不同錐度離心機選別新選二車間1段離心機尾礦的工業試驗

于春海

(海南礦業股份有限公司)

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不同錐度離心機選別新選二車間1段離心機尾礦的工業試驗

于春海

(海南礦業股份有限公司)

摘要為探索不同錐度離心機對離心選礦效果的影響，在2段離心選礦進行了單錐度、雙錐度和三錐度離心機選礦試驗。試驗結果表明：8-8雙錐度離心機選別指標最好，8-9單錐度離心機次之，8-10三錐度離心機稍差一些；雙錐度8-8、單錐度8-9離心機較適合2段離心選礦。

關鍵詞離心機單錐度雙錐度三錐度鐵精礦品位

海南礦業新選二車間選礦工藝為原礦磨礦—弱磁—強磁—離心重選—離尾再磨—弱磁—強磁—離心重選。自2013年2月試生產以來，2段離心選礦現有的雙錐度離心機選別效果較差，精礦和尾礦品位達不到設計要求。而單錐度離心機是海南礦業在原有離心機的基礎上加工改進而成，三錐度離心機為贛州金環公司研制產品，這兩種離心機先在1段離心選礦進行試驗研究。研究結果發現，三錐度離心機與現有1段離心機相比具有精礦低、尾礦低的特點，比較適合現階段2段離心選礦要求。因此，為了尋找更適合2段選別的離心設備，決定將單錐度、三錐度離心機安裝在2段8-9離心機、8-10離心機的位置，并與原有的雙錐度離心機8-8進行對比試驗。

1礦石性質

海南礦業礦石的自然類型為磁鐵赤鐵石英巖，夾有含鐵閃英巖，工藝類型為閃石型，赤鐵礦與磁鐵礦在礦樣中相對富集，含量不均勻，屬變質型礦石。

礦石礦物組成較復雜，有用鐵礦物為赤鐵礦、鏡鐵礦、磁鐵礦、針鐵礦、褐鐵礦及含鐵方解石，非工業用鐵礦物為鎂鐵閃石，有害鐵礦物為黃鐵礦及黃鉀鐵礬。脈石礦物有石英、直閃石、藍閃石、方解石等。

28-8雙錐度離心機單機工業條件試驗

2.1延長給礦時間條件試驗

因第一階段2段離心機已進行了給礦時間為80、100、120 s的3個條件試驗，其中120 s指標較好，故此次延時給礦時間試驗進行120、160、200、240、280 s共5個條件的試驗，試驗固定給礦細度 -45 μm 97%、給礦濃度15%、給礦體積6 m3/h、轉鼓轉速200 r/min、精礦漂洗水角度45°，試驗每個條件做5組以適應生產中給礦品位、給礦濃度的變化，試驗平均結果見表1。

表1　8-8雙錐度離心機給礦時間試驗結果

由表1可知，隨著給礦時間的升高，精礦鐵品位、尾礦鐵品位同時升高，而精礦產率與鐵回收率同步下降；綜合考慮各指標，選擇給礦時間120 s為宜。

2.2給礦體積條件試驗

固定給礦細度為-45 μm 97%、給礦濃度為15%、給礦時間為120 s、轉鼓轉速為200 r/min、精礦漂洗水角度45°，進行給礦體積分別為4、6、8、10、12 m3/h的條件試驗，試驗平均結果見表2。

表2　8-8雙錐度離心機給礦體積試驗結果

由表2可知，隨著給礦體積的增大，單機處理的干礦量增大，精礦品位升高幅度不大，而尾礦品位卻大幅度上升，精礦產率和回收率隨之下降；綜合考慮，給礦體積選擇6 m3/h。

2.3轉鼓轉速試驗

固定給礦細度為-45 μm 97%、給礦濃度為15%、給礦時間為120 s、精礦漂洗水角度為45°、給礦體積為6 m3/h進行轉鼓轉速分別為180，200，220，240，260 r/min的條件試驗，試驗平均結果見表3。

