铁矿选矿厂二段磨矿分级设备改造研究

王伟波

福建省潘洛铁矿有限责任公司 福建 龙岩 364400

1 基本概况

某矿山铁矿原来采用的选矿工艺是阶段磨矿和阶段选别的方式，具体流程是，在粗磨与粗选原矿以后，再对粗精矿二次研磨和选别，然后再经过磁选和阴离子浮选进行生产。其中在重选，即二次研磨和选别的阶段使用的是旋流器组。该矿场投入生产后因为受到技术人员水平的限制，很多工艺流程无法实现，不能充分发挥磨矿选矿设备的作用，导致该厂在很长时间里都没有达到标准精矿的要求，精矿的品位一直维持在63%左右。为了确保该厂精矿品位符合要求，除了要加强人员训练外，还需要进行设备改造和工艺改造，从而才能真正提高生产的效率和质量[1]。

2 铁矿选矿二段磨矿分级设备改造

2.1 改造依据

为研究对该厂铁矿精矿品位造成影响的原因，对原工艺流程进行了考察，并采集了相关参数以做数据分析。结果证明，二段磨矿分级主要设备，旋流器组在工作时效率很低，旋流器分级时甚至存在反富集的现象，使得溢流品位比沉砂品位更低，且返砂量较大，当高品位的沉砂返回到二段磨矿以后就会对铁矿的精矿品位产生影响，且加大了设备的运行负担，影响设备使用寿命。将原来的旋流器组变成高频振动细筛，并将其作为二段磨矿分级主要设备，利用其较高的分级效率提高工作效率，同时高频细筛分级的依据是几何粒度，因此可实现分选富集，解决旋流器组运行的问题，有利于提高精矿的品位。

2.2 改造位置

在设备改造初期，先拆除一个系列的旋流器然后安装高频细筛，并进行工作性能测试，以确定高频细筛的使用是否会提高精矿的品位，并确定工艺流程中高频细筛的位置确定分级粒度。在试验时先使用三种不同分级粒度试验，并对球磨机处理量与精矿品位指标综合分析比较，得到分级粒度为0.18mm时高频细筛能有效提高精矿品位，而且还不会对处理量产生很大的影响。在试验分级粒度之后，试验确定工艺中高频细筛的位置，对选矿二段磨矿分级中预先分级、检查分级流程进行试验。从分析结果可知，原矿处理总量相同，入选品位和细度大致相同的情况下，使用高频细筛可以在选矿检查分级的阶段可以明显提高精矿品位，而在预检时精矿品位变化不大[2]。

3 改造经济效益分析

从经济效益的角度分析，对铁矿选矿二段磨矿分级设备进行改造以后，首先因为提高了精矿品位，所以很明显可以提高增收值，处理总量也有所提高。从设备改造前后生产值表比较结果分析可知，设备改造以后精矿品位提高了一个等级，从市场情况来看，品位提高一个等级每一吨矿的价格就增加了4元，设备改造以后的三个月内该矿厂一共生产了8万吨铁精粉，相当于精矿品位达标增收值在32万元。对设备进行改造，即用高频细筛代替旋流器，设备购买费用和安装等费用一共花费8万元，使用了4台高频细筛设备，旋流器保留14台，其中6台是备用。高频细筛筛网每年需要更换60次左右，旋流器沉砂嘴一年需更换30次，这些易耗件一共花费4万元每年，年总耗电量费用约为3.5万元。上述费用总计，高频细筛总费用约4万元，旋流器总费用约3万元，年运营费用差值为1万元，在设备改造以后该厂每年需要增加1万元左右的费用。高频细筛主要费用来自于筛网的更换，每一个月就需要更换5次左右，对生产连续性也不利，这是后续还需要进一步改进优化的地方。但高频细筛设备在电能消耗方面要远优于原设备，有利于该厂减排增产、节约电能、节能环保、可持续发展目标的实现[3]。

4 高频细筛重选、螺旋溜槽扫选、弱磁洗矿、中磁选精矿等工艺存在的问题

在经过高频细筛重选、螺旋溜槽扫选、弱磁选、中磁选、螺旋溜槽精选尾矿、高频细筛筛上等工艺以后，将产品作为经二段磨矿分级作业后继续给入粗细分级旋流器中分级。分级处理时矿的种类较多，分级的效率和磨矿的效果直接对粗细分级旋流器给矿粒度产生影响，如果二段磨矿分级效果不好就会出现重选和浮选等使得给矿粒度变大，影响选矿的效果，还会加大循环负荷，影响球磨机入磨矿量。在实际运行中，中矿循环负荷较大，二段旋流器给矿电流高于额定电流，给矿细度较大，影响分级的效率，同时精矿的品位等级波动较大，球磨机台时处理量不稳定性，需要频繁调整。对于该问题，需要进行取样分析来解决。

通过对实际生产运行参数的分析发现，二段旋流器给矿压力较低，矿泵电机一直处在超负荷运行中，但是旋流器的压力很小，说明旋流器给矿泵的选型出现了问题。此外，球磨机磨矿浓度较低，磨机内矿浆流速较大，磨矿的时间较短，磨矿的产品细度并未得到有效提升。

经上述分析，为解决上述问题，一方面应适当根据生产情况增加泵池的补加水来降低旋流器给矿的浓度，另一方面为提高旋流器给矿压力，可将二段球磨机球负荷提升到30%以上。同时，为了解决筛网频繁更换对生产连续性的影响，应额外增加2台细筛。

5 结束语

综上所述，原铁矿选矿厂使用的是旋流器组，用高频细筛设备代替一部分旋流器设备，并将其作为主要二段磨矿分级设备，不仅可以提高精矿品位和生产的效率，而且经济效益较好。但是目前还需要解决的问题是，筛网的频繁更换会影响生产的连续性，在生产时对筛子进行检查维修会导致生产的中断，从而影响精矿品位。对于该问题，需要额外增加2台细筛，进一步提高精矿品位等级。