某赤鐵礦選礦廠二段磨礦—分級工藝優化改造

鄭可心 周 詠

(河北鋼鐵集團司家營研山鐵礦有限公司)

某鐵礦山屬“鞍山式”沉積變質鐵礦床，礦石類型主要為赤鐵石英巖和磁鐵石英巖兩大類，淺層以赤鐵石英巖為主，深層過渡為磁鐵石英巖。目前選礦廠主要入選赤鐵礦石，運轉2個氧化礦選別系列和1個原生礦選別系列，其中氧化礦選別系列二段磨礦—分級作業中礦循環負荷大，分級效率低，球磨機臺時處理能力小， 影響選礦生產指標，需進行工藝優化。

1 工藝流程與存在問題

1.1 工藝流程

某鐵礦山選礦廠氧化礦選別系列年處理礦石900萬t，生產鐵精粉220萬t，采用磨礦—粗細分級—重選—磁選—陰離子反浮選流程進行生產，重選精礦和浮選精礦合并作為最終鐵精礦產品，工藝流程見圖1。

圖1 氧化礦選別系列工藝流程

礦石經一段磨礦分級后，細粒級進入磁選—浮選作業，粗粒級進入1粗1精1掃重選—掃選尾礦磁選作業。螺旋溜槽精礦經高頻細篩隔渣后篩下作為重選精礦，螺旋溜槽掃選中礦、弱磁選精礦、中磁選精礦、螺旋溜槽精選尾礦、高頻細篩篩上共5種產品作為循環中礦經二段磨礦—分級作業后繼續給入粗細分級旋流器分級。

二段磨礦—分級作業處理的循環中礦種類多，其分級效率和磨礦效果直接影響粗細分級旋流器的給礦粒度。二段磨礦—分級效果不佳，會造成重選、浮選給礦粒度變粗，影響選別效果，并進一步增大中礦循環負荷，限制球磨機入磨礦量，造成惡性循環[1]。

1.2 存在問題

實際生產運行中，中礦循環負荷很高，二段旋流器給礦泵電流長期高于額定電流，二段磨礦細度較粗，分級效率低，重選精礦指標波動較大，球磨機臺時處理量不穩定，需要頻繁調整。針對該問題，選礦廠對二段磨礦—分級作業進行取樣分析，以解決中礦循環負荷過大問題。二段磨礦—分級作業參數與工藝生產指標分別見表1、表2。

表1 二段磨礦—分級作業設備參數

表2 二段磨礦—分級工藝指標 %

根據表1、表2結合生產實際分析，存在的問題有：

(1)二段旋流器給礦壓力低，給礦泵電機長期處于超負荷運轉狀態，但是旋流器壓力最高僅90 kPa，說明二段旋流器給礦泵選型不合適。

(2)二段旋流器給礦濃度過高，分級效果不佳，分級效率僅12.64%。

(3)二段磨礦球磨機磨礦濃度較低，磨機內礦漿流速快，磨礦時間短，磨礦產品相比給礦細度-0.074 mm僅提高6.40個百分點，目的礦物單體解離不充分。

2 優化改造

通過流程取樣分析和論證，對選礦設備進行優化改造。將二段旋流器給礦泵更換為250ZJ-I-A65型渣漿泵，配套電機功率由250 kW提高到315 kW，以提高渣漿泵處理能力；根據生產情況增加泵池補加水，以降低旋流器給礦濃度；提高旋流器給礦壓力至110 kPa，將二段球磨機球荷填充率由原來28%提高到32%。改造后，二段旋流器分級效率提高到31.14%，二段磨礦—分級作業工藝參數見表3。

表3 改造后二段磨礦—分級作業工藝參數 %

從表3和表2數據對比可以看出，降低旋流器給礦濃度、提高旋流器給礦壓力后，分級效率較改造前提高了18.50個百分點；通過旋流器優化，沉砂產品濃度得到有效控制，由68.77%提高到71.98%，提高3.21個百分點，從而為二段磨礦濃度控制提供了條件；磨礦濃度由68.24%提高到72.45%，提高4.21個百分點，磨礦產品-0.074 mm粒級含量也由33.8%提高到39.2%，提高5.40個百分點，磨礦效果得到改善，從而為后續選別提供合適的目的礦物單體解離度。

優化改造后，螺旋溜槽重選效果明顯改善，鐵精礦品位穩定，球磨機臺時處理量也有一定的提高。鐵精礦合格品位按65%計，改造前后球磨機臺時處理量和精礦合格率對比見表4。

表4 改造前后球磨機臺時處理量和精礦合格率對比

從表4可以看出，優化改造后，鐵精礦合格率提高了15.55個百分點，臺時處理量提高了27.4 t/h，每月可增產鐵精粉約1萬t。

3 結 論

(1)某鐵礦選礦廠采用一段磨礦—粗細分級—重選—磁選—陰離子反浮選流程進行氧化礦系列選礦生產，中礦循環負荷的控制對選礦指標非常重要，負荷過大對鐵精礦品位和二段球磨機臺時處理量均會產生不利影響。

(2)通過更換二段旋流器給礦泵，提高配套電機功率、泵池補加水，提高給礦壓力至110 kPa，二段球磨機球荷填充率提高到32%等措施，降低了二段旋流器給礦濃度，提高了給礦壓力，分級效率顯著提高，達到31.14%，磨礦產品-0.074 mm粒級含量提高了5.40個百分點，鐵精礦合格率明顯提高，品位穩定，臺時處理量提高27.4 t/h，生產情況大大改善，效益顯著。