某磁铁矿选厂工艺改造

陈少学 曾盘生 储荣春

(1.中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司；2.华唯金属矿产资源高效循环利用国家工程研究中心有限公司；3.河源市紫金天鸥矿业有限公司)

某磁铁矿选厂工艺改造

陈少学1,2曾盘生3储荣春1,2

(1.中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司；2.华唯金属矿产资源高效循环利用国家工程研究中心有限公司；3.河源市紫金天鸥矿业有限公司)

广东某磁铁矿选厂为扩大产能、降低生产成本，针对现有生产工艺进行了技术改造升级，通过增加高压辊磨系统和第3段球磨机，扩大了生产能力，降低了运行成本，为企业创造了良好的经济效益。

磁铁矿 高压辊磨系统 磨矿 工艺改造

随着世界经济持续低迷，今年以来，铁精粉价格一路走低，造成了国内铁矿生产企业的利润下降。广东某企业拥有两座选矿厂，处理能力分别为 80万t/a和20万t/a。随着矿山资源开发的深入，原矿采出全铁品位由前期的32.9%降低至目前的24%，造成了生产成本的上升。为降低生产成本，通过选矿工艺技术改造升级，在80万t/a的选矿厂基础上新增高压辊磨系统和3段球磨机，扩大选矿生产能力至150万t/a，改造后降低了成本，提高了企业经济效益。

1 选厂生产现状简介

广东某企业选厂目前年处理量为100万t，年产铁品位63.41%的铁精粉27.94万t，最终磨矿粒度控制在-0.074 mm 95%。破碎筛分流程为3段1闭路流程，粗碎设在井下，经过粗碎的矿石通过主井提升至地表进入选矿厂。由于原矿中含泥过高，容易造成筛分设备堵孔，降低了筛分效率。经过粗碎的原矿进行洗矿，洗矿为两段开路筛分，1段筛孔为40 mm，2段筛孔为3 mm，筛下产品(≤3 mm)通过泵输送至1段螺旋分级机，筛上产品(>3 mm)通过胶带机给入到中碎机(GP100S)进行中碎作业，中碎后的产品通过胶带机送至筛分机(2YSC2460)进行筛分作业，筛上产品(>16 mm)经过干式磁选，磁选精矿返回至细碎机(HP300)进行细碎作业，中碎和细碎产品共用一条胶带机，筛下产品(≤16 mm)进行干式磁选，磁选精矿为最终破碎产品，送至粉矿仓进行储存。

经过破碎干选后的粉矿分别进入2个选厂，分别为大选厂和小选厂。其中大选厂磨选能力为 80万t/a，设有2个系列，粉矿通过振动给料机卸入球磨机给料皮带，皮带将粉矿给入到球磨机(MQG2730)进行1段磨矿作业，1段磨矿排矿自流至1段螺旋分级机(2FG-φ2 000 mm)进行分级作业，分级机沉砂返回至1段球磨机形成闭路磨矿，分级机溢流(-0.074 mm 55%)进行1段磁选作业，磁选精矿通过泵扬送入2段旋流器(φ250 mm×4)进行预先分级，旋流器溢流进行2段磁选，磁选精矿进行3段高频细筛分级，2段旋流器沉砂和3段高频细筛的筛上自流至2段球磨机(MQY2436)进行再磨作业；2段球磨机与2段旋流器、2段高频细筛形成闭路磨矿；高频细筛的筛下(-0.074 mm 95%)进行3段磁选，3段磁选精矿为大选厂最终精矿。小选厂磨选能力为20万t/a，只有1个系列，粉矿通过胶带机给入到1段球磨机(MQG2130)进行磨矿作业，1段球磨机排矿自流至1段螺旋分级机(2FG-φ1 200 mm)进行检查分级，分级机沉砂返回1段球磨机(MQG2130)进行闭路磨矿；分级机溢流进行1段磁选，1段磁选精矿通过泵扬送给入2段水力旋流器(φ250 mm×2)进行2段分级，旋流器沉砂自流至2段球磨机(MQY2130)进行再磨作业，旋流器与球磨机形成闭路磨矿，旋流器溢流(-0.074 mm 95%)进行2段磁选，2段磁选精矿为小选厂最终精矿。小选厂的2段磁选精矿与大选厂的3段磁选精矿合并自流至大选厂的浓缩磁选脱水，经过浓缩磁选的精矿利用陶瓷过滤机进行脱水，最终水分小于10%。大选厂的1段、2段、3段磁选和小选厂的1段、2段磁选的尾矿合并作为最终尾矿，经浓缩机浓缩后用泵送至尾矿库堆存。

