田艷紅
(河北鋼鐵集團(tuán)司家營研山鐵礦有限公司)
某礦山屬“鞍山式”沉積變質(zhì)鐵礦床,礦石類型主要為赤鐵石英巖和磁鐵石英巖兩大類,淺部為赤鐵礦石,深部為磁鐵礦石。選礦廠目前運(yùn)轉(zhuǎn)兩個(gè)氧化礦系列和一個(gè)原生礦系列,其中兩個(gè)氧化礦系列年處理鐵礦石900萬t,生產(chǎn)鐵精粉220萬t。隨著國內(nèi)鋼鐵行業(yè)形勢(shì)的波動(dòng),鋼鐵廠對(duì)鐵精粉的質(zhì)量要求日益嚴(yán)格,而該選礦廠氧化礦系列受入磨礦石性質(zhì)的波動(dòng)、工藝流程特點(diǎn)以及設(shè)備問題的局限,日常生產(chǎn)中鐵精礦品位波動(dòng)較大,影響到鐵精粉的銷售價(jià)格和公司商譽(yù),穩(wěn)定精礦品位已迫在眉睫[1]。
氧化礦系列工藝流程為階段磨礦—粗細(xì)分級(jí)—重選、強(qiáng)磁、陰離子反浮選流程,工藝流程見圖1。一段磨礦分級(jí)產(chǎn)品經(jīng)粗細(xì)分級(jí)旋流器分級(jí)后,細(xì)粒級(jí)產(chǎn)品給入浮選選別系統(tǒng),最終產(chǎn)出浮選精礦;粗粒級(jí)產(chǎn)品給入螺旋溜槽選別系統(tǒng),中礦產(chǎn)品經(jīng)二段磨礦后返回粗細(xì)分級(jí)旋流器,螺旋溜槽精礦經(jīng)精礦篩隔渣后篩下產(chǎn)品為重選精礦;浮選精礦和重選精礦混合后作為最終精礦產(chǎn)品銷售,銷售精礦鐵品位要求在65.5%以上。
為了盡可能提高鐵精粉產(chǎn)量,減少金屬流失,選礦廠對(duì)最終精礦鐵品位要求控制在65.5%~65.7%,日常生產(chǎn)中浮選精礦品位基本穩(wěn)定在68%以上,通過調(diào)整重選精礦品位及產(chǎn)率以保證最終精礦品位穩(wěn)定在合格范圍內(nèi)。而重選精礦品位受入磨礦石性質(zhì)波動(dòng)、工藝流程特點(diǎn)以及設(shè)備問題的局限,經(jīng)常發(fā)生較大波動(dòng),導(dǎo)致銷售產(chǎn)品鐵品位不合格[2]。
圖1 氧化礦系列工藝流程
隨著采掘進(jìn)度的推進(jìn),赤鐵礦儲(chǔ)量逐漸減少,配礦工作非常困難,入磨礦石含泥量大、原礦鐵品位、亞鐵含量低的情況頻繁發(fā)生。同時(shí)選礦廠球磨機(jī)臺(tái)時(shí)量控制較高,受設(shè)備處理能力的制約,含泥量大時(shí)部分分級(jí)不清的細(xì)泥進(jìn)入重選環(huán)節(jié),各段螺旋溜槽的分選濃度偏高,對(duì)低品位細(xì)粒級(jí)礦泥的分選效果非常差,導(dǎo)致精選螺旋溜槽的精礦中含泥量大,而精礦篩主要起隔渣的作用,對(duì)細(xì)泥的阻隔效果差,導(dǎo)致重選精礦品位降低。礦石含泥量大時(shí)對(duì)精礦篩篩下重選精礦進(jìn)行粒級(jí)分析,其結(jié)果見表1。
由表1可知,-0.025 mm粒級(jí)產(chǎn)率為14.20%,而鐵品位和鐵分布率僅為41.61%和9.57%,細(xì)粒級(jí)低品位礦泥是導(dǎo)致重選精礦鐵品位偏低的主要原因。
表1 重選精礦粒級(jí)分析結(jié)果
針對(duì)低品位細(xì)粒級(jí)礦泥含量高的問題,采用磁選方法進(jìn)行試驗(yàn)室試驗(yàn)。試驗(yàn)礦樣為生產(chǎn)中螺旋溜槽精選精礦,試驗(yàn)設(shè)備為CTS-0503筒式磁選機(jī),磁場(chǎng)強(qiáng)度為160 kA/m,試驗(yàn)結(jié)果見表2。
