姑山赤鐵精礦配入磁鐵精礦生產球團研究及實踐

王榮林 王 歡

(安徽馬鋼礦業資源集團姑山礦業有限公司)

赤鐵精礦配入以磁鐵精礦為主要原料的球團生產過程中，容易引起球團礦產量和質量指標的波動[1-2]。但隨著鋼鐵工業和燒結球團技術的迅速發展，越來越多的鋼企出于成本和球團需求上升等考慮，在球團礦生產過程中配加一定比例的赤鐵精粉。磁鐵精粉和赤鐵精粉混合生產球團的研究和應用也越來越多[3-6]。姑山礦精礦包括白象山精礦、和睦山精礦、姑山精礦3個品種，姑山精礦屬于赤鐵精礦，年產約7萬t，鐵品位57%～58%，SiO2含量12%左右，一直用于馬鋼燒結生產，配比不到3%。由于易產生黏性大引起的給料困難、與其他原料相比主要成分偏差大、難以混勻、占用堆料場地和混勻配料礦槽、運輸組織困難等問題，姑山精礦給馬鋼燒結生產帶來了較大的影響。因此，研究姑山精礦與白象山精礦、和睦山精礦混勻配礦使用于球團生產，既符合“精礦適用于球團”的工藝原則，也是適應球團工藝和市場發展的更好選擇。

1 精礦性質

鐵精礦主要化學成分見表1，鐵精礦粒度組成和比表面積見表2。

表1 鐵精礦主要化學成分分析結果 %

由表1可知，和睦山精礦和白象山精礦為品位較高的磁鐵精礦，兩者中的SiO2含量相對較低，但CaO、MgO和S含量相對較高；姑山精礦FeO含量低、燒失不高，是一種以赤鐵礦為主的精礦，其鐵品位僅57.69%，SiO2含量高達10.92%，且磷含量達0.33%，作為球團原料時需要控制用量。

由表2可知，和睦山精礦2#和白象山精礦1#、2#的-0.074 mm粒級含量均大于90%，僅和睦山精礦1#的-0.074 mm粒級含量在82.3%，姑山精礦-0.074 mm的粒級含量為71.5%，偏粗。從粒度特性來看，均基本滿足球團生產需要。

表2 鐵精礦粒度組成和比表面積

2 混勻配礦研究

將姑山精礦、和睦山精礦和白象山精礦按表3比例進行混勻，并加水調制成濃度為60%的礦漿；在U型攪拌槽中充分攪拌12 min，倒入方形容器中靜置、排出部分上清液后，晾干備用。球團精礦配比見表3。

表3 球團精礦配比 %

根據各礦的比例和化學成分計算得6種球團精的主要化學成分，結果見表4。其中，球團精1#、2#、4#、5#、6#的全鐵品位均高于65%；球團精3#的品位略低于65%，基本能夠滿足生產對球團原料的品質要求。

表4 球團精化學成分計算結果 %

圖1所示為姑山精礦配比與球團精TFe品位的關系，經線性擬合可知，姑山精礦配比每提高1%，球團精TFe品位下降0.074個百分點；在試驗原料成分條件下，當球團精中的姑山精礦配比約為13.3%時，球團精TFe品位為65%。

圖1 姑山精礦配比與球團精TFe品位的關系

3 混勻配礦實踐

3.1 混勻配礦量

將目標設定為球團精TFe品位≥65.2%，姑山精混入量≥6.5萬t。表5為考慮白象山精礦、和睦山精礦品位和產量波動，配礦條件選擇最低生產指標，姑山精礦混入量為8.54 t/h，則每年可混入姑山精礦量6.76萬t。

表5 球團精礦配比指標

3.2 混勻配礦方案選擇

(1)方案一。姑山精礦由主廠房溜槽分別配入和睦山精礦和白象山精礦，赤鐵礦球磨系統正常2系列生產，姑山精礦量約36 t/h，若減少處理量，姑山精礦量8.45 t/h組織生產，則每月完成5 417 t生產任務，球磨系統開機時間為26.43 d。此方案的優點是不需要過濾和二次造漿，缺點為球磨開機時間長，成本高，生產組織困難。

(2)方案二。姑山精礦二次造漿后配入和睦山精礦和白象山精礦，赤鐵礦球磨系統正常2系列生產，姑山精礦量約36 t/h，不減少處理量，則每月完成5 417 t生產任務，球磨系統開機時間為6.27 d。此方案的優點是球磨開機時間短，生產組織方便，計量方便；缺點為姑山精礦需要二次造漿，增加成本。

綜合考慮優缺點以及方案二全部在主場外進行施工不會影響生產，且投資少見效快，所以選擇方案二進行實施。

3.3 混勻配礦方案實施

利用姑山精礦過濾廠房備用料倉建給料漏斗，姑山精礦配入量設計15 t/h，姑山精礦密度4.3 t/m3，漏斗設計存料時間為8 h，漏斗體積則為27 m3，具體尺寸為上口400 cm×400 cm，高250 cm，下口80 cm×80 cm；漏斗下方采用圓盤給料機，圓盤給料機選用型號為DK1000，其處理能力1.8～16.7 t/h，保證姑山精礦均勻給到皮帶上，皮帶機寬500 mm，長6 500 mm；廠房外建1個泵池二次造漿，泵池設計造漿濃度40%～50%，需要補水量15～22.5 m3/h，礦漿量為18.5～26 m3/h，泵池大小設計400 cm×400 cm×400 cm；造漿后姑山精礦輸送選用泵型為40ZJ-17型渣漿泵2臺(1用1備)。額定清水性能：揚程9.1～44.6 m，流量4.5～23.4 m3/h，電機功率7.5 kW。用泵將姑山精礦輸送至和睦山精礦濃密機或白象山精礦濃密機，混勻后濃縮過濾形成球團精礦。配礦流程見圖2。

圖2 球團精礦配礦設備聯系圖

改造實施完成后，現場進行工業試驗，對配礦質量進行跟蹤控制。工業試驗期間，球團精礦樣最高鐵品位為66.34%，最低鐵品位為65.30%，鐵品位均在65.20%以上。

4 結 論

(1)從化學組成看，和睦山精礦為高品位磁鐵精礦TFe≥66%，但硫含量偏高，平均0.25%；白象山精礦為高品位磁鐵精礦TFe≥65.5%，但MgO含量偏高，平均1.6%；姑山精礦屬赤鐵礦，高硅高磷礦，二氧化硅含量10.92%，磷含量0.33%，作為球團原料時需要控制用量。

(2)從粒度特性看，白象山精礦與和睦山精礦-0.074 mm粒級含量大于80%，姑山精礦-0.074 mm含量71.5%，均基本滿足球團生產需要。

(3)姑山精礦配入對球團精的品位影響較大。姑山精礦配比每提高1%，球團精TFe品位下降0.074個百分點；當球團精中的姑山精礦配比約為13.3%時，球團精TFe品位為65%，繼續提高姑山精礦配比將導致球團精TFe品位低于65%。

(4)實施姑山精礦二次造漿后配入和睦山精礦和白象山精礦方案，生產組織方便，每年可混入姑山精礦6.76萬t，球團精樣鐵品位均在65.20%以上，滿足球團精生產要求。