磨礦前濕式預選工藝在萊礦選廠的應用

鮑加慶

(萊鋼集團萊蕪礦業有限公司，山東 萊蕪 271100)

應用研究·黑色礦山·

磨礦前濕式預選工藝在萊礦選廠的應用

鮑加慶

(萊鋼集團萊蕪礦業有限公司，山東 萊蕪 271100)

萊蕪礦業有限公司選礦廠使用并改進了磨前濕式預選工藝，提前拋去脈石礦物和鐵礦物的貧連生體，提高了一段球磨的入磨礦石品位，增加了礦石的有效入磨量，降低了系統能耗；排出的廢石也得到了有效利用，綜合效果顯著。

濕式預磁選； 脈石； 拋廢

1 前言

萊蕪礦業有限公司選礦廠(新)于2014年建成并開始試生產，2015年正式運行，投產后礦業公司關閉了產能落后的馬莊選礦廠和業莊小選廠。新選廠設計生產能力為年處理原礦200萬t，在新選廠試運行和運行初期，整個流程并不順暢，存在許多問題，經過系列針對性的改造與調整，主要工藝流程基本穩定，現選礦廠原礦處理能力已達到260萬t/a，破碎和磨選工藝的實際生產能力都超出了設計預期，作為承接破碎與磨選的濕式預選工藝發揮了重要作用。

2 預選工藝的選用

2.1 原礦性質

選廠入選礦石以公司礦區自產礦為主，地下開采，屬大冶式高溫熱液交代矽卡巖型鐵礦石，原礦化學成分分析和鐵物相分析結果見表1和表2。

由表1和表2可以看出，原礦中TFe為40.86%，FeO含量為15.16%，磁性率為37.10%，屬典型的磁鐵礦礦石。原礦中的鐵以磁性鐵為主，含量37.31%，占有率為91.31%。

從井下開采出的礦石中除有用礦物之外還混有大量的脈石礦物，而且有用的鐵礦物之中也含有部分較貧的連生體，選廠入選礦石主要礦物含量見表3。

從表3可以看出，原礦中主要金屬礦物為磁鐵礦，含量52%，含少量的赤、褐鐵礦，脈石礦物主要是方解石和白云石，含量為20%，脈石礦物的總量約為42%，脈石相對比較集中，如果能夠提前拋出，則會提高礦物的有效入磨量。

表1 原礦化學成分分析結果 %

表2 鐵物相分析結果 %

表3 主要礦物含量 %

2.2 節能方面

在礦業公司的生產耗能中，采礦耗能約占1/3，選礦耗能約占2/3；而在選礦廠的總能耗中磨礦工序的能耗占全廠總能耗的50%以上，降低磨機的能耗非常關鍵。如果將入選礦石中的脈石礦物和鐵礦物的貧連生體提前脫離，不使其進入磨機，則會大大降低磨機和鋼球等損耗，節約大量的電能，提高磨機的有效礦物入磨量。

3 工藝選擇

3.1 磁滑輪干選拋廢

國內很多礦山的磁鐵礦石甩巖拋廢采用的是磁滑輪，該礦礦石鐵礦物嵌布粒度以中細粒為主，多呈半自形—他形粒狀結構，呈稠密浸染狀、團塊狀分布；脈石礦物呈不規則團塊狀、粒狀或星點狀嵌布于有用礦物之中，需破碎解離到一定程度才能將脈石從礦物中分離出來。如使用磁滑輪，則會因礦石粒度較大、解離度不夠拋出的廢石含鐵較多，品位較高，浪費較大。而且磁滑輪拋出的大塊廢石如何處置也是一個難以解決的問題。使用磁滑輪進行拋廢對萊礦選廠來說浪費較多，故而不用。

3.2 磨前濕式預選拋廢

選用高效磁選機CCT- Y1236作為磨前濕式預選機，入選粒度為20～0mm，磁感應強度高達500mT。由入選礦石的原礦性質可以看出，只要將原礦破碎至合適的粒度就能將礦石中的脈石礦物和鐵礦物的貧連生體進行提前分離。為了實現多碎少磨，減少有用金屬礦物的流失，并更好地保證濕式預選設備的正常運轉，選廠將最終破碎產品降至10mm以下，可以更有效地將細粒級巖石、貧連生體、弱磁礦等利用濕式預先磁選提前拋出不進入球磨，從而達到增加礦石的有效入磨量，提高入磨品位，減少磨選消耗。

3.3 工藝設計

選廠磨前濕式預選工藝設計為破碎最終產品進入濕式預選機，濕選精礦進入球磨分級，濕選尾礦進入篩孔尺寸為1mm的直線振動篩進行脫泥脫水，篩下產物(-1mm)進入最終尾礦，篩上產物(+1mm)為粗粒級巖石，由皮帶機輸送至儲料場。初始運行的磨前濕式預選工藝流程見圖1。