表3　8-8雙錐度離心機轉鼓轉速試驗結果

由表3可知，隨著轉鼓轉速的升高，精礦品位和尾礦品位呈規律性下降，而精礦產率和回收率呈規律性上升，其選別技術指標以260 r/min為最好；但當轉速從220 r/min提高到240、260 r/min時，離心機轉鼓的響聲較大，綜合考慮各項因素選擇轉鼓轉速為220 r/min。

2.4精礦漂洗水角度條件試驗

精礦漂洗水量試驗為隨機進行，在給礦細度為-45 μm 97%、給礦濃度為15%、給礦時間為120 s、給礦體積6 m3/h、轉鼓轉速為220 r/min的固定條件下，進行精礦漂洗水角度分別為30°～35°，45°～50°，60°～65°，75°～80°的條件試驗。試驗期間，給礦品位偏低，最低給礦品位僅45.4%，平均結果見表4。

表4　8-8雙錐度離心機精礦漂洗水試驗結果

由表4可知，隨著精礦漂洗水角度的增大精礦品位和尾礦品位同步上升，而精礦產率和回收率同步下降；在給礦品位偏低的情況下，要保證精礦品位在60%以上，生產中精礦漂洗水閥開啟角度必須控制在60°～80°。

2.5給礦濃度條件試驗

給礦濃度試驗期間，給礦品位波動較大，為47.04%～56.02%，固定給礦細度為-45 μm 97%、給礦體積為6 m3/h、給礦時間為120 s、精礦漂洗水角度為60°～80°，給礦轉速分別選擇180，220，260 r/min，其中180 r/min為二批樣平均值，220，260 r/min是四批樣平均值，試驗結果見表5。

表5　不同轉速不同給礦濃度試驗指標平均結果

由表5可知，在轉鼓轉速為180 r/min、給礦品位為51.56%、給礦濃度為20.48%的條件下，可獲得精礦鐵品位為60.17%，尾礦鐵品位為41.5%的指標；而當給礦品位大于53%，給礦濃度為27.5%～32.2%時，可獲得精礦鐵品位為60%左右，尾礦鐵品位為41.5%～41.6%的指標，精礦產率可達到62.4%～67.26%，回收率為70.57%～74.80%；而當轉鼓轉速達到220、260 r/min時隨著給礦濃度的升高，精礦鐵品位和尾礦鐵品位下降，而精礦產率和鐵回收率同步上升；由于給礦品位均低于50%，無論低濃度還是高濃度均未使精礦鐵品位達到59%。

綜合上述試驗結果表明，在此給礦條件下，8-8單錐度離心機條件試驗最佳技術參數為給礦時間120 s(間隔10 s、沖礦25 s、復位5 s)，給礦體積為6 m3/h，轉鼓轉速為220 r/min，精礦漂洗水閥開啟角度為60°～80°。

38-9單錐度離心機工業條件試驗

3.1給礦時間條件試驗

試驗采取生產隨機取樣，固定給礦細度為-45 μm 96%、給礦濃度為17%、給礦體積為6 m3/h、轉鼓轉速為180 r/min(生產中使用180 r/min，試驗未做調整)，精礦漂洗水閥角度控制在50°～60°，進行給礦時間條件試驗，試驗平均結果見表6。

表6　8-9單錐度離心機給礦時間試驗結果

由表6可知，隨著給礦時間的增加，精礦鐵品位、尾礦鐵品位升高，而精礦產率與鐵回收率下降；綜合考慮，給礦時間以100 s為最佳。

3.2給礦體積條件試驗

固定給礦細度為-45 μm 96%、給礦濃度為17%、給礦時間100 s、轉鼓轉速為200 r/min(生產中使用200 r/min，試驗未做調整)、精礦漂洗水角度控制在50°～60°，進行給礦體積條件試驗。試驗時采用生產隨機試驗取樣，其四批試樣平均結果見表7。

