包子鋪鐵礦提高GK 篩篩分效率的改造實踐

孫兵雄

（昆明玉東工貿有限公司，云南 昆明 650302）

包子鋪鐵礦選廠設計處理能力為105 萬t/a，通過兩年的生產，處理能力難以達到設計處理量，包子鋪鐵礦入選原礦主要為褐鐵礦，硅高、磷高，入選原礦品位為34%左右，且在入選過程中品位有波動，有時波動達3%左右，主要原因是采礦過程中混入了風化板巖夾層。鐵精礦品位只達到45.4%，經過生產觀察發現，包子鋪鐵原礦中細粒級部分品位較低，混合入磨入選，易出現過磨現象、難回收、容易降低精礦品位。為了提高選礦指標，可采用預先洗礦作業，同時提高磨機給礦量，避免細粒級礦物再次進入磨礦作業來解決。經多次流程考察試驗分析，結合公司生產實際情況，制定了降尾增量技改方案。決定增加一臺篩分設備，經過多家設備比較，選擇選別效果較好的STM-D1849 型GK 篩，可以滿足處理能力。該GK 篩是選礦工藝流程中的關鍵設備，原礦通過8#膠帶運輸機輸送到GK 篩進行水洗篩分分級，篩下物，即-1mm 以下礦石用渣漿泵輸送至4#高梯度磁選機進行選別，篩上物，（即+6mm 及-6～+1mm）的礦石又經過11#膠帶運輸機返回到1#球磨機進行磨礦。因此GK 篩篩分效率的高低，直接影響到整個選廠設備的作業率，并給整個選礦系統創造了良好的選別環境[1]。

1 GK篩的工作原理

GK 篩是采用一個質體（激發器）驅動另一個質體（礦槽）。激發質體通常由電機和連接礦槽的一組彈簧構成，使用彈簧連接2 個質體，這樣就形成了一個敏感的亞共振系統，并不會因為裝載量的變化而影響整機性能的發揮，與單質體的系統相比，雙質體系統只用較小的功率就可以達到相同的工作效率。該設備采用組合篩網設計，材料使用聚氨酯篩網，篩網是由焊接在結構框架上的卡槽來固定，不需要螺栓固定，方便安裝，容易更換，耗電量較小，解決了由于局部損壞而更換大面積篩網的弊端，減少了檢修工作量，直接降低了生產成本[2，3]。

包子鋪鐵礦STM-D1849 型雙質體GK 篩，該設備是利用高頻振動加與篩面沖洗水對篩面礦物進行篩分，為了達到該設備的篩分效果，必須要滿足:①給礦物料在篩面上必須均勻分布；②篩面沖洗水必須水壓高且水量大，能夠將篩面上的礦物沖洗干凈。

2 GK篩投入使用情況

包子鋪鐵礦GK 篩于2012 年5 月開始安裝，同年7 月安裝完成，進行初步調試，設備運行正常，日常維護工作簡單，就是定期檢查篩板磨損情況和給電機加注潤滑脂。但隨著GK 篩使用時間的延長，GK 篩出現篩分效率一直達不到試驗分析指標，經常滿礦，且篩分效率只能達到85%左右等問題。

3 GK篩使用過程中出現的問題及原因分析

3.1 篩面物料分布不均勻

由于受安裝地點限制，GK 篩只能在原礦給料的8#膠帶運輸機下方安裝， GK 篩和8#膠帶運輸機的物料運行方向只能成90°角，才能將GK 篩安裝進去，但物料形成一個落點在GK 篩上，分布不均勻、篩分效率不高。（圖1）

圖1 8#膠帶運輸機與GK 篩安裝位置圖

包子鋪鐵礦選廠GK 篩進料是由8#膠帶輸送機運輸至GK篩進料口，由于8#膠帶運輸機卸料口與GK 篩進料口存在90°角，給礦集中在一個點上，出現給料不均勻分布，致使礦物在GK 篩篩面上分布不均勻，嚴重降低了GK 篩篩分效率。

3.2 GK 篩篩面沖洗水管安裝高度不合理、水壓不夠

原GK 篩 沖 洗 水 是 由GK 篩 廠 家 設 計 的3 根DN80mm 鍍鋅管，隨設備配置的沖洗水管安裝高度距離篩面垂直高度為1500mm，采用DN80mm 的鍍鋅管下方開槽5mm,正對GK 篩篩板進行三級沖洗[4]。由于沖洗水管安裝高度過高、開槽口過大，雖然形成了水幕，但耗水量較大，降低了沖洗水壓力，導致篩面沖洗不干凈，影響篩分效率，同時造成礦漿體積量大，容易出現滿礦現象。

