量恒式干选—高压辊磨风力磁选集成工艺简述

白云峰

（渤海钢铁集团二连浩特阿拉泰矿业有限公司，内蒙古自治区011100）

0 前言

随着矿山资源的日益枯竭，如何开发利用低品位矿石、优化选矿工艺是选矿工作者急需解决的难题。近两年来（高压辊磨超细碎+量恒式干选干式预选）工艺设备和（高压辊磨超细碎+风力磁选集成）工艺设备得到了广泛的应用与推广，解决了原来的干式选矿方法难以提高入磨品位的局限，使贫铁矿资源富集成富矿资源成为现实。为改善选厂资源品质，提升企业产能，节约用水用电，减少尾矿库尾矿排放，降低生产成本，提升企业经济效益创造了条件。

1 量恒式干选机简介

量恒式干选机是三沅重工自主开发的高压辊磨机配套磁铁矿干式预选设备，主要用于粉碎物料中磁性矿石的干式分选，可广泛应用于磁铁矿石河沙等预富集作业。与高压辊磨机配套形成（高压辊磨超细碎+量恒式干选机干式预选）工艺，极为适合磁铁矿经济、高效、低污染开发利用。

该设备可以充分发挥高压辊磨机辊压物料单体解离度高的优势，在破碎段尽可能分离出废石提高粗精矿品位。对于不同性质的矿石，可一次性将铁矿石品位提高至35%~55%，尾矿磁性铁品位在1%以下，具有富集比大、回收率高的优势。实现细粉颗粒无介质分级，入料-25 mm物料在复合力场中无介质条件下，达到分级效果，磁选精矿-3 mm物料占85%，-1 mm物料占65%，一举攻克了业内长期以来细粉物料干式分级的难题。该设备可实现的主要功能如下。

1.1 全粒级分选

在独特离心力、磁力、重力复合力场中解决磁铁矿细粉包裹、黏附、团聚等难题，在无风、水等介质的条件下，实现粉状磁铁矿的有效分选。配合特殊梯度磁场及独特物料运动方式，实现全粒级原矿中解离度较好颗粒优先取出。

1.2 恒定精矿品位

可根据矿石性质、矿山建设条件、经济因素等，预选确定最佳粗选精矿品位。然后针对该矿石专门定制独特量恒式干选机，实现初始设定。设备成型后，预选精矿品位不受原矿品位波动的影响。

1.3 自然分级：

设备通过精矿品位控制精矿矿石相对解离度，从而控制精矿粒度，实现自然分级，有效降低入磨粒度。同时优先选别，能抛早抛的实现，可显著降低整个系统的循环负荷，降低运行成本和建设投资。

2 高压辊磨机

高压辊磨已在越来越多的黑色金属矿山得到广泛应用，结合预选抛尾工艺，高压辊磨大大减少了入磨量，提高了入选品位；高压辊磨设备还是高选择性破碎设备，矿石颗粒晶格解离好，产生的微裂纹多，高压辊磨产品较普通破碎产品好磨，可进一步降低磨矿成本，以实现简化碎矿流程、多碎少磨、提升系统生产能力、改善磨矿效果或选别指标等不同目的的生产实践。

高压辊磨机可以与量恒式磁选机配套组合成（高压辊磨超细碎+量恒式干选机预选）工艺，使铁矿破碎产品的粒度大幅降低。破碎产品粒度减小使物料相对单体解离度增加，矿物可选性增强，在入磨前可将部分废石抛出，实现“能抛早抛”，节省输送成本和磨选成本，减少尾矿库尾矿排放。也可以与风力磁选配套组合成高压辊磨风力磁选集成系统工艺，利用风力为动力源对粉碎后的物料进行多级风力分级，从而分离出符合密度或粒径要求的产品。

3 量恒式干选-高压辊磨风力磁选集成工艺

该工艺系统是把破碎、筛分、量恒式干选、高压辊磨超细碎及风力磁选相结合，充分发挥各设备优势，将大量脉石在破碎段抛出，预先产出一部分符合要求的精矿。能大幅降低破碎成本、运输成本、磨选成本、尾矿处理成本、环境治理成本，从而大幅降低企业生产成本，提高经济效益。

