和睦山磨选系统工艺优化实践

郑思冉 李明军 钱士湖 王荣林 梁朝杰

（安徽马钢矿业资源集团姑山矿业有限公司）

2006年，姑山矿业公司龙山选矿厂扩建了一条磁赤混合矿石选矿生产线——和睦山选矿生产线。随着采出原矿性质的变化，回收赤铁矿的强磁选和重选设备被逐一拆除，该生产线逐渐演变成单一回收磁铁矿的生产线。2018年增加了磨前湿式预抛尾工艺后，减少了废石入磨，一二段磨矿负荷减轻促成了三段磨矿作业的取消。虽然优化后的流程将铁精矿品位由最初设计的63.50%提高至65.17%，但仍不满足高炉“精料方针”的要求。

传统弱磁筒式磁选不可避免地存在磁包裹现象，导致精矿中夹杂贫连生体和细粒脉石，这为选厂提质提供了可能。

1 优化前和睦山磨选系统工艺简介

和睦山磨选系统的给料首先给入重磁拉选矿机进行磨前湿式预选，重磁拉选矿机的尾矿经绞笼筛筛分，筛下产品进入尾矿浓密机，筛上产品作为建筑砂石出售。重磁拉选矿机的精矿经绞笼筛脱水处理，筛上产品给入一段球磨机，筛下产品和一段球磨机排矿一起自流到一段旋流器给矿泵池，一段旋流器溢流给入2台弱磁筒式磁选机进行粗选，粗精矿进入二段闭路磨矿系统，二段旋流器溢流产品给入2组连续作业的弱磁筒式磁选机进行二、三次磁选，连选尾矿扫选后返回二段磨矿；连选精矿给入2台高频细筛，筛上产品经旋流器再分级后返回二段磨矿，筛下产品与旋流器溢流一起经过浓缩磁选机浓缩后给入磁选柱；磁选柱精矿为磨选系统最终精矿，送至过滤系统脱水；磁选柱尾矿经浓缩磁选机回收后返回二段磨矿分级作业。系统工艺流程见图1。

2 现场工艺优化

为了减少精矿中贫连生体、脉石与细泥的夹杂，稳定地提高和睦山精矿质量，现场进行了工艺优化。

2.1 减小一段旋流器给矿粒度

大量的研究与生产实践表明，磨矿产品粒度过粗，单体解离不充分，难以得到高品质的精矿；磨矿产品粒度过细，甚至出现严重的过粉碎，也不合适［1］。在和睦山磨选系统中，重磁拉精矿绞笼筛承担着脱水、分级的任务，其筛下产品直接给入一段旋流器，影响一段选别的给矿细度。最初设计绞笼筛筛孔宽为4 mm，本次优化计划将该绞笼筛筛孔宽由2.5 mm进一步缩小至2.0 mm，在重磁拉精矿-2 mm含量为31%左右的情况下，筛下-2 mm含量从89.3%提高至99.0%，筛上-2 mm含量从21.3%提高至26.8%；旋流器给矿品位从46.36%提高至47.37%，-0.074 mm含量从29.00%提高至32.23%。该改造为降低一段磁选粒度创造了条件。

2.2 改善磨矿介质配比

球磨机钢球尺寸过大或过小都会导致磨矿效率下降［2］。在一段球磨机大修时，统计出磨矿介质的粒级分布见表1。

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从表1可以看出，实际的粒级分布与理论值相差甚远。为了尽量达到较优级配，改原仅添加ϕ90 mm钢球为再添加部分ϕ60 mm钢球，二者质量比为5∶1。

磨矿介质配比优化前后一段旋流器溢流粒度［3］见表2。

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从表2可以看出，磨矿介质级配优化前后一段旋流器溢流-0.074 mm含量几乎没有变化，但0.074～0.045 mm粒级含量提高了7.50个百分点，中间偏细粒级含量的提高有利于减少矿石的过磨。