表7　8-9單錐度離心機給礦體積試驗結果

由表7可知，在給礦品位基本相近的條件下，隨著給礦體積的升高，精礦鐵品位隨之升高，但上升到10 m3/h后精礦鐵品位下降；而尾礦鐵品位卻隨給礦體積升高而升高，精礦產率和鐵回收率隨給礦體積升高同步下降；若二離心精礦品位以60%為目標，綜合考慮給礦體積6 m3/h為最佳。

3.3離心機轉鼓轉速條件試驗

固定給礦細度為-45 μm 96%、給礦濃度為17%、給礦時間100 s、精礦漂洗水角度控制在50°～60°、給礦體積6 m3/h，進行轉鼓轉速條件試驗。試驗時采用生產隨機試驗取樣，其四批樣平均結果見表8。

表8　8-9單錐度離心機轉鼓轉速試驗平均結果

由表8可知，隨著轉鼓轉速的升高，精礦鐵品位和尾礦鐵品位呈規律性下降，而精礦產率和鐵回收率呈規律性上升；綜合考慮選擇220 r/min為宜。

3.4精礦漂洗水角度條件試驗

固定給礦細度為-45 μm 96%、給礦濃度為17%、給礦時間為100 s、給礦體積為6 m3/h、轉鼓轉速為220 r/min進行精礦漂洗水角度條件試驗，試驗平均結果見表9。

表9　8-9單錐度離心機精礦漂洗水角度試驗結果

由表9可知，隨著精礦漂洗水閥角度的增大，精礦鐵品位和尾礦鐵品位同步上升，而精礦產率和鐵回收率同步下降；在此給礦品位的條件下，要使精礦鐵品位達到60%以上，生產中精礦漂洗水閥開啟角度必須控制在60°～80°。

3.5給礦濃度條件試驗

固定給礦細度為-45 μm 96%、給礦時間100 s、精礦漂洗水角度控制在60°～80°、給礦體積6 m3/h、轉鼓轉速220 r/min，進行給礦濃度試驗，試驗平均結果見表10。

表10　8-9單錐度離心機給礦濃度大小試驗結果

由表10可知，隨著給礦濃度升高，其精礦鐵品位和尾礦鐵品位同步下降，而精礦產率和鐵回收率同步上升；給礦濃度為22.35%～32.46%時，均可獲得鐵品位大于61%的精礦，而尾礦鐵品位為38.82%～41.74%；綜合考慮給礦濃度為32.46%時指標最好。

綜上試驗結果表明，8-9單錐度離心機在給礦品位必須在53%以上時，條件試驗最佳技術參數為：給礦時間100 s(間隔10 s、沖礦25 s、復位5 s)，給礦體積6 m3/h，轉鼓轉速220 r/min，精礦漂洗水角度為60°～80°。

48-10三錐度離心機工業條件試驗

4.1給礦時間條件試驗

試驗隨機進行，給礦濃度和給礦品位不作人為調整，試驗期間給礦濃度波動于14.44%～21.29%、給礦品位波動于51.2%～57%，固定給礦細度為-45 μm 97%、給礦濃度為20%、給礦體積為6 m3/h、轉鼓轉速為200 r/min、精礦漂洗水角度為50°～60°進行給礦時間試驗，試驗平均結果見表11。

由表11可知，隨著給礦時間的升高，精礦鐵品位、尾礦鐵品位同步升高，而精礦產率與鐵回收率同步下降；兼顧精礦品位、產率與回收率，給礦時間以120 s為最佳。

表11　8-10三錐度離心機給礦時間試驗結果

4.2給礦體積條件試驗

試驗期間給礦濃度調整到20%以上，試驗中給礦品位偏低，但波動性小，為50.7%～52.4%，固定給礦細度為-45 μm 97%、給礦時間以120 s、轉鼓轉速為200 r/min、精礦漂洗水角度為50°～60°進行給礦體積條件試驗，給礦體積四批樣平均結果見表12。

表12　8-10三錐度離心機給礦體積試驗結果

由表12可知，隨著給礦體積的增大，單機處理的干礦量增大，精礦鐵品位和尾礦鐵品位隨之升高，而精礦產率和鐵回收率隨之下降；結合精礦品位、產率和回收率三者考慮，給礦體積6 m3/h為宜。