表2 磁選試驗(yàn)結(jié)果 %
由表2可知,螺旋溜槽精選精礦經(jīng)磁選機(jī)選別后,精礦鐵品位可達(dá)64.51%,較同時(shí)段生產(chǎn)中高頻細(xì)篩篩下產(chǎn)品鐵品位提高2.77個(gè)百分點(diǎn)。
根據(jù)試驗(yàn)室試驗(yàn)結(jié)論,對(duì)現(xiàn)有生產(chǎn)流程進(jìn)行改造,增設(shè)CTB1230磁選機(jī)1臺(tái),磁場(chǎng)強(qiáng)度為160 kA/m,在精礦篩給礦箱上增設(shè)1條給礦管路,給入新增磁選機(jī),磁選機(jī)生產(chǎn)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果見表3。
表3 磁選機(jī)生產(chǎn)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果 %
日常生產(chǎn)中,通過對(duì)生產(chǎn)流程觀察,采用閘板閥控制精螺精礦產(chǎn)品的處理方式,含泥量大時(shí),關(guān)閉精礦篩給礦閥門,通過磁選機(jī)選別進(jìn)行脫泥;含泥量小時(shí),關(guān)閉磁選機(jī)給礦閥門,通過精礦篩進(jìn)行隔渣。優(yōu)化前后相關(guān)生產(chǎn)數(shù)據(jù)對(duì)比見表4。
由表4可知,在入磨礦石性質(zhì)整體變化不大的情況下,優(yōu)化前后半年內(nèi)各項(xiàng)主要生產(chǎn)指標(biāo)均有顯著提高。優(yōu)化后重選精礦鐵品位實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定,半年平均值較優(yōu)化前提高1.13個(gè)百分點(diǎn),最終精礦合格率半年平均值較優(yōu)化前提高24.67個(gè)百分點(diǎn);選別指標(biāo)的穩(wěn)定避免了中礦循環(huán)量的波動(dòng),生產(chǎn)中無需通過降低球磨機(jī)臺(tái)時(shí)保證磨礦分選效果,球磨機(jī)臺(tái)時(shí)也較優(yōu)化前提高12.95 t/h。
表4 優(yōu)化前后相關(guān)生產(chǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)
(1)某選礦廠氧化礦系列最終精礦由重選精礦和浮選精礦兩部分組成,日常生產(chǎn)中,最終精礦鐵品位控制在65.5%~65.7%,既要滿足精粉發(fā)運(yùn)要求,又要合理控制精礦鐵品位上限,減少金屬流失,最大限度地提高精粉產(chǎn)量。
(2)受入磨臺(tái)時(shí)量高和設(shè)備處理能力的局限,整個(gè)流程對(duì)礦石性質(zhì)的變化適應(yīng)能力不足,尤其是含泥量大時(shí),重選分選效果差導(dǎo)致大量低品位礦泥進(jìn)入最終精礦,影響鐵精粉銷售要求品位。
(3)增設(shè)1臺(tái)磁選機(jī)進(jìn)行工藝優(yōu)化。根據(jù)不同的礦石性質(zhì)分別采用精礦篩或磁選機(jī)進(jìn)行處理,具有投資少、操作簡單、適應(yīng)當(dāng)前生產(chǎn)情況的優(yōu)點(diǎn)。通過優(yōu)化,最終精礦品位合格率有了大幅提高,更有利于中礦循環(huán)的控制,球磨機(jī)臺(tái)時(shí)量也隨之提高,實(shí)現(xiàn)了提質(zhì)增產(chǎn)。