2.3 T-GCT系列高效永磁筒式磁选机应用

T-GCT系列高效永磁筒式磁选机基于最新“双高”理念研制，优化了传统磁选机的磁路分布，形成了渐变、平滑的磁场，磁搅动因子高；采用了磁分离结构，配合高性能材料，并设计出与之匹配的多功能槽体，在合理的流程中，可以获得更高的精矿品位和回收率［4］。现场选用的1台T-GCT1545型高效磁选机替代原4台ϕ1.2 m×2.4 m弱磁筒式磁选机（二、三段磁选各2台），并取消了2台ϕ1.0 m×2.1 m扫选磁选机。优化前后的生产情况见表3。

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从表3可以看出，原二、三段磁选仅将给矿铁品位提高3.97个百分点，尾矿品位高达13.21%；高效永磁筒式磁选机可将给矿铁品位提高8.28个百分点，且尾矿品位仅9.54%。因此，磁选机的更新升级具有很好的效果。

2.4 严格按粒度分级

原流程中的高频细筛+旋流器分级可使后续选别粒级更窄，但水力旋流器在进行分级时存在反富集现象，存在不利影响。为更好地实现按粒度分级的目标，将现场高频细筛由2台增加为3台，并取消旋流器作业。改造前高频细筛给矿、筛上、筛下-0.074 mm含量分别为77.53%、68.70%、97.80%，筛分效率为38.20%；高频细筛+旋流器分级工序给矿、分级返砂、分级细粒级-0.074 mm含量分别为77.53%、60.30%、97.33%；高频细筛增至3台后细筛给矿、筛上、筛下-0.074 mm含量分别为84.50%、77.27%、95.77%，筛分效率为44.19%，高频细筛筛分效率提高了5.99个百分点。

该改造简化了工艺流程，提高了该磨矿闭路的效率，有利于后续分选。

2.5 淘洗机强化精选

淘洗机作为新型精选设备，具有选别精度高、自动化程度高及稳定性好等特点。为验证其分选效果，利用淘洗机对和睦山二段旋流器溢流产品进行了现场工业试验，结果见表4。

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从表4可以看出，二段旋流器溢流经淘洗机一次淘洗，品位提高8.52个百分点，效果明显好于现场二、三段磁选。

结合严格按粒度分级，实施二段磨矿分级—高效磁选—高频细筛筛分—磁选柱精选—淘洗机淘洗新工艺（图2），用淘洗机强化精选工艺产品指标见表5。

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从表5可以看出，浓缩磁选精矿经磁选柱+淘洗机精选，精矿品位由64.57%提高至66.78%，精矿品位得到大幅度提高。

3 结论

（1）将重磁拉精矿绞笼筛筛孔宽由2.5 mm缩小至2.0 mm，筛下-2 mm含量从89.3%提高至99.0%，该改造为降低一段磁选粒度创造了条件。

（2）改原仅添加ϕ90 mm钢球为再添加部分ϕ60 mm钢球，二者质量比为5∶1，磨矿介质级配优化前后一段旋流器溢流-0.074 mm含量虽然几乎没有变化，但0.074～0.045 mm粒级含量提高了7.50个百分点，中间偏细粒级含量的提高有利于减少矿石的过磨。

（3）用1台T-GCT1545型高效磁选机替代原4台ϕ1.2 m×2.4 m弱磁筒式磁选机，并取消2台ϕ1.0 m×2.1 m扫选磁选机，大幅度简化的选别工艺流程，原二、三段磁选仅将给矿铁品位提高3.97个百分点，尾矿品位高达13.21%；高效永磁筒式磁选机可将给矿铁品位提高8.28个百分点，且尾矿品位仅9.54%。因此，磁选机的更新升级具有很好的效果。

（4）因水力旋流器分级存在反富集现象，因而现场将高频细筛由2台增加为3台，并取消旋流器作业，高频细筛筛分效率提高了5.99个百分点。该改造简化了工艺流程，提高了磨矿闭路的效率，有利于后续分选。

（5）浓缩磁选精矿经磁选柱+淘洗机精选，精矿品位由64.57%提高至66.78%，精矿品位得到大幅度提高，达到了提精降杂的效果。