4.3轉鼓轉速條件試驗

固定給礦細度為-45 μm 97%、給礦濃度為20%、給礦時間120 s、精礦漂洗水角度控制在50°～60°、給礦體積6 m3/h，進行轉鼓轉速條件試驗。試驗采用生產隨機進行，給礦品位波動于49.5%～51.6%，給礦濃度波動于15.77%～24.43%，試驗平均結果見表13。

由表13可知，隨著轉鼓轉速的升高，精礦鐵品位和尾礦鐵品位呈規律性下降，而精礦產率和鐵回收率呈規律性上升。綜合考慮各項因素，選擇轉鼓轉速為220 r/min。

4.4精礦漂洗水角度條件試驗

精礦漂洗水角度試驗，固定給礦細度為-45 μm 97%、給礦濃度為20%、給礦體積為6 m3/h、給礦時間為120 s、轉鼓轉速為220 r/min，給礦品位為49.64%～53.10%，試驗進行精礦漂洗水角度試驗。四批樣平均給礦品位偏低，僅51.5%左右，試驗結果見表14。

由表14可知，隨著精礦漂洗水閥角度的增大，精礦鐵品位和尾礦鐵品位呈規律性上升，而精礦產率和鐵回收率呈規律性下降，精礦漂洗水閥開啟角度在60°～80°(最大90°)時，其平均精礦鐵品位僅為57.31%，綜合考慮，精礦漂洗水角度選擇60°～80°。

表13　8-10三錐度轉鼓轉速試驗平均結果

表14　8-10三錐度離心機精礦漂洗水試驗結果

4.5給礦濃度條件試驗

給礦濃度試驗采用人工掛機提高濃度，固定給礦細度為-45 μm 97%、給礦體積為6 m3/h、給礦時間為120 s、轉鼓轉速為220 r/min、精礦漂洗水角度為60°～80°，試驗期間平均給礦品位偏低，給礦品位為48.44%～54.60%，試驗結果見表15。

表15　8-10三錐度離心機給礦濃度試驗結果

由表15可知，隨著給礦濃度升高，精礦鐵品位下降，尾礦鐵品位升高，精礦產率和鐵回收率同步上升；由于給礦品位偏低(50%左右)，精礦鐵品位很難達到60%左右。

綜上所述，8-9單錐度離心機條件試驗最佳技術參數為：給礦品位必須在53%以上時，給礦時間為120 s(間隔10 s、沖礦25 s、復位5 s)，給礦體積為6 m3/h，轉鼓轉速為220 r/min，精礦漂洗水角度為60°～80°。

5二段離心機8-8雙錐度、8-9單錐度、8-10三錐度離心機取樣對比試驗

根據上述3種不同轉鼓錐度的離心機單機試驗結果，選擇同一固定參數對8-8(雙錐度)、8-9(單錐度)、8-10(三錐度)離心機進行單機對比取樣。固定參數給礦細度為-45 μm 95%、給礦體積6～6.5 m3/h、給礦時間120 s、轉鼓轉速220 r/min、精礦漂洗水角度90°全開。為確保每臺設備性能穩定，試驗前對3臺離心機中的精礦漂洗水管進行了拆除清理，保證水眼不堵。對比試驗期間，給礦品位較穩定，除2批給礦品位為50.18%、50.5%以外，其余22批給礦品位均為52.2%～56%，平均53%左右。試驗給礦濃度變化范圍為15%～35%，按濃度分類，3種不同錐度離心機取樣對比結果見表16。

由表16可知，在給礦濃度為15%～25%，如按鐵精礦品位60%為標準，兼顧精礦產率和回收率， 8-8選別指標最好，8-9次之，8-10稍差；在給礦濃度為25%～35%時，按鐵精礦品位60%為標準，8-9最好，8-8次之，8-10稍差，但結合精礦品位、產率和回收率三者關系，8-8指標最好，8-9次之，8-10稍差。

