JM1800立式螺旋搅拌磨矿机在东山选厂的应用

顾敏华 胡黄毛

(马钢南山矿业公司)

JM1800立式螺旋搅拌磨矿机在东山选厂的应用

顾敏华 胡黄毛

(马钢南山矿业公司)

由于东山选矿入选原矿性质的改变，现有工艺受磨矿作业限制，精矿品位维持在61%左右，为了保证东山选矿厂的精矿产量及质量达到生产计划要求，东山选矿厂通过试验确定采用立磨机做为3段磨矿设备并进行了3段磨选改造，以提高铁精矿产品质量。改造结果表明：改造后精矿品位均在63.5%以上，立磨系统达到了设计要求，经济效益显著。

立式螺旋搅拌磨矿机 精矿品位 磨选改造

东山选矿厂原设计规模为处理东山采场高品位、粗嵌布粒度的东山采场自采矿石原矿 100万t/a，随着东山矿逐渐枯竭，改为处理南山地区贫杂矿源，目前主要处理高村采场及和尚桥采场低品位矿石。由于此类贫杂矿结晶粒度细，东山选矿厂铁精矿全铁品位维持在61%左右，且硅、铝含量高。2014年初，为适应严峻的市场挑战，按照“精料降本”的原则，对矿山铁精矿质量提出了更高的要求，要求铁精矿品位在63%以上、SiO2含量小于6%，Al2O3含量低于1.8%，硫含量低于0.3%，但东山选矿厂出现了精矿产品不达标，外运不畅，影响生产的情况，采取了降产保质措施，企业效益受到严重影响。为保证东山选矿厂的精矿产品产量及质量达到生产计划要求，东山选矿厂提出了“保质先行，提量跟随”原则进行了东山选矿厂适应性改造，以提高铁精矿产品质量。

1 原工艺流程及生产现状

1.1 原工艺流程简介

东山选矿厂现有磨选流程为半自磨+阶磨阶选流程，碎矿产品进入2台自磨机(2个系列)，经自磨机磨头圆筒筛分级，筛上自返自磨机，筛下输送到3台中磁选机，粗精矿输送到旋流器分级，旋流器沉砂到分级机的溜槽进入球磨分级系统的分级机分级，球磨机与双螺旋分级机组成闭路磨矿分级系统，分级机溢流自流到粗精矿泵坑与旋流器形成大闭路磨矿。旋流器溢流进入2台磁选机进行2段精选，得到磁选精矿，各段尾矿分别通过盘磁回收后自流到NT-50浓缩机浓缩，盘磁回收产品与中磁粗精矿合并进入2段球磨分级。

1.2 生产现状及存在的问题

东山选矿厂目前主要处理高村采场及和尚桥采场低品位矿石。矿石全铁品位在18%以上，矿石块度小于800 mm，矿石适合东山选矿厂的自磨工艺。2013年东山选矿厂平均铁精矿品位为62.22%，月平均品位最高为62.85%，最低为61.81%，均达不到63%的要求。目前，磨矿粒度要求不小于75%，但该粒度很难使精矿品位达到63%。对于目前矿石性质的原矿，现有流程达不到要求。为此，需要进行针对矿源变化的“提质降杂”改造。经多次调研决定增加立磨机，进行3段磨选改造以提高精矿产品质量。

2 试验研究

2.1 立磨机3段细磨试验

东山车间为了验证立磨机对精矿的可磨性及可选性，于2014年1月进行了立磨机3段细磨试验和细磨磁选试验。矿样为现东山选矿厂生产精矿，-0.074 mm 粒级含量约占70%，试验要求最终磨矿细度为-0.074 mm 95%，设定弱磁选机磁场强度为135.28 kA/m，试验结果见表1。

