尖山铁矿中碎干选工艺技术改造实践

张德胜，李龙龙，郭 鹏

(太原钢铁(集团)有限公司矿业分公司尖山铁矿，山西 太原 030304)

0 引言

尖山铁矿是太钢集团重要的铁精粉原料生产基地，自1991年开工建设，经多次改扩建，现已建设成生产规模900万t/a、采剥总量可达5 000万t/a、年生产优质铁精粉360 t/a的大型现代化矿山[1]。目前尖山铁矿采用传统的三段一闭路破碎流程，中碎后对矿石进行预先抛尾。根据近几年入磨矿石品位与地质品位对比发现，入磨品位比地质品位约低1.5个百分点，说明干选环节废石没有抛干净。据数据统计分析，尖山铁矿入磨矿石MFe占有率的高低对尾矿品位、选矿金属回收率影响显著，当入磨矿MFe占有率达到80%以上时，尾矿TFe品位可控制在11.5%，金属TFe回收率达到77%。在经过干选后，入磨原矿TFe品位能提高2.54%，MFe品位约提高3.3%，选比降低约0.4 t/t。因此，增强干选甩尾效果，实现废石“能抛早抛”，提高入磨品位，降低选比，是整个选矿系统降本增效的有效措施之一。

1 中碎干选机运行情况调查

1.1 干选机设备参数调查检测

尖山铁矿中碎干选有5台干选机，其中第五台干选机(C17)为新增设备，设备主要参数见表1。

表1 中碎干选机设备参数

为提高中碎干选甩尾效果，尖山铁矿选矿实验室对干选机磁滚筒磁感应强度进行测量，结果见表2。

表2 中碎干选机磁感应强度检测结果

从实验室历年磁滚筒检测数据来看，干选磁滚筒未呈现大幅度磁场衰减现象。

1.2 干选机给料皮带带速检测

对干选机在不同频率(30、35、40、45、50、53、55、57 Hz)运行条件下，进行了速度检测，结果见表3。

表3 中碎干选给料皮带不同频率对应的运行速度

1.3 干选机给矿量检测

为进一步准确掌握每台干选机处理量，对各台干选机同频率运行条件下处理量进行检测，结果见表4。

表4 中碎干选给料皮带对应的处理量

从测试结果来看，每台干选机给矿量非常不均匀，C05～C14干选机给矿量差值最高330 t/h左右，并对每台干选机电振给料角度进行调整，实现每台干选机均衡给矿。

1.4 干选机分矿板距离测量

对每台干选机分矿板距离(挡板距磁滚筒垂直中心线)进行测量，结果见表5。

表5 中碎干选机分矿板距离

1.5 干选机电振给料角度

尖山铁矿干选机给料采用电振给料方式，给料电振角度大小对给矿量有很大影响，角度大给矿量大、角度小给矿量小。对每台干选机给料电振角度及钢丝绳高度进行测量，结果见表6。

表6 中碎干选机给料电振角度

2 工艺改造方案实施

2.1 干选机磁系偏角调整，实现矿石“该选则选”

中碎干选机运行以来，对滚筒磁系偏角位置没有准确标识，只能通过矿石在滚筒上的粘附位置进行大致确定。在进行磁感应强度检测时发现原干选机磁系上边缘偏离滚筒中心线25°～30°(如图1)，存在矿石做抛落运动时有一段距离(约30 cm)不受磁力，矿石脱离皮带时受惯性抛出至尾矿口。

图1 中碎干选机磁系调整前示意图

先对C05干选机磁系偏角进行校准，范围按磁系上边缘超滚筒中心线5°～10°调整，使其达到最佳工作位置。

调整方法：松开磁滚筒与磁系调整装置的联轴器，使磁滚筒磁系自然下垂，再根据磁系包角画出磁系范围，做好标记；磁滚筒与磁系调整装置连接紧固，调整磁系手轮，使磁系上边缘超滚筒垂直中心线5°～10°，调整后效果见图2。