62段離心機全流程取樣試驗

對比試驗結束后，對生產中的2段離心作業進行流程取樣，以驗證單機取樣結果與總流程取樣是否存在差異。總流程單機給礦體積為6～6.5 m3/h、給礦時間為120 s，轉鼓轉速為 220 r/min，精礦漂洗水90°全開。此次試驗生產中給礦濃度為20.24%～36.32%，平均為28.80%，給礦品位為51.40%～55.20%，平均為53.58%，但仍獲得了較好的指標，總流程取樣結果見表17～表19。

表16　2段離心機8-8、8-9、8-10離心機對比試驗結果

表17　2段離心全流程取樣結果

由表17全流程取樣平均結果可知，在平均給礦濃度為28.80%、平均給礦品位為53.58%的條件下，可獲得平均品位為58.97%、精礦產率和回收率分別為78.29%和82.88%的鐵精礦，尾礦平均品位為37.13%。同時段生產指標2段離心機的精礦品位為57.37% ，尾礦品位為44.91%，全流程調試取樣與同時段的生產指標相比精礦品位提高1.6個百分點、尾礦品位低7.78個百分點；結果說明2段離心機用小體積生產能獲得較好的選別指標。

表18　按給礦品位大小統計結果

由表18按給礦品位大小分類結果可知，在3批給礦品位平均為51.51%時，平均精礦品位較低僅55.60%。而15批給礦品位平均為53.93%時能獲得精礦鐵品位為59.64%，尾礦鐵品位為37.15%的滿意指標，此時平均精礦產率為74.61%，鐵回收率為82.51%。

由表19按給礦濃度大小分類結果可知，在給礦品位相近的前提下，隨著給礦濃度升高，精礦鐵品位下降，尾礦鐵品位下降，產率和鐵回收率升高；如果要使精礦鐵品位達到59%以上，生產中的給礦濃度應控制在20%～30%。

7結語

(1)3種不同錐度離心機對比試驗結果表明：當給礦品位為53.17%、給礦濃度為20%～25%時，8-8(雙錐度)可獲得品位為61.02%，產率為66.50%的鐵精礦，尾礦品位為37.59%；8-9(單錐度)可獲得品位為61.10%，產率為62.66%的鐵精礦，尾礦品位為39.86%；8-10(三錐度)可獲得品位為59.12%，產率為71.41%的鐵精礦，尾礦品位為38.31%；在此給礦條件下，三種離心機均能獲得較好的選別指標，綜合考慮精礦品位、精礦產率和尾礦品位等因素，8-8選別指標最好，8-9次之，8-10稍差，8-8、

表19　按給礦濃度統計結果

8-9兩種機型均適合2段離心機作業的選別。

(2)全流程調試試驗結果表明：在平均給礦濃度為28.80%、平均給礦品位為53.58%的條件下，可獲得鐵品位為58.97%、精礦產率和作業回收率分別為78.29%和82.88%的鐵精礦，尾礦品位為37.13%。

(3)流程取樣按給礦品位大小分類結果表明：當平均給礦品位為51.51%時，可獲得鐵品位為55.60%、精礦產率和作業回收率分別為78.05%和84.24%的鐵精礦，尾礦鐵品位為36.97%；當平均給礦品位為53.93%，可獲得鐵品位為59.64%、精礦產率和作業回收率分別為74.61%和82.51%的鐵精礦，尾礦鐵品位為37.15%；試驗結果表明，高品位入選指標比低品位入選指標好。

(4)2段離心選礦單機的最佳給礦體積為6～6.5 m3/h，20臺離心機全開所能處理的總體積為120～130 m3/h，而目前3#濃縮池給入2段離心機的總體積為250 m3/h。因此，要滿足生產需要，獲得了較好的選礦指標，需要增加20臺離心機。

(收稿日期2015-11-23)

于春海(1984—)，男，助理工程師，572700 海南省昌江黎族自治縣石碌鎮中一區1棟302室。