5 確定解決方案

由于包子鋪鐵礦GK 篩進料是由8#膠帶輸送機運輸至GK篩進料口， 8#膠帶機卸料口與GK 篩進料口存在90°角，給礦集中在一個點上，出現給料不均勻分布，致使礦物在GK 篩篩面上分布不均勻，嚴重降低了GK 篩篩分效果。通過多次對GK 篩進料口進行改造，其效果都不顯著，GK 篩篩面進料分布均勻任然未得到改善。2013 年3 月選礦作業區再次提出GK 篩改造方案，2013 年4 月利用月度檢修的機會對GK 篩設備進行了全面優化改造。2013 年5 月改造完成投入使用后，達到了預期效果和指標。

5.1 采用分礦器進行分礦

在8#膠帶運輸機卸料口處設計安裝一個分礦器，將物料均勻分布在GK 篩篩面上，提高篩面利用率和篩分效率。

5.2 改變沖洗水管安裝高度、管徑、開槽方式

水壓的大小與管徑、高差有直接關系。有壓力差存在，水才會流動。水壓與水的多少無關，只與水的深淺和密度有關系；水越深，水壓大；密度越大，水壓越大。在實際生活中，水壓還受水管的彎折度影響，彎折次數越多，水壓就會有所減小。某一段時間內流過管子的流量是一定的，即Q=SV，其中S 表示管子的橫截面積，V 表示流速。Q 為一定值，水流從大管徑流入小管徑時，橫截面積S 變小，則流速V 變大[5]。

將GK 篩篩面沖洗水管管徑從DN80mm 變為DN60mm 的鍍鋅管,縮小沖洗水噴水口徑，在沖洗水管下方采用鉆孔方式,鉆孔徑為Φ4mm，孔間距為10mm，每根沖洗水管鉆三排孔;降低安裝高度,將3 根沖洗水管與篩面的垂直高度從1500mm 降低到300mm。

6 問題改進

6.1 安裝分礦器

在8#膠帶運輸機卸料口處安裝一個自制的葉片式分礦器，該分礦器設計為250x250mm 的2 塊鋼板焊接成十字型，在2 塊鋼板的焊接中心點焊接一根Φ20mm 的圓鋼連桿，固定在8#膠帶運輸機卸礦口處，在皮帶運行方向可進行前后移動、水平方向可進行180 度旋轉。8#膠帶運輸機的礦物輸送至卸料口沖撒在分礦器上，帶動分礦器進行旋轉。沖撒到分礦器上的礦物，通過分礦器的旋轉后均勻的落到GK 篩的進料口篩面上。提高了GK 篩的篩分效率。

圖2 自制分礦器

6.2 沖洗水管改造

提高沖洗水水壓的措施：①改變沖洗水管管徑，將DN80mm 的管子改為DN60mm，其管徑變小，水流速度變快；②改變沖洗水管安裝高度，將原高度1500mm 改為300m，降低1m 高度，水壓提高0.01MPa；③改變沖洗水管噴水形式，將開槽5mm 改為打孔，孔徑為Φ4mm，孔間距為10mm，每根沖洗水管鉆三排孔，減少出水量，增大了水壓。（圖3、圖4）

圖3 沖洗水管改造前的噴水方式

圖4 沖洗水管改造后噴水方式

7 優化改造后的使用效果

通過增加分礦器、改進沖洗水管，進行優化改造實踐后，通過對比，能高效的發揮GK 篩的作業效率，具體效果如下：

（1）入選褐鐵礦通過GK 篩篩分后，-1mm 低品位礦物及含泥雜物為篩下物，占入選原礦總量的30%，入磨入選品位為28%，并提前進行選別。

（2）篩分后篩上物占入選原礦總量的70%，提高入磨入選原礦品位3～4%，篩上物原礦品位為38%，防止球磨機過磨泥化，提高精礦品位2%，精礦品位達到47%的最佳效果。

（3）通過GK 篩篩分后，占入選原礦總量30%左右的-1mm低品位礦可以提前進行選別，無需入磨，與優化改造前相比，主要節約了此部分礦石的電耗和鋼球消耗。具體經濟效益指標如下：按包子鋪鐵礦年入選原礦75 萬噸，鋼球消耗為1.11 元/噸，電耗為6.16 元/噸計算。

每年GK 篩篩下物低品位礦石量=75 萬噸×30%=22.5 萬噸；

每年節約費用=22.5 萬噸×（1.11+6.16）=163.58 萬元。

8 結語

通過對GK篩進料口、沖洗水進行優化改造，減少了耗水量，使篩面沖洗均勻。經過生產實踐證明，該改造能高效的發揮GK篩的篩分效率，同時提高篩上原礦入磨入選品位，防止球磨機過磨泥化，提高了精礦品位，增加了選礦處理能力30%，發揮了GK 篩的作用，提高了GK 篩的篩分效果達到98%。