濃縮磁選精礦經(jīng)磁選柱+淘洗機(jī)精選，精礦品位由64.57%提高至66.78%，精礦品位得到大幅度提高。

3 結(jié)論

（1）將重磁拉精礦絞籠篩篩孔寬由2.5 mm縮小至2.0 mm，篩下-2 mm含量從89.3%提高至99.0%，該改造為降低一段磁選粒度創(chuàng)造了條件。

（2）改原僅添加?90 mm鋼球?yàn)樵偬砑硬糠?60 mm鋼球，二者質(zhì)量比為5∶1，磨礦介質(zhì)級(jí)配優(yōu)化前后一段旋流器溢流-0.074 mm含量雖然幾乎沒有變化，但0.074～0.045 mm粒級(jí)含量提高了7.50個(gè)百分點(diǎn)，中間偏細(xì)粒級(jí)含量的提高有利于減少礦石的過磨。

（3）用1臺(tái)T-GCT1545型高效磁選機(jī)替代原4臺(tái)?1.2 m×2.4 m弱磁筒式磁選機(jī)，并取消2臺(tái)?1.0 m×2.1 m掃選磁選機(jī)，大幅度簡化的選別工藝流程，原二、三段磁選僅將給礦鐵品位提高3.97個(gè)百分點(diǎn)，尾礦品位高達(dá)13.21%；高效永磁筒式磁選機(jī)可將給礦鐵品位提高8.28個(gè)百分點(diǎn)，且尾礦品位僅9.54%。因此，磁選機(jī)的更新升級(jí)具有很好的效果。

（4）因水力旋流器分級(jí)存在反富集現(xiàn)象，因而現(xiàn)場將高頻細(xì)篩由2臺(tái)增加為3臺(tái)，并取消旋流器作業(yè)，高頻細(xì)篩篩分效率提高了5.99個(gè)百分點(diǎn)。該改造簡化了工藝流程，提高了磨礦閉路的效率，有利于后續(xù)分選。

（5）濃縮磁選精礦經(jīng)磁選柱+淘洗機(jī)精選，精礦品位由64.57%提高至66.78%，精礦品位得到大幅度提高，達(dá)到了提精降雜的效果。