某铁矿选厂干式预选工艺改造及设备设计安装

张玉达

（五矿矿业控股有限公司芜湖和成矿业发展有限公司）

某铁矿选矿厂设计为4个系列，年处理原矿250万t，生产铁精矿100万t。井下破碎原矿通过主井提升至主井矿仓后通过皮带运输，其中经2#皮带机头部磁滑轮进行预选抛废作业，甩出的岩石进入5#皮带机头部磁滑轮对矿石进行回收，矿石通过皮带机运输至选矿车间圆筒矿仓进行磨选作业，产出铁精粉。

随着残采力度的加大，该铁矿矿石的贫化率逐年上升，一段干选后矿石含岩量高达35%～45%，岩石粒度集中在20～120 mm，导致入选矿石铁品位降低，仅为20%～21%。同时，铁矿石市场低迷，每吨铁精矿价格仅460元。该种情况下，低品位岩石后续磨选作业的加工成本将高于矿石本身价值［1］。为此，该矿进行了预选工艺改造［2］，并增设了相应设备，提高了入选矿石铁品位。

1 预选工艺改造

该铁矿将3#供矿皮带机头部滚筒改为磁滑轮，增设预选工艺，提前将20～120 mm的废石抛出，提高入选原矿铁品位。改造前后预先工艺见图1、图2。

2 预选抛废设备设计概述

干式预选流程将3#皮带机的头部滚筒改为磁滑轮［3］，原矿经磁滑轮干选后，矿石通过漏斗、电振给矿机、4#可逆式皮带输送机最终输送至圆筒矿仓；抛废产品经隔筛将-20 mm粉矿、+120 mm块矿回收，20～120 mm岩石经导料槽、排岩管道、排岩皮带机排岩至废石场。

该项目施工中存在3个难点:①3#皮带机原驱动滚筒与磁滑轮安装尺寸不同，单个磁滑轮质量达8.5 t，比原驱动滚筒增重5.1 t，原建筑结构强度不足；②3#转运站距离地面高，垂直距离约31 m，而排出的块岩必须输送至地面；③3#转运站内安装空间小，已安装有皮带机、漏斗、电振放矿机等多台设备。

2.1 磁滑轮的安装设计

CTDG1414型磁滑轮与原滚筒底角尺寸不同，且磁滑轮轴伸比驱动滚筒短了79 mm。因此，重新设计了磁滑轮支座、钢结构框架式底座。安装时将磁滑轮支座与钢结构框架式底座焊接，钢结构框架式底座通过抱箍结构固定在混凝土支撑梁上［4-5］。磁滑轮布置见图3，磁滑轮支座及钢结构框架式底座见图4。因移动电机、减速机的工作量较大，因此重新设计低速轴联轴器十字滑块，解决滚筒与磁滑轮之间轴伸端面的距离问题。新设计的十字滑块见图5。

2.2 漏斗改造

为了实现矿石与岩石分离，同时将岩石中-20 mm黏附在岩石块上的粉矿、+120 mm含矿岩石块回收，设计了分隔板实现矿岩分离；同时，在岩石漏斗侧沿皮带机中心线方向设计了返矿装置，在岩石漏斗侧隔板下部安装了粉矿回收隔筛，这样矿石经磁滑轮，岩石不受磁力吸引做抛物线运动至返块条铁，+120 mm矿块沿条铁流入矿石漏斗，-120 mm岩石通过间隙下行至粉矿回收隔筛，岩石沿隔筛运动下行的同时，黏附在隔筛上的粉矿通过隔筛孔掉落到电振给矿机内，然后输送至矿仓，而岩石沿隔筛经溜槽进入排岩管道，最后输送到排岩场。漏斗改造见图6。

在岩石漏斗侧设计的返块装置由9根条铁搭设在漏斗邦与隔板之间，条铁间隙设计为120 mm，从而将+120 mm的块矿返回矿石漏斗。条铁下侧由隔板支撑，上侧由条铁底座支撑，条铁及支撑件共同组成返块装置，实现块矿的回收。返块装置安装见图7。

在岩石漏斗偏下位置安装有隔筛，隔筛铸造一体，共4块，倾斜布置，隔筛上铸造有条形孔，孔径20 mm，且孔径上窄下宽。从返块装置落下的岩石沿隔筛滚动下落，滚动过程实现岩石表面粉矿的脱落，并通过筛孔下行至电振给矿机，从而实现回收。同时筛孔上窄下宽的设计可更好的防止岩石堵塞筛孔，提高隔筛的粉矿回收率。粉矿回收隔筛见图8。

2.3 排岩管道的安装设计

排岩管道选用ϕ500 mm管道，布置在2#、3#圆筒矿仓之间，借助矿仓加固支柱、圈梁及行走平台作为管道支撑点，但由于该位置同时是3#皮带机头部、4#皮带机吊装用品的吊装口，所以管道安装位置要保证吊装口的尺寸，同时要避开7层圈梁及4跟支柱。设计时，首先根据测量数据进行平面图纸绘制，最终方案采用8节长度为1.5 m的直管道、2节145°弯管、3节150°弯管实现磁滑轮排出岩石通过管道输送至缓冲仓，在④、⑥、⑦层圈梁平台设计专用支座支撑。设计完成后通过三维建模，模拟设计管道实际位置，进行防撞校核。管道安装见图9。

3 结论

某铁矿选矿车间3#皮带机预选工艺改造后运行了1 a，磁滑轮钢结构基础稳固可靠；返块装置+120 mm大块返回率较高，运行中未出现大块含矿岩进入排岩管道的现象；条形隔筛很好的实现了黏附在岩石表面的粉矿的回收任务，未出现跑矿或岩石品位超过回收界限的情况；排岩管道实现了小空间、高落差情况下岩石的输送任务；皮带输送机运行顺畅，能够按要求完成岩石输送工作。同时，磁滑轮框架式基础结构的采用、排岩管道的尝试都取得了良好的应用效果，在老厂房改造中具有推广意义，且经济效益显著。