浅谈一种带式磁滑轮在破碎工艺中的研究及应用

刘俊

（安徽开发矿业有限公司，安徽 六安 237462）

1 概况

安徽开发矿业有限公司位于安徽省六安市霍邱县经济开发区，拥有地质储量2.76亿t，是华东地区地质储量最大的矿山，隶属于中国五矿集团五矿矿业控股有限公司，年处理磁铁矿石250万t，采出矿石品位TFe26.82%，金属矿物主要为磁铁矿，赤铁矿仅分布于矿体浅部，显微叶片状，网脉状沿磁铁矿边部、裂隙交代分布，少量成磁铁矿的假象，即为假象赤铁矿；黄铁矿为该矿床主要含硫有害矿物，呈他形、半自形或显微短脉状分布于石英、磁铁矿等矿物之间；脉石矿物主要为石英，角闪石、磷灰石等。

2 工艺流程

磁铁矿破碎系统原矿设计在井下完成，破碎后由主井提升到地面箕斗仓，再由皮带机运至一次干选车间进行干选，经过干选后甩出的矿石由皮带机运至中碎缓冲仓。矿石经CH660标准圆锥破碎机破碎后，由皮带机运至筛分车间分配仓，用4台2YAH2460振动筛进行筛分，筛上产品用皮带机送到细碎车间，用CH660短头圆锥破碎机进行细碎，破碎产品再用皮带机送到筛分车间，形成闭路。筛下10～0mm产品分别由4条干选皮带机进行二次干选，干选后的矿石经皮带机运至磨矿仓。详细干选流程图如图1。

图1

3 试验研究背景

由于目前铁精矿市场价格远远低于制造成本，为有效利用矿产资源,提高入选原矿品位，降低选矿加工成本显得尤为重要。磁铁矿系统二次干选抛废作业设计采用场强1500mT的磁滑轮，废石品位7%。但是，在实际生产过程中，发现二次抛废作业废石品位在14%～20%，远超出设计，造成金属损失率高，同时入磨原矿品位低于设计值。

为解决这个问题，开展了“二次干选抛废”技术改造试验研究，以提前抛出部分废石，进一步提高入磨原矿品位，降低二次干选尾矿品位，加大球磨台时处理量能力，提高金属回收率，通过改造现场取样发现，在抛废后的岩石中存在粉矿夹杂现象，以至于二次干选抛废品位偏高，达到9.35%，为了解决粉矿夹杂这一问题，拟在38#皮带和39#皮带尾部40～50m处增加一台带式干选磁滑轮，通过磁滑轮将38#皮带上的粉矿选别以后输送到39#皮带上，最后，通过39#皮带一起运送至磁铁矿球磨矿仓。

4 优化及改造过程

二次干选抛废给矿物料是经过圆振筛筛过后-10mm以下的粒级矿石，单体解离相对较细，分选效果较稳定。主要优化方案如下。

在实际生产过程中，发现二次干选作业岩石品位在14%～20%（见表1），远超出设计，造成金属损失率高。为了解决问题，先是调整二次干选给料的皮带速度和抛废岩石挡板高度，从而达到获得合格岩石品位的目的。调试前后抛废岩石取样化验结果如表1。

表1 二次干选调试前后岩石品位对比表

由于二次干选磁滑轮实际磁场强度偏低（1500mT），岩石挡板高度距离磁滑轮较近，抛出岩石在没有彻底分离时就被挡板截取，调整后在抛出的岩石中存在粉矿夹杂现象，虽然较调整前下降4.61%，但干选品位仍然偏高，最佳抛废品位只能达到9.35%，离设计值还差2.35%（设计抛废品位7.0%），不能达到预期效果。

为了解决粉矿夹杂这一问题，先是对岩石挡板进行了改造，在原有基础上下降了10cm，并根据现场矿岩分离带确定了挡板的最佳位置，为了能够均匀给矿，在每条的给料皮带首轮500mm处位置安装了一块分料刮板，利用刮板将皮带的料层刮均匀，料层的厚度控制2.0mm以内为最佳状态，刮板可以根据矿量大小进行上下调整。通过一系列的调整，抛废后的品位可达到9.35%，主要是因料层

均匀给矿后存在夹带粉矿的现象，后经现场实地考查，决定在38#皮带（岩石皮带）和39#皮带（矿石皮带）尾部50米处增加一台带式干选磁滑轮，通过该磁滑轮将二次干选后岩石皮带（38#皮带）上的粉矿进行再回收，回收后的精矿输送到39#皮带，最后，通过39#皮带运送至磁铁矿球磨矿仓。具体示意图如图2。

图2

改造调整后，再次对现场进行取样试验，具体数据如表2。

表2 二次干选及干选磁滑轮试验数据

从表2分析，优化改造后可提高入磨原矿品位的1.1%以上，直接降低二次干选岩石品位2.05%，而且最终尾矿平均品位达到7.37%，且化验尾矿中的磁性铁含量小于1%（磁性铁0.85%），改造后的岩石综合品位接近设计值，达到预期的选别效果。经过一段时间的运行调试，二次干选岩石综合产率可达3.99%，且抛废后的二次矿石副产品可以进行二次再利用，或直接进行销售处理。

5 经济效益

（1）优化改造后，降尾效果比较明显，抛废品位由原来的平均9.35%直接降低到7.37%，有效地提高了金属回收率。

（2）经理论计算改造后的二次矿石副产品每年可产生9.97万t（按年产250万t，废石产率3.99%计算），按照市场价格31元/t计算，每年可直接创效300万元以上。

（3）通过工艺改造后，可以有效地回收二次干选抛废中的粉矿，具体试验数据以现场试验数据为主，根据前期其他改造试验数据计算，预算每年可以处理废石量=年处理原矿量×废石产率=250万t/a×3.99%=9.97万t，因此，每年可以节约磨选及排尾成本为：9.97万t×24.76元/t=246.85万元；

（4）改造后运行的动力消耗费用=运行皮带的电机功率×工作时间×电机功率因数×设备作业率×电费单价=7.5kW×24h×330天×0.75×67.81%×0.72元=2.18万元。

（5）由于二次抛尾品位高于湿选尾矿品位，该厂磁铁矿湿选尾矿7.12%，运行二次干选损失的金属量为：(7.37-7.12)%×9.97万t=0.0249万t，折合66%铁精矿为0.0249/66%=0.0377万t。按照每吨精矿销售800元计算，损失收入=0.0377万t×800元/t=30.16万元；

（6）综合计算，带式磁滑轮优化改造后可创效约为514.51万元（300万元+246.85万元-2.18万元-30.16万元=514.51万元）。

6 结语

（1）通过对二次干选的岩石挡板高度和位置、给矿皮带带速，料层厚度等调整研究。最终可以实现二次干选系统能够正常运行，且各项运行参数都在最佳状态。

（2）该厂通过对干选系统的优化改造，实现年创效514.51万元，取得了较好的改造效果。

（3）磁滑轮改造后产生的二次矿石副产品可以进行二次利用，既节约成本，又可以“变废为宝”，为企业增加效益。

（4）通过对二次干选系统的优化研究，减少了入磨岩石量，提高了入磨品位，取得了较好的经济效益。