3.1 量恒式磁选机干式预选试验

矿样准备：2015年8月1日阿拉泰矿业发送至陕西三沅重工原矿样6吨，针对此原矿开展干式预选探索试验，编号为2#原矿样。2#矿样粒度较粗，最大粒度40 mm，首先对此矿样开展高压辊磨辊压试验，为后续干式预选试验准备合适粒级的物料。

对2#原矿进行化验分析，其分析结果表明2#原矿的全铁品位为41.1%。

3.1.1 开展2#原矿开路探索干式预选试验

阿拉泰矿业发送至陕西三沅重工的2#矿样为-40 mm原矿样，首先对此矿样进行12 mm高压辊磨闭路辊压，-12 mm辊压后物料运用量恒式干选机针对磁系组成、设备结构等条件进行干式预选开路条件试验。

高压辊磨开路破碎至0～12 mm量恒式磁选干式预选，试验流程如图1所示。

图1 高压辊磨开路破碎至0～12 mm量恒式磁选干式预选

在最佳条件下进行干式预选试验，试验结果见表1。

表1 在最佳条件下进行干式预选试验试验结果

由上述实验结果可知：-12 mm的2#矿样开路干式预选试验，得到精矿铁品位55.10%，中矿铁品位40.30%，尾矿铁品位12.1%的选别指标，粉尘全铁品位16.10%。

3.1.2 中矿再碎再选试验

为考察2#原矿开路干式预选的中矿全铁品位再提高的可行性，针对干式预选的中矿进行辊磨开路破碎，破碎后矿样开展量恒式干选机干式预选试验，试验结果见表2：

表2 量恒式干选机干式预选试验结果

由上述实验结果可知：-12 mm的2#原矿干式预选精矿经过开路破碎后的物料再次进行干式预选，得到精矿品位50.50%，作业产率29.55%，中矿品位39.2%，产率62.73%，尾矿品位15.8%，产率5.45%的选别指标，粉尘品位16.7%，产率2.27%。

3.2 高压辊磨风力磁选试验

2015年9月18日委托重庆京庆公司开展0～12 mm的富集矿的高压辊磨干选试验，以便确定高压辊磨风力磁选系统处理经富集后的矿粉的各项工艺技术指标。

3.2.1 原矿铁元素分析

对原矿进行化验分析，其结果见表3：

表3 对原矿进行化验分析结果

3.2.2 实验流程

原矿经破碎、干选的富集矿，粒径0～12 mm，经高压辊磨磨矿及风力分级，全粒级（即0～6 mm）物料经干式风重磁旋力磁选机磁选，全粒级尾矿返回高压辊磨，再磨再选；细粒级（即-0.15 mm）粉料经干式风重磁旋力磁选机组磁选，试验产出粗精、细精、中矿和尾矿。

高压辊磨闭路风力磁选集成试验流程如图2所示。

3.2.3 实验结果

高压辊磨闭路风力磁选集成实验数据见表4：

表4 高压辊磨闭路风力磁选集成实验数据

由上表数据可知：粗精和细精的综合品位58.33%，综合尾矿品位28.65%，金属回收率69.22%。3.3 量恒式干选-高压辊磨风力磁选集成工艺

量恒式干选-高压辊磨风力磁选集成工艺流程图如图3所示。

图2 高压辊磨闭路风力磁选集成试验流程

图3 量恒式干选-高压辊磨风力磁选集成工艺流程图

4 结语

通过试验分析并针对蒙古额仁铁矿的矿石性质，采用了量恒式干选-高压辊磨风力磁选集成工艺，即先通过量恒式干式进行预先抛尾可获得精矿铁品位55.10%，中矿铁品位40.30%，尾矿铁品位12.1%的选别指标，粉尘全铁品位16.10%。然后将中矿铁品位40.30%的物料一部分给入高压辊磨风力磁选可获得品位大于50.50%的精矿；另一部分给入粉矿再选，可获得品位大于45%的精矿。该工艺可以最大限度地降低磨矿和运输成本，减少金属流失。

[1]天津渤海钢铁集团三沅重工高压辊磨产品干式预选试验报告[R].

[2]三沅重工量恒式磁选机简介[R].

[3]渤海集团选矿新工艺实验报告（马鞍山高压辊磨试验）[R].

[4]重庆京庆试验报告[R].