磨前濕式預選工藝在某鐵礦的應用

魏延濤 楊昌龍

（1.馬鋼集團設計研究院；2.安徽龍橋礦業有限公司）

磨前預選工藝是指礦石在進入磨礦前先進行選別，盡早拋掉合格廢石，從而節約磨礦及后續作業成本的工藝，該工藝符合“能拋早拋”的基本原則。傳統的黑鎢礦人工揀選［1-3］、磁鐵礦山的中碎產品磁滑輪干拋都屬于磨前預選作業［4-5］，但這些作業存在拋尾產率低等不足。

隨著新型破碎設備的應用，使得入磨粒度由以往20 mm以下逐步降低到12 mm以下，甚至3 mm以下，為高效磨前預選創造了條件。在磁鐵礦山，磨前預選應用尤其充分，如-3 mm高壓輥磨產品中場強磁選大量拋尾，極大地降低磨選及細粒尾礦的處置成本，預選出的尾礦經過脫水篩篩分可產出人工建筑用砂，經濟效益與環境效益顯著，這正是10余年來高壓輥磨機在磁鐵礦山得到迅速推廣應用的主要原因［7-15］。有的礦山受作業場地、生產規模、礦石性質等因素影響，磨前預選宜采用對細碎產品進行拋廢。

1 項目背景

近年來，某鐵礦由于井下礦石性質變化，使得入磨礦石品位不斷降低，細粒尾礦產率上升，給尾礦處置帶來了很大壓力，且礦石中易泥化的云母、綠泥石，磨礦后常導致濃縮大井嚴重跑渾，極大地影響回水水質。為解決現場所面臨的這些問題，擬采用濕式磨前預選工藝進行提前拋尾，即采用ZCLA選礦機對12～0 mm的三段一閉路破碎產品進行中場強磁選［16］。

2 選礦實驗研究

為驗證12～0 mm物料濕式磨前預選的可行性，進行了中場強磁選試驗。試驗采用Φ630型ZCLA選礦機，該設備綜合了磁選機、離心選礦機、搖床等多種選礦設備的特點，是一種高效復合力場永磁選礦設備。ZCLA選礦機獨特的分料給礦方式，使得物料能充分均勻選別，不需要布料裝置。其常見分選粒度為15～0 mm，磁感應強度最高可達1.1 T，是大顆粒磁選的理想設備。

2.1 試樣的粒度篩析

試樣粒度篩析結果見表1。

?

由表1可知，試樣粒度在ZCLA選礦機適宜處理的粒度范圍內。

2.2 條件試驗

2.2.1 ZCLA選礦機的漂洗水用量試驗

ZCLA選礦機漂洗水用量試驗采用1次粗選流程，固定磁感應強度0.48 T，轉速14 r/min，坡度11°，不同用量漂洗水試驗結果見表2。

?

由表2可知，有漂洗水更有利于拋尾。

2.2.2 磁感應強度試驗

磁感應強度試驗采用1次粗選流程，漂洗水用量2 m3/h，轉速14 r/min，坡度11°，不同磁感應強度試驗結果見表3。

?

由表3可知，ZCLA選礦機1次粗選可拋出產率約20%的尾礦。

進一步的研究表明，磁選尾礦的磁性鐵含量低于1%，達到現場磨選尾礦標準要求。因此，磨前濕式預選是可行的。

3 現場改造

將現場入磨給料皮帶延長，物料出礦倉后增加壓帶輪，使入磨給料皮帶安裝傾角增至19°，以增加給料高度。ZCLA選礦機及精礦脫水篩放置在原旋流器平臺，旋流器抬高架設在脫水篩上方。物料在頭部漏斗直接造漿后給入ZCLA-5814型選礦機，精礦通過溜槽流入ZKJ2445型直線篩脫水；篩下自流至原旋流器給礦泵池，進入閉路磨礦分級系統；篩上和旋流器沉砂給入球磨機；選別尾礦通過溜槽流入ZKJ1837型直線篩脫水（篩孔寬2 mm），篩上通過膠帶機轉運至骨料堆棚，作為建材骨料外售；篩下則進入選廠后續處理流程。設計數質量流程見圖1。

整個改造包含入磨給料膠帶機、ZCLA-5814型選礦機、精尾礦脫水篩系統、尾砂轉運膠帶機、建材骨料大棚，項目建設總投資983萬元。

4 改造效果

（1）改造后，生產用水量基本沒有影響；ZCLA選礦機布置在球磨跨，操作、管理由原球磨工兼任，沒有新增操作人員；新建細骨料大棚可儲存5 d的骨料，只有在骨料外售時需要裝載機裝運，因此，磨前預選改造沒有新增勞動定員。

（2）改造后，投產即達產，取得了預期效果。投產后有90 t/h的廢石不再進入磨選系統，選礦廠處理能力從330 t/h提升到420 t/h，生產出25 t/h的粗骨料。

（3）由于提前拋掉了大量易泥化的云母、綠泥石，后續濃縮機、尾礦壓濾機工作狀況顯著改善。

（4）改造后，入磨品位由38.43%提升到46.05%，磁性鐵回收率大于99%，預選尾礦達到磨選尾礦標準要求。

（5）該項目投資少，見效快。現場建設周期3個月，改造時按系列分別改造，對生產影響小。在處理量不變的前提下，磨前濕式預選降低了選廠生產成本815萬/a，新增建材銷售額911萬/a，新增運營成本99.49萬/a，扣除應繳稅款，該改造項目凈利潤1 219.88萬元/a，項目靜態投資回收期為0.81 a，經濟效益良好。

5 結論

（1）在不改變原流程的前提下，在碎礦和磨礦之間增設磨前濕式預選作業，可以顯著改善現場生產所面臨的諸多問題。

（2）項目投資少，見效快。在處理量不變的前提下，磨前濕式預選降低了選廠生產成本815萬/a，新增建材銷售額911萬/a，新增運營成本99.49萬/a，扣除應繳稅款，該改造項目凈利潤1 219.88萬元/a。項目靜態投資回收期為0.81 a，經濟效益良好。

（3）現場生產實踐表明，ZCLA-5814型選礦機作為磨前預選的關鍵設備，能夠較好地適應現場原礦品位及處理量的波動；在破碎系統生產能力有富裕的前提下，可以顯著提高選廠的處理能力。

（4）對于粒度為15～0 mm的磁鐵礦石，磨前濕式預選工藝是可行的，對于類似礦山具有一定的借鑒意義。