表1 不同磨矿细度产品对应的磁选试验结果 %

磨矿细度(-0.074mm)精矿铁品位70(原矿)60.238565.189065.299567.68

由表1可知，使用立磨机将矿样细磨至 -0.074 mm粒级含量达95%时，通过试验室磁选试验，可将铁精矿品位由60.23%提高到67.68%。

2.2 粗精矿旋流器分级溢流选别试验

为给东山选矿厂增加3段磨选工艺设计改造提供理论依据，为选矿厂2段弱磁精矿进行先分级后磨选的设计方案提供试验数据。马钢集团设计研究院进行了东山选矿厂粗精矿旋流器分级溢流选别试验，对东山选矿厂2段弱磁精矿进行旋流器分级、分级溢流进行弱磁选别，取选厂2段磨选中的弱磁精矿50 kg，全铁品位为56.24%、-0.074 mm粒级含量为47%。根据各阶段试验结果及选定的工艺参数，2段弱磁精矿分级—弱磁选别流程见图1，弱磁选机磁场强度为135.28 kA/m。

图1 旋流器分级—弱磁选别试验流程

通过旋流器分级—分级溢流弱磁选别试验，均可获得铁品位大于65%的弱磁精矿。使用立磨机将矿样细磨至-0.074 mm 95%，通过试验室磁选试验，可将铁精矿品位由60.23%提高到67.68%。所以，南山矿东山选厂2段弱磁精矿进行立磨选的设计方案是可行的。

3 改造方案

改造将东山选矿厂2磁精引入3段磨选，在增加3段磨选后精、尾矿产品返回原有精、尾矿产品输送系统，此外将利民选厂的粗精矿输送到新增3段磨矿。此次改造利用原东山选矿厂北侧场地，向北扩建东山选矿厂22.5 m×12 m的厂房作为3段磨选厂房，以布置3段磨选相关设施。改造同时也设计了自动化控制系统，改造新增流程见图2。

图2 新增3段立磨工艺流程

4 改造效果

现场改造后对立磨工艺流程进行了考察，全过程共取样19批次。流程考查数质量流程见图3。

通过考查得出如下结论：

(1)增设立磨作业后，精矿品位可提高到64%以上。

图3 东山选厂立磨流程考查数质量流程

(2)流程考查期间，只运转了1台立磨机，而立磨—旋流器—弱磁再选作业系统处理量平均达到31.75 t/h。现场安装了2台立磨机，说明立磨作业系统在给矿品位为60%、细度为-0.074 mm 70%左右时，具备年生产50万t细度-0.074 mm 90%左右、铁品位64%以上的弱磁选精矿的能力。

(3)流程考查期间，东选系统处理量平均为127.25 t/h，折合年处理原矿量超过100万t，说明增设用于第3段磨矿的立磨作业后，生产精矿质量与产量的矛盾得到有效的缓解，系统得到了优化。

5 经济效益分析

5.1 直接经济效益

立磨系统从2014年8月份正式生产，2014年前7个月东山选厂为保证精矿质量采取了限产保质措施，前7个月的精矿品位不具有代表性不作为参考数据。2013年东山选矿厂铁精矿品位为62.17%，2014年8月—12月精矿品位为64.85%，精矿品位提高了2.68个百分点。2014年东山选矿厂生产铁精矿22万t，深加工铁精矿10万t。按结算价格14元/t计算，每年可增加销售收入1 200.64万元，年新增成本948.78万元。改造后每年增加经济效益251.86万元。

5.2 间接经济效益

(1)立磨系统生产以来，铁精矿品位均在63.5%以上，达到了公司的计划要求。

(2)2014年处理了深加工铁精矿10万t，根据立磨的实际能力可以处理不合格的深加工铁精矿在25万t以上，大大缓解了南山矿由于原矿品位下降带来铁精矿量不足的压力。

(3)实施稳产提质降杂技术改造后，铁精矿品位明显提高，满足了股份公司对东精的质量要求。

6 结 语

(1)东山选矿厂形成了立磨—旋流器闭路分级、弱磁再选的细磨深选新工艺，铁精矿提质降杂效果显著，为今后对极贫矿的利用提供了思路和经验。

(2)细磨深选新工艺采用了自动化控制系统，大力提高了工艺水平，降低了职工劳动强度。

(3)东山选矿厂改造是高效节能型细磨设备大型立式螺旋搅拌磨矿机首次在铁矿的成功应用，为马钢及其他矿山在细磨设备上选择高效率低能耗的细磨设备提供了借鉴。

(4)目前，立磨系统在使用中存在磨矿效率、分级效率不稳定等问题，这是今后要改善的方面。

2015-07-15)

顾敏华(1971—)，女，工程师，243033 安徽省马鞍山市。