图2 中碎干选机磁系调整后形象图

调整后对C05干选机甩尾取样检测见表7，甩尾MFe品位均值0.49%，最高0.60%，远低于预算控制值(2.4%)，较实施前相比降低1.07%。

表7 C05干选机磁系调整前后甩尾品位 %

从C05干选机甩尾废石取样数据来看，磁系调整后，对有用矿石能最大的进行选别回收，废石品位明显降低，实现了矿石“该选则选”的目的。因此陆续对其它几台干选机按同样的方法进行磁系调整，调整后由选矿实验室进行取样检测，结果见表8。

表8 C08～C14干选机磁系调整前后甩尾品位 %

从C08～C14干选机磁系调整后废石品位数据来看，废石MFe品位均较低，磁系偏角调整的实施达到了预期效果。同时，磁系偏角调整后，还避免了矿石对皮带下方清扫器的磨损。

2.2 干选机分矿板改造，实现废石“能抛则抛”

2.2.1 分矿板第一次改造

根据前期干选机给料皮带带速、料层厚度计算确定分矿板最佳角度、距离和高度。先对C08干选机分矿板进行改造，分矿板角度由铅垂线向废石方向偏30°调整为与偏滚筒方向呈10°。根据前期测量的分矿板距离，见图3，干选机分矿板位置由1 200 mm调整为700 mm(距离滚筒中心线)，见图4。

图3 中碎干选机分矿板改造前示意图

图4 中碎干选机分矿板第一次改造示意图

在完成C08干选机分矿板改造后，同样由实验室进行取样检测，结果见表9。

表9 C08干选机第1次分矿板改造甩尾品位 %

改造后，从现场运行情况来看，甩尾量明显增加；从试验室取样数据来看，废石MFe品位均值1.31%，也远低于控制值，说明按照此分矿板改造方案是可行的。为此继续对其它干选机分矿板进行改造，改造完成后在G04废石输送皮带上进行取样检测，结果见表10。

表10 干选机第一次分矿板改造后废石品位 %

从取样结果来看，G04皮带废石MFe品位1.07%，远低于控制值，但干选甩尾率仅为11.89%，仍未达到12%的预期目标，且根据废石品位数据来看，仍有改造提升空间。

2.2.2 分矿板第二次改造

干选机分矿板第一次改造后，甩尾率未达到预期，因此再次对分矿板角度和距离进行调整。改造方案按分矿挡板再向磁滚筒方向平移150 mm，同时为使废石落到皮带中部以及为延长分矿板使用周期，分矿板受矿点按平行四边形设计，改造效果见图5。

图5 中碎干选机分矿板第2次改造示意图

在干选机分矿板第二次全部改造完成后，G04废石皮带取样数据见表11。

表11 分矿板第二次改造完成后G04废石品位 %

从取样数据来看，废石MFe品位均值1.6%，远低于2.4%的控制标准，且中碎干选甩尾率提高至12.78%，达到了预期效果。

2.3 取得的效果

2.3.1 改造前后指标对比

改造完成后，由选矿实验室对干选给料皮带(G02)、废石皮带(G04)、精矿皮带(G05)进行取样，结果见表12。

表12 实验室中碎干选指标数据 %

从取样检测数据来看，矿石TFe品位由29.68%提高至33.13%，提高3.45%；MFe品位由21.21%提高至26.41%，增幅5.20%；废石MFe品位1.30%，在控制标准以内。

同时，根据尖山铁矿生产报表数据，对改造前后效果进行对比，结果见表13。

表13 中碎干选生产数据 %

由表13数据可见，改造后，在干选甩尾率提高0.89%的情况下，甩尾废石MFe品位反而降低0.32%；入磨矿石MFe品位由25.59%提高至25.71%，增幅0.12%；干选前原矿MFe品位较改造前低0.11%。

2.3.2 取得的经济效益

1)中碎干选甩尾率提高0.89%，当年增加抛尾量87 812.8 t，减少细碎、磨矿系统加工成本191.43万元。

2)干选废石TFe品位反而降低0.45%，MFe品位降低0.32%，减少了金属损失。

3)增加了抛尾量，降低了选比，减少了尾矿量，不仅降低了尾矿输送成本，同时延长了尾矿库使用年限。

3 结语

废石“能抛早抛”一直是选矿领域提产增效的有力措施，尖山铁矿通过中碎干选工艺技术改造，实现了矿石“该选则选”、废石“能抛则抛”的目的，取得了显著效果。