圖1 原設計的磨前濕式預選工藝流程圖

4 工藝改進

磨前濕式預選工藝根據設計完成施工后，一段時間內運行良好，但隨著生產進行和規模的擴大，出現了一些的問題。在解決問題的同時，對磨前濕式預選工藝進行了完善。

4.1 增加洗礦篩

選礦廠破碎采用的是三段兩閉路流程，因井下原礦含水量大、粘度高導致中、細碎進出漏斗堵塞嚴重以及篩分設備效率低下，制約生產。選礦廠針對破碎出現的問題，在粗碎后安裝了洗礦篩對礦石進行篩洗脫泥，解決了因礦黏而出現的堵塞和難以篩分的問題。洗礦篩篩上產物進入中細碎；篩下產品為-6mm粒級的物料，滿足磨前濕式預選的要求，調漿后輸送至濕式預選。

4.2 破碎除塵灰的處理

破碎系統對礦石篩洗脫泥改造之后，礦石的水分約為3.9%，含水率比較低，礦石進入后續工藝進行破碎篩分時礦石粉碎產生的粉塵增多，車間粉塵量也隨之增加。破碎系統采用的是氣箱脈沖布袋除塵器，對各個車間所有的產塵點均進行嚴格密閉，在做好產塵點密閉的基礎上設置除塵系統進行抽風， 使密閉罩內形成足夠的負壓防止粉塵外溢，除塵效果良好。除塵系統收集的粉塵是礦石粉碎后產生的微細粒礦物，其鐵品位比原礦品位略低，在39%左右，不可拋棄。原設計將收集的粉塵卸至皮帶機上回收利用，但粉塵粒度細，含水率低，粉塵卸至皮帶上會產生二次揚塵，影響最終整體除塵效果。

經仔細研究后，將破碎除塵灰用密閉的螺旋給料機輸送至一攪拌筒中，為防止粉塵外溢，攪拌筒可以封閉，在攪拌筒內將除塵灰用水攪拌調漿后輸送至磨前濕式預選，解決了除塵灰難以處理的問題。最終破碎系統凈化后氣體的含塵濃度低于國家所規定的排放標準。

4.3 濕選直線篩篩下產物的回收

對濕式預選工藝中直線振動篩進行考察時發現，篩下產物品位約為9.5%，磁性鐵品位約為2.5%，直接拋棄比較浪費，會造成鐵金屬的流失，應將此產物返回流程處理。研究后決定，將篩下產物返回一段球磨旋流器進行分級，再磨再選。

磨前濕式預選工藝在改進后形成了生產穩定的最終工藝，運行良好。改進后的磨前濕式預選工藝見圖2。

圖2 改進后的磨前濕式預選工藝流程圖

5 濕式預選應用效果

磨前濕式預選工藝改進后，2015年和2016年選礦廠入選原礦共計352.7萬t，濕式預選甩巖24.8萬t，甩巖鐵品位合計為6.78%，低于總尾礦鐵品位7.93%，指標上合理，相當于提前分離尾礦。如果不使用磨前濕選拋出脈石礦物，這些脈石礦物就會進入后續流程，選別后最終也會變成尾礦被排放出去，但會增加生產費用，降低生產效率。

對磨前濕式預選粗精礦進行鐵物相分析，分析結果見表4。

表4 濕式預選精礦鐵物相分析結果 %

從表4可以看出，經過磨前濕式預選，預選粗精礦中的磁性鐵的含量由入選原礦的37.31%提高到41.15%，氧化鐵由預選前的2.09%提高到2.65%，硫化鐵和碳酸鐵也有一定提高，全鐵含量由預選前的40.86%提高到45.47%，效果明顯。

經過磨前濕式預選，減少了給入磨機的廢石量，入磨品位得到有效提高，在磨機處理量不變的條件下，提高了磨機的有效處理量，節約了鋼球和襯板的損耗，節約了電能；而且將脈石礦物提前分離也減少了后續工藝的損耗。

磨前濕式預選工藝中拋出的廢石為+1mm的石子，粒度均勻，堅硬耐磨，可用于修路和井下充填封堵墻空心磚的制造等。

礦石中含有銅礦物，銅精粉是萊礦選礦廠的重要副產品，經過磨前濕式預選工藝后，從旋流器溢流取樣分析發現銅品位由預選前的0.131%提高到0.137%，銅得到了有效富集，為后續的浮選工藝提供了便利。

6 結語

(1)磨前濕式預選工藝的使用和完善，將脈石礦物和鐵礦物貧連生體提前拋離，提高了入磨品位，增加了磨機的有效入磨量，降低了能耗。

(2)磨前濕式預選不單是一臺設備，更是一套比較完善成熟的工藝，在選礦廠承接破碎和磨選的過程中到了重要作用。

Application of wet pre-separation before grinding in Laiwu mining company concentrator

Through using and optimizing the pre-separation technology before grinding in Laiwu mining company concentrator, the lean intergrowth ore of gangue and iron mineral was discarded in advance, which improved the ore grade of the first stage grinding and the effective grinding capacity, and decreased the energy consumption. The discarded gangue was effectively used, and the general effect was obvious.

wet pre-separation; gangue; discarding tailings

TD921

B

2017-04-10

鮑加慶(1981-)，男，工程師，從事選礦技術管理工作。