某选矿厂筛分筛板对比试验*

唐学飞 肖汉新 杨 光 刘 杰 李艳军 杨会利

(1.鞍山钢铁集团有限公司东鞍山烧结厂；2.东北大学资源与土木工程学院)

筛分作业在选矿厂中起着重要的作用，筛分技术水平的高低直接影响破碎环节的生产效率、磨矿给料的粒度以及企业的经济效益[1-3]。降低破碎产品的粒度、降低磨矿给矿的粒度有利于提高磨机的处理能力，实现多碎少磨，从而降低企业生产成本[4-6]。某选矿厂目前生产上采用14 mm×20 mm筛板，细碎机破碎能力过剩。为此，该研究通过减小筛板孔径，提高筛板的循环负荷，从而充分发挥细碎设备的能力，改善破碎产品的粒度组成，进而提高球磨机台时，提高生产效率，达到降本增效的目的。

1 矿石性质及破碎工艺流程

1.1 矿石性质

某选矿厂处理的铁矿石中主要铁矿物为赤铁矿，其次为菱铁矿以及少量磁铁矿，偶尔可见黄铁矿和黄铜矿。矿石中主要脉石矿物为石英，其他脉石矿物为微晶结构的方解石、少量的铁白云石及其他含铁硅酸盐矿物等。矿石中各矿物的相对组成见表1。

表1 铁矿石中矿物的相对含量 %

1.2 破碎工艺流程

某选矿厂破碎车间采用三段一闭路流程。粗破产品由皮带直接给入中破机，中破产品经检查筛分后，筛上产品给入细破机，细破机排矿与中碎产品一起给入6台圆振动筛，筛上产品返回细破机构成回路，筛下产品为最终破碎产品，由皮带运输机送往选矿车间选别。破碎车间工艺流程见图1。研究针对筛分作业中圆振动筛筛板展开相关试验研究。

图1 破碎车间工艺流程

2 生产筛板(14 mm×20 mm)试验

更换试验筛板试验之前，在现生产筛板(14 mm×20 mm)条件下，分别采用12 mm×12 mm检查筛和10 mm×10 mm检查筛取样筛析，考查细碎作业中破碎机的作业率、筛分机的分级效率和循环负荷以及筛分和破碎产品的粒度组成情况，以期获得生产筛板的对比考查数据。

2.1 12 mm×12 mm检查筛考查结果

采用12 mm×12 mm检查筛对生产筛(14 mm×20 mm)各段产品进行筛分检查，流程考查结果见表2，所得生产筛筛分作业流程见图2。

由表2可知，生产筛的筛分效率为96.50%，循环负荷为114.21%，产品-12 mm粒级占86.76%。通过计算，破碎机理论作业率为51.58%。

表2 生产筛板流程考查结果

图2 破碎筛分作业流程(筛孔尺寸14 mm×20 mm)

生产筛板正常条件下，细碎作业破碎机的理论作业率计算如下：①细碎作业总处理量17 132.52 t/d；②细碎作业单台处理量8 566.25 t/d；③细碎理论作业时间为12.38 h；④细碎理论作业率为51.58%。

2.2 10 mm×10 mm检查筛考查结果

采用10 mm×10 mm检查筛对生产筛(14 mm×20 mm)各段产品进行筛分检查，流程考查结果见表3，所得生产筛筛分作业流程见图3。

表3 生产筛板流程考查结果

由表3可知，生产筛的筛分效率为95.61%，筛子的循环负荷为122.48%，产品-10 mm粒级含量占83.40%。通过计算，细碎理论作业率为54.75%。

生产筛板正常条件下细碎理论作业率计算为：①细碎作业总处理量18 187.74 t/d；②细碎作业单台处理量为9 093.87 t/d；③细碎理论作业时间为13.14 h；④细碎理论作业率54.75%。

图3 破碎筛分作业流程(筛孔尺寸14 mm×20 mm)

3 试验筛板(10 mm×40 mm)试验

在14 mm×20 mm生产筛板流程考查的基础上，细碎筛分作业更换10 mm×40 mm试验筛板，并分别采用12 mm×12 mm检查筛和10 mm×10 mm检查筛，考查细碎作业中破碎机的作业率、筛分机的分级效率和循环负荷以及筛分和破碎产品的粒度组成情况。以考察10 mm×40 mm试验筛板的适用性。

3.1 12 mm×12 mm检查筛考查结果

采用12 mm×12 mm检查筛对试验筛(10 mm×40 mm)各段产品进行筛分检查，流程考查结果见表4，所得生产筛筛分作业流程见图4。

表4 试验筛板流程考查结果

由表4可知，试验筛的筛分效率为92.56%，筛子的循环负荷为153.82%，产品粒度-12 mm粒级含量占93.55%。通过计算细碎理论作业率为69.29%。

图4 试验筛筛分作业流程(筛孔尺寸10 mm×40 mm)

生产筛板正常条件下细碎理论作业率计算为：①细碎作业总处理量23 018.94 t/d；②细碎作业单台处理量11 509.47 t/d；③细碎理论作业时间16.63 h；④细碎理论作业率69.29%。

3.2 10 mm×10 mm检查筛考查结果

采用10 mm×10 mm检查筛对试验筛(10 mm×40 mm)各段产品进行筛分检查，流程考查结果见表5，所得生产筛筛分作业流程见图5。

表5 试验筛板流程考查结果

由表5可知，试验筛的筛分效率为95.73%，筛子的循环负荷为160.84%，产品粒度-10 mm粒级含量占91.83%。通过计算细碎理论作业率为72.46%。

图5 试验筛筛分作业流程(筛孔尺寸10 mm×40 mm)

生产筛板正常条件下细碎理论作业率计算为：①细碎作业总处理量24 066.40 t/d；②细碎作业单台处理量12 033.20 t/d；③细碎理论作业时间17.39 h；④细碎理论作业率72.46%。

4 结 语

(1)某选厂生产筛板(14 mm×20 mm)和试验筛板(10 mm×40 mm)的各段产品采用12 mm×12 mm与10 mm×10 mm检查筛所得试验结果规律近似，说明试验结果重现性良好。

(2)破碎筛板对比试验结果表明，试验筛板的循环负荷比生产筛板高约40个百分点，筛分效率比生产筛板低约2～4个百分点，产品粒度比生产筛板高约6～9个百分点(-12 mm或-10 mm粒级含量)，其细碎设备理论作业率比生产筛板高约20个百分点。破碎筛板筛孔尺寸减小导致筛分效率略微降低，但是细碎设备理论作业率得到大幅度提高。因此，适当减小破碎筛板筛孔尺寸有利于提高细碎设备的破碎能力。