新疆某鐵礦降低精礦過濾水份試驗研究

陳紹民

（新疆阿舍勒銅業股份有限公司哈巴河 836700）

1 引言

我國新疆阿勒泰地區某鐵礦礦山選礦廠，年處理量為300萬噸的選礦生產系統是該公司目前最大的選礦生產系統。該系統于2010年4月進行投產試運行，經過多年的技術改造，目前該選廠處理量已達設計處理量300萬噸/年，年產鐵精粉在130萬噸左右。

新疆地域遼闊，鐵精粉銷售受到銷售半徑及運輸半徑的影響較大，銷售客戶基本上只能面對新疆本地冶煉企業，所以新疆地區生產鐵精粉的礦山企業，鐵精粉價格受市場行情影響相對內地企業而言會較大。2015年該礦山企業受到鐵精粉市場行情波動的因素影響，2015 年至2016 年企業停產一年，為了盡可能的增加公司抗風險能力，降低公司生產成本，減少鐵精粉在運輸途中的精粉途損，降低過濾機鐵精粉濾餅水份，需對現有的過濾系統進行改造。

生產的鐵精粉濾餅水份年平均在8.9%左右。該公司每年春秋季銷售選礦一選廠生產的鐵精粉都出現因鐵精粉含水量較大，導致出現運輸過程中鐵精粉發生離析現象，不僅造成白運水成本上升，同時離析水在汽車上坡過程中晃動至路面，嚴重影響到該公司的經營成本及公司聲譽。

2 改造前的生產情況

2.1 礦石性質【1】

蒙庫礦石是以塊狀磁鐵礦石、浸染狀鈣鐵輝石磁鐵礦石、條帶狀鈣鐵輝石磁鐵礦石為主，次為石榴石磁鐵礦石。

礦石中有用鐵礦物主要是磁鐵礦和磁赤鐵礦，極少量赤褐鐵礦，硅酸鐵含量很高，金屬礦物有少量黃鐵礦、磁黃鐵礦、黃銅礦、輝鉬礦、孔雀石。脈石礦物主要是鈣鐵輝石、石榴石、少量角閃石、透閃石、方解石、斜長石、石英。有用礦物的嵌布粒度較粗，采用一段磨礦磁選流程即可選出高品位鐵精礦。

礦石密度平均為3.83t/m3，礦石松散系數為1.74，礦石硬度為680～1100Mpa，原礦粒度為1000～0mm。

2.2 技改前的過濾系統狀況

該礦山選礦廠使用的過濾設備為圓盤式過濾機，長期出現濾餅厚度不均勻，尤其是靠近過濾機濾板大頭部位，濾餅厚度可大10cm以上，靠近過濾機濾板小頭部位，濾餅厚度只有不到1cm，濾餅厚度嚴重不均勻。同時過濾機的真空壓力普遍較低，只有0.02MPa，真空過濾機濾液罐濾液水經常出現渾濁現象。

2.3 圓盤式過濾機工作原理

圓盤式真空過濾機是一種固液分離設備，過濾圓盤由電機通過減速器及開式齒輪傳動來驅動，使之在裝滿礦漿的槽體中以一定的轉速轉動，在吸附區中借助于真空泵在過濾介質兩側形成的壓力差，使固體物料吸附在過濾介質（濾布）上，形成濾餅。當過濾圓盤的這一部分從礦漿中脫離而進入脫水區后，濾餅在真空的抽吸力作用下，水分不斷與濾餅分離，經濾液管及分配頭排出，濾餅因此而干燥。經卸料區后，濾餅由反吹風自濾盤上卸下，落入排料槽，由集礦輸送機運走。整個作業過程連續不斷地進行。

圓盤式真空過濾機結構外形見圖1，它主要有過濾盤、導向及卸料裝置、主軸、主轉傳動裝置、左右分配頭、攪拌裝置、濾布清洗裝置、集中潤滑裝置、槽體、給礦系統等主要部件組成。

3 技改方向及方案

3.1 生產工藝方案調整

3.1.1 適當降低磨礦細度

在不影響精礦品位的前提下，將目前的磨礦細度從52%左右降低至43%左右。主要通過降低鋼球添加量，從單耗0.2kg/t 降低至0.15kg/t，增加后補水的用量，減少礦在磨機筒體內停留時間；調整旋流器沉砂嘴大小，加大旋流器溢流礦漿量，減少返砂量。

3.1.2 提高過濾機過濾濃度

過濾機過濾的濃度普遍在50%左右，在不影響精礦礦漿管道流速的情況下，通過調整磁篩閥門開度將精礦濃度提高至55%左右，提高過濾機的過濾濃度有助于降低過濾濾餅的水分。

3.1.3 適當降低精礦品位

生產鐵精粉品位平均在65.5%以上，適當的將鐵精礦品位降低至64.5%左右。鐵精礦品位適當的降低將有助于降低精礦的細度，進而提高過濾機的過濾效果。

3.2 硬件設施優化方案

3.2.1 提高過濾機濾液灌壓力

生產過程中過濾機濾液灌壓力在0.02-0.03Mpa之間，按照設備的使用說明，最高的壓力可以到達0.08。現有階段過濾機軸封水水管內徑為DN50，在不影響水封水壓力的前提下將其內徑改為DN100，從而加大過濾機真空效果進而提高過濾機濾液灌壓力，降低濾餅水分。

3.2.2 更改濾扇刷漆密封形式

濾扇刷漆方法為濾扇頭部刷漆10cm，根部刷漆量為40cm，保留濾扇工作長度為58cm，此方法形成濾餅離圓弧壓蓋距離為7cm，頭部濾餅相對較薄，且濾餅與圓弧壓蓋保留一定的距離，在卸料時鐵精粉不會掉落至濾扇導輪上，還可以延長濾扇導輪使用壽命。

3.2.3 提高氣水分離效果

現有過濾機汽水分離器，有效工作容積較小，當真空壓力過高時氣、水混合物易抽入真空泵內，造成真空泵使用壽命縮短，影響濾餅水份的降低。在氣水分離器上方安裝一個80*80cm 鋼制箱子，增加氣水分離器容積，降低氣水流速，提高氣液分離效果，延長真空泵壽命。

3.2.4 真空泵并聯

把現有3 臺真空泵并聯起來，用閥門相互隔開，每臺真空泵都能通過閥門控制與任何一臺過濾機連接。生產時，1 臺過濾機與1 臺或兩臺真空泵相連接，增加了過濾機的抽氣量，提高了真空度。

4 技改成果

表1

過濾精礦水份由8.8%-9.97%降至目前7.7%-7.85%，降低了0.95%-2.27%，按照技改前幾月的精礦水份平均值與技改后的精礦水份平均值的差值1.18%進行計算。目前鐵精粉運輸50 元/噸價格計算，每增加1%的水份140 萬噸鐵精粉增加水份量為14000 噸，因對現有過濾系統進行技改，濾餅水份降低至7.8%以內，直接降低運輸成本為14000*50*1.18=82.6萬元/年。

5 結語

⑴在不影響精礦品位的前提，適當降低磨礦細度，有助于降低過濾機濾餅水份。

⑵提高真空過濾機汽水分離器效果，有助于降低過濾機濾餅水份。

⑶濾扇頭尾刷漆，可優化濾扇有效作業，有助于降低過濾機濾餅水份。