2 选厂存在问题及改造工艺方案

2.1 存在的问题

随着资源的进一步开发利用，原矿采出全铁品位由原来的32.9%降低至目前的24%，造成了选比增大，生产成本增大；同时尾矿库堆存压力明显增加。目前采矿能力约为110万t，主井每年大约能够提升矿石量110万t，但是2个选厂的磨选能力只有100万t/a，生产能力无法匹配；磨矿最终粒度为 -0.074 mm 95%，采用2段磨矿，磨机的单位处理能力不高。

2.2 改造方案

为此，通过考察，企业在80万t/a的大选厂的基础上，通过引进高压辊磨等相关技术，将产能扩大至150万t/a。通过新增高压辊磨系统后，降低入磨粒度并进行粗粒提前抛尾，释放第1段球磨机的磨矿能力；在充分挖掘第2段球磨机的磨矿能力下，将2段磨矿粒度放粗，新增加第3段磨矿，合理磨矿能力，保证磨矿最终细度，从而保证选矿技术指标。

企业近期对井下进行了二期开拓改造，未来将形成150万t/a的采矿能力，其中主井保持原有出矿能力110万t/a，副井出矿新增40万t/a，并在副井附近新建40万t/a的破碎筛分系统，破碎筛分流程与原有的110万t/a破碎筛分流程保持一致，最终产品粒度均为-16 mm，经过2次干抛后的粉精矿产率为74.88%。

方案设计从粉矿仓底部的球磨给料皮带接料将粉精矿送至高压辊磨车间，高压辊车间设有高压辊缓冲矿仓，缓冲矿仓的矿石通过振动给料机卸至高压辊给料胶带机，经过挤压后的物料通过胶带机送至湿筛打散及预选车间，物料经直线振动筛(ZKR3060H)，筛上(>3 mm)物料通过胶带机返回高压辊车间进行闭路辊磨，筛下(≤3 mm)物料直接进行粗粒湿式预选，预选可抛出大约产率为19.56%的尾矿；预选尾矿自流到直线振动筛(ZKR2460H)脱水，筛上物料(>0.35 mm)通过皮带机送至废石仓储存，预选精矿自流至大选厂1段螺旋机进行预先分级，分级机的沉砂返回至1段球磨机形成闭路磨矿，1段磨矿细度保持原来的 -0.074 mm 55%，分级机溢流进行1段磁选作业，磁选精矿通过泵扬送给入2段旋流器(φ250 mm×4)进行预先分级，旋流器溢流进行2段磁选，磁选精矿进行3段高频细筛分级，2段旋流器沉砂和3段高频细筛筛上自流至2段球磨机(MQY2436)进行再磨作业；2段球磨机与2段旋流器、3段高频细筛形成闭路磨矿；为了匹配1段球磨机的磨矿能力，并充分挖掘2段磨机的能力，设计将2段磨矿细度放粗至-0.074 mm 78%。高频细筛筛下物料进行3段磁选，3段磁选精矿通过泵输送至新增的4段水力旋流器进行预选分级，旋流器沉砂自流至新增的3段球磨机进行磨矿作业，3段球磨机与4段旋流器形成闭路磨矿；4段旋流器的溢流进行4段磁选，磁选精矿即为最终精矿，经过浓缩磁选和陶瓷过滤机2段脱水后得到最终精矿产品。

3 预期改造效果

(1)本次选厂改造方案通过引入高压辊磨系统和第3段磨矿设备，在不影响最终精矿指标的情况下，将原处理能力80万t/a的大选厂扩能至 150万t/a，并取消了小选厂，精简了企业管理。

(2)新增高压辊磨系统后，将入磨粒度降至 -3 mm，可多抛出产率为19.56%尾矿，并将入磨铁品位提高至36.07%，且减少了产率为11.85%的粗粒尾矿进入尾矿库，即每年减少了17.78万t的尾矿量，有效缓解了尾矿库压力。

(3)新增第3段磨矿设备后，磨矿能力进行了重新分配，有效的确保了最终磨矿细度，从而保证了最终的精矿产品指标。

4 结 语

通过对广东某磁铁矿现有选厂的工艺改造，有效解决了采选之间生产能力不匹配的问题，将产能扩大到了150万t/a，并减少了17.78万t/a的尾矿入库；实施高压辊技术后，实现了“多碎少磨”，磨前预选可抛出大量的尾矿，提高了球磨机的磨矿能力，降低了企业运行成本，提高了经济效益。

2014-11-12)

陈少学(1984—)，男，工程师，243000 安徽省马鞍山市经济技术开发区西塘路666号。