艾砂磨機在承德天寶礦業集團福元礦業的應用

嚴 洋 陳永偉 童 偉 郎金岳

（1.浙江艾領創礦業科技有限公司；2.承德天寶礦業集團）

承德天寶礦業集團福元礦業年處理原礦900萬t，年產鐵精礦80萬t，鐵精礦品位為62.32%，鐵回收率42.47%。該鐵礦礦石屬鞍山式變質貧磁鐵礦，主要金屬礦物為磁鐵礦，其次為赤鐵礦和假象赤鐵礦，偶爾發育有菱鐵礦和磁黃鐵礦；脈石礦物主要為石英和鐵閃石，其次為鎂鐵閃石、透閃石和陽起石，石英含量15%～25%。礦物構造以條帶狀為主，磁鐵礦呈不均勻嵌布，分布在0.01～0.15 mm。該鐵礦選礦為二段磨礦多段磁選工藝，獲得的鐵精礦品位及回收率低，為了提高精礦鐵品位及鐵回收率，委托華北理工大學對鐵精礦進行了再磨再選試驗研究，通過引入臥式艾砂磨機，獲得了滿意的試驗指標。

1 臥式攪拌型艾砂磨機簡介

臥式艾砂磨機是浙江艾領創礦業科技有限公司自主研發的大型臥式攪拌型砂磨機，具有高效節能、磨礦產品粒度分布窄、有效避免過磨和欠磨、開路磨礦工藝實現閉路磨礦效果、占地面積小、投資基建省、維修簡便等優點［1］。臥式攪拌磨機主要是由充填了研磨介質的研磨筒和旋轉攪拌器構成，旋轉攪拌器設有8個攪拌盤和1個產品分離器。攪拌盤之間形成8個獨立的磨礦腔室，磨礦介質在每個磨腔室內形成循環構成多段磨礦，攪拌軸高速旋轉攪動研磨介質，產生沖擊、剪切和摩擦作用使物料實現超細粉碎。在高速旋轉的離心力作用下，礦物和磨礦介質粒徑按從小到大延磨機軸向筒體內壁徑向分布，在徑向形成“速度梯度”，細粒級在近軸區往前推進，基本不參與磨礦，可有效減少過磨，從而實現選擇性磨礦。排礦端的產品分離器具有內部分級功能，可將合格產品排出磨機，介質和粒度未達到要求的顆粒留在磨機中繼續磨礦，從而拋開了球磨機和立磨機必須依賴水力旋流器進行粒度分級控制的閉路流程，實現了開路磨礦及窄粒級磨礦，簡化了生產流程［4］。臥式攪拌磨機結構見圖1。

2 福元礦業現場技改工業試驗

2020年福元礦業購置1臺ALC-3900L型艾砂磨機安裝在一段球磨車間2#球磨機與3#球磨機之間，作為第三段磨礦［2］（圖2）。同時，進行了精礦過濾機改造，以適應應用艾砂磨機帶來的精礦粒度變化［3-5］。2021年開始艾砂磨機工業生產，磨礦及磁選作業指標考察工作分2個階段進行。

2.1 處理自有礦山開采礦石

艾薩磨機給礦為二段磨礦后二次磁選精礦，該流程處理的礦石為自有礦山直接開采原礦，第1階段考察時間從2021年4月1—11日，生產指標見表1。

由表1可知，經過1次艾砂磨機開路磨礦，-0.075 mm、-0.045 mm粒級含量分別增加了16.62、22.17個百分點；經再次磁選后，精礦品位從62.32%提高到65.04%，鐵回收率從42.27%提高到44.14%；艾砂磨機單機處理量103.46 t/h，磨礦功耗7.49 kWh/t，磨機球耗50.34 g/t，艾砂磨機負荷率為69.21%。

2.2 處理自有礦山開采的礦石和拋尾后礦石

第2階段考察使用圖2工藝流程處理自有礦山開采礦石和少部分預先拋尾礦石，第2階段考察時間從2021年04月12日 至5月24日，生產 指 標見表2。

由表2可知，經1次艾砂磨機開路磨礦，其排礦-0.075 mm、-0.045 mm粒級含量分別提高到94.90%、82.07%，磨機處理量為139.22 t/h，磨礦功耗為6.69 kWh/t，磨機球耗為35.34 g/t；進一步磁選得到的鐵精礦品位為64.44%，磨機負荷率為83.16%，同第1階段生產指標相比，由于處理的原礦有一部分精料進入艾砂磨機，原礦鐵品位降低了0.86個百分點，盡管艾薩磨機的磨礦產品變細，但精礦鐵品位略有降低，為64.44%［3］。

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第1階段與第2階段艾砂磨機轉車合計指標見表3。

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由表3可知，艾砂磨機近2個月的工業運行期間，1次開路磨礦將給礦中的-0.075 mm和-0.045 mm粒級平均含量從76.50%和57.78%提高到94.27%和81.35%，分別提高了17.77、23.57個百分點；磨礦球耗42.84 g/t，磨礦功耗7.09 kWh/t，精礦品位64.74%。

2.3 經濟效益分析

2.3.1 生產現場主要指標對比

艾砂磨機應用前后生產指標對比見表4。

由表4可知，應用艾薩磨機后精礦-0.075mm粒級含量從83.42%提高到94.27%，大大增加了磁鐵礦的解離度，最終精礦鐵品位及鐵回收率分別提高了2.42、1.67個百分點。

2.3.2 艾砂磨機轉車增加的噸精礦成本

艾砂磨機轉車增加的噸精礦成本見表5。

2.3.3 艾砂磨機的經濟效益

福元礦業精礦品位62.5%的鐵精礦售價為1 115元/t，鐵精礦品位每提高1個百分點，精礦銷售單價增加25元，采用艾砂磨機作為第三段磨礦提高精礦品位和金屬回收率，全年凈利潤為2 743.09萬元。

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3 結語

（1）福元礦業通過采用艾砂磨機作為第三段磨礦，鐵精礦品位增加了2.42個百分點，金屬回收率增加了1.67個百分點，全年增加凈利潤2 743.09萬元，經濟效益顯著。

（2）艾砂磨機經過1次開路磨礦，將鐵精礦-0.075 mm、-0.045 mm粒級含量分別提高了17.77、23.57個百分點；同時艾砂磨機的磨礦功耗為7.09 kWh/t，磨礦球耗為42.84 g/t，其經濟技術指標遠遠超過了傳統的球磨機和立式磨機。

（3）大型臥式攪拌磨機在承德天寶礦業集團福元礦業成功應用，為大型臥式攪拌磨機在金屬鐵礦山的使用提供了寶貴經驗，開辟了一條金屬鐵礦山建立“節能減排、提質增效、綠色礦山”的新途徑。