某赤铁矿选矿厂二段磨矿—分级工艺优化改造

郑可心 周 咏

(河北钢铁集团司家营研山铁矿有限公司)

某铁矿山属“鞍山式”沉积变质铁矿床，矿石类型主要为赤铁石英岩和磁铁石英岩两大类，浅层以赤铁石英岩为主，深层过渡为磁铁石英岩。目前选矿厂主要入选赤铁矿石，运转2个氧化矿选别系列和1个原生矿选别系列，其中氧化矿选别系列二段磨矿—分级作业中矿循环负荷大，分级效率低，球磨机台时处理能力小， 影响选矿生产指标，需进行工艺优化。

1 工艺流程与存在问题

1.1 工艺流程

某铁矿山选矿厂氧化矿选别系列年处理矿石900万t，生产铁精粉220万t，采用磨矿—粗细分级—重选—磁选—阴离子反浮选流程进行生产，重选精矿和浮选精矿合并作为最终铁精矿产品，工艺流程见图1。

图1 氧化矿选别系列工艺流程

矿石经一段磨矿分级后，细粒级进入磁选—浮选作业，粗粒级进入1粗1精1扫重选—扫选尾矿磁选作业。螺旋溜槽精矿经高频细筛隔渣后筛下作为重选精矿，螺旋溜槽扫选中矿、弱磁选精矿、中磁选精矿、螺旋溜槽精选尾矿、高频细筛筛上共5种产品作为循环中矿经二段磨矿—分级作业后继续给入粗细分级旋流器分级。

二段磨矿—分级作业处理的循环中矿种类多，其分级效率和磨矿效果直接影响粗细分级旋流器的给矿粒度。二段磨矿—分级效果不佳，会造成重选、浮选给矿粒度变粗，影响选别效果，并进一步增大中矿循环负荷，限制球磨机入磨矿量，造成恶性循环[1]。

1.2 存在问题

实际生产运行中，中矿循环负荷很高，二段旋流器给矿泵电流长期高于额定电流，二段磨矿细度较粗，分级效率低，重选精矿指标波动较大，球磨机台时处理量不稳定，需要频繁调整。针对该问题，选矿厂对二段磨矿—分级作业进行取样分析，以解决中矿循环负荷过大问题。二段磨矿—分级作业参数与工艺生产指标分别见表1、表2。

表1 二段磨矿—分级作业设备参数

表2 二段磨矿—分级工艺指标 %

根据表1、表2结合生产实际分析，存在的问题有：

(1)二段旋流器给矿压力低，给矿泵电机长期处于超负荷运转状态，但是旋流器压力最高仅90 kPa，说明二段旋流器给矿泵选型不合适。

(2)二段旋流器给矿浓度过高，分级效果不佳，分级效率仅12.64%。

(3)二段磨矿球磨机磨矿浓度较低，磨机内矿浆流速快，磨矿时间短，磨矿产品相比给矿细度-0.074 mm仅提高6.40个百分点，目的矿物单体解离不充分。

2 优化改造

通过流程取样分析和论证，对选矿设备进行优化改造。将二段旋流器给矿泵更换为250ZJ-I-A65型渣浆泵，配套电机功率由250 kW提高到315 kW，以提高渣浆泵处理能力；根据生产情况增加泵池补加水，以降低旋流器给矿浓度；提高旋流器给矿压力至110 kPa，将二段球磨机球荷填充率由原来28%提高到32%。改造后，二段旋流器分级效率提高到31.14%，二段磨矿—分级作业工艺参数见表3。

表3 改造后二段磨矿—分级作业工艺参数 %

从表3和表2数据对比可以看出，降低旋流器给矿浓度、提高旋流器给矿压力后，分级效率较改造前提高了18.50个百分点；通过旋流器优化，沉砂产品浓度得到有效控制，由68.77%提高到71.98%，提高3.21个百分点，从而为二段磨矿浓度控制提供了条件；磨矿浓度由68.24%提高到72.45%，提高4.21个百分点，磨矿产品-0.074 mm粒级含量也由33.8%提高到39.2%，提高5.40个百分点，磨矿效果得到改善，从而为后续选别提供合适的目的矿物单体解离度。

优化改造后，螺旋溜槽重选效果明显改善，铁精矿品位稳定，球磨机台时处理量也有一定的提高。铁精矿合格品位按65%计，改造前后球磨机台时处理量和精矿合格率对比见表4。

表4 改造前后球磨机台时处理量和精矿合格率对比

从表4可以看出，优化改造后，铁精矿合格率提高了15.55个百分点，台时处理量提高了27.4 t/h，每月可增产铁精粉约1万t。

3 结 论

(1)某铁矿选矿厂采用一段磨矿—粗细分级—重选—磁选—阴离子反浮选流程进行氧化矿系列选矿生产，中矿循环负荷的控制对选矿指标非常重要，负荷过大对铁精矿品位和二段球磨机台时处理量均会产生不利影响。

(2)通过更换二段旋流器给矿泵，提高配套电机功率、泵池补加水，提高给矿压力至110 kPa，二段球磨机球荷填充率提高到32%等措施，降低了二段旋流器给矿浓度，提高了给矿压力，分级效率显著提高，达到31.14%，磨矿产品-0.074 mm粒级含量提高了5.40个百分点，铁精矿合格率明显提高，品位稳定，台时处理量提高27.4 t/h，生产情况大大改善，效益显著。