沈遠(yuǎn)海 陳于海 李 偉 蔣豐祥 楊成益 陳 偉

（安徽馬鋼礦業(yè)資源有限公司南山礦業(yè)公司）

凹山選礦廠是老選廠，工藝設(shè)備較為落后，一段、二段分級(jí)仍使用分級(jí)效率低、操作空間小的螺旋分級(jí)機(jī)，常因三段循環(huán)負(fù)荷大而導(dǎo)致精礦品位大幅波動(dòng)，磨機(jī)的磨礦效率也較低。為此，針對(duì)上述問題對(duì)選廠一段、二段分級(jí)進(jìn)行了水力旋流器改造，以期為后續(xù)磨選作業(yè)提供保障，有效提高磨機(jī)磨礦效率，穩(wěn)定并提升最終精礦品位。

1 原磨選工藝流程簡(jiǎn)介

凹山選礦廠的入選原礦為高村磁鐵礦石［1］，其礦石硬度大、品位低、嵌布粒度極細(xì)，因此采用三段磨礦—階段磁選—高頻細(xì)篩—淘洗精選流程，磨礦設(shè)備一段采用MQG2736球磨機(jī)，二段采用MQY2736球磨機(jī)，三段采用MQY3660球磨機(jī)；分級(jí)設(shè)備一、二段均為雙螺旋分級(jí)機(jī)，三段為高頻細(xì)篩；磁選設(shè)備為磁選機(jī)和淘洗機(jī)。原磨選工藝流程見圖1。

2 現(xiàn)場(chǎng)分級(jí)存在的問題

輥磨精礦以礦漿的形式通過泵及管道進(jìn)入一段螺旋分級(jí)機(jī)進(jìn)行分級(jí)，但由于泵壓力大、礦漿濃度低（30%左右），進(jìn)入分級(jí)機(jī)中的水量較大，從而導(dǎo)致一段溢流細(xì)度-0.074 mm含量在35%左右，返砂量太大，分級(jí)效率低且濃縮效果不好，直接影響一段磨礦指標(biāo)；一段溢流產(chǎn)品經(jīng)過一段磁選拋尾后進(jìn)行二段分級(jí)，二段同樣采用雙螺旋分級(jí)機(jī)［2］。該雙螺旋分級(jí)機(jī)的缺點(diǎn)：①占地面積大，能耗高；②故障較多，維修成本高；③溢流細(xì)度不穩(wěn)定，很難獲得較細(xì)的溢流細(xì)度；④處理能力低，分級(jí)效率低；⑤返砂中大比重有用礦物反富集，造成有用礦物過磨。在正常生產(chǎn)中，二段溢流細(xì)度-0.074 mm含量在68%左右，對(duì)后續(xù)的磨礦作業(yè)非常不利，從而導(dǎo)致最終精礦的粒度組成偏粗，很難將精礦鐵品位穩(wěn)定在63.5%以上。

基于上述分級(jí)問題，對(duì)一、二段均進(jìn)行了水利旋流器改造，一段增設(shè)旋流器主要用于濃縮脫水和預(yù)先分級(jí)，以利于一段磨礦，提高溢流細(xì)度；二段進(jìn)行旋流器改造主要提高分級(jí)效率與溢流細(xì)度，為后續(xù)的磨礦作業(yè)創(chuàng)造良好的條件。

3 旋流器在生產(chǎn)中的應(yīng)用試驗(yàn)

3.1 一段旋流器應(yīng)用試驗(yàn)

由于凹山選礦廠廠房結(jié)構(gòu)高度等問題，一段分級(jí)不能進(jìn)行改造，只能增設(shè)旋流器，主要用于濃縮脫水與預(yù)先分級(jí)，旋流器底流再進(jìn)入螺旋分級(jí)機(jī)中返回磨機(jī)內(nèi)?，F(xiàn)場(chǎng)給礦泵的壓力以及礦漿濃度基本不變，為此只進(jìn)行了旋流器結(jié)構(gòu)和沉砂口直徑試驗(yàn)。

3.1.1 旋流器結(jié)構(gòu)試驗(yàn)

一段分級(jí)屬于粗粒分級(jí)，一般采用FX400大錐角結(jié)構(gòu)和平底結(jié)構(gòu)的旋流器。在相同的入料條件下，進(jìn)了濃縮預(yù)分級(jí)對(duì)比試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見表1。

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由表1可知，大錐角旋流器與平底旋流器相比溢流產(chǎn)率及分級(jí)質(zhì)效率都較低，其沉砂中的細(xì)顆粒含量仍較高。因此，選取平底旋流器進(jìn)行一段濃縮預(yù)分級(jí)作業(yè)。

3.1.2 沉砂口尺寸試驗(yàn)

為了能夠預(yù)先分級(jí)出更多細(xì)粒級(jí)的合格產(chǎn)品給一段磨礦創(chuàng)造更好的條件，進(jìn)行了平底旋流器沉砂口直徑試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見表2。，，

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由表2可知，隨著沉砂口直徑的增大，溢流細(xì)度不斷增加，但溢流產(chǎn)率不斷下降，分級(jí)質(zhì)效率則先上升后下降。因此，選取沉砂口?50 mm的平底旋流器更適合現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)條件。

綜上所述，一段增設(shè)沉砂口?50 mm的平底旋流器作為濃縮預(yù)分級(jí)作業(yè)設(shè)備，大大改善了一段磨機(jī)的磨礦效果，使得一段溢流細(xì)度-0.074 mm含量達(dá)45%以上。

3.2 二段旋流器應(yīng)用試驗(yàn)

螺旋分級(jí)機(jī)是靠礦物顆粒按顆粒質(zhì)量自然沉降進(jìn)行分級(jí)，而旋流器主要靠離心力的作用實(shí)現(xiàn)漿液的濃縮和分級(jí)［3-4］。旋流器具有處理能力大、分級(jí)精度高、分級(jí)效率大等優(yōu)點(diǎn)［5］，故對(duì)二段分級(jí)進(jìn)行旋流器改造，根據(jù)實(shí)驗(yàn)室小型試驗(yàn)結(jié)果以及現(xiàn)場(chǎng)處理量等要求，最終二段分級(jí)采用FX350-GX×6旋流器，其入料管直徑110 mm，溢流管直徑120 mm，溢流管插入深度260 mm，沉砂口直徑55 mm，錐體角度20°，錐比0.46?，F(xiàn)場(chǎng)在正常生產(chǎn)過程中，主要對(duì)給礦壓力及給礦濃度進(jìn)行試驗(yàn)，選取最優(yōu)給礦條件，從而滿足生產(chǎn)需求。

3.2.1 給礦壓力試驗(yàn)

一段增設(shè)平底旋流器后，溢流細(xì)度-0.074 mm含量基本穩(wěn)定在45%左右。在給礦濃度基本相同的條件下，進(jìn)行給礦壓力試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見表3。

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由表3可知，在給礦濃度一定的條件下，給礦壓力越大，溢流細(xì)度越大，但溢流產(chǎn)率逐漸降低，分級(jí)質(zhì)效率呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)。因此，選取給礦壓力60 kPa為宜，此時(shí)溢流細(xì)度-0.074 mm含量77.64%，滿足二段生產(chǎn)指標(biāo)（-0.074 mm75%）要求。

3.2.2 給礦濃度試驗(yàn)

在給礦壓力60 kPa的條件下，進(jìn)行給礦濃度試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見表4。

由表4可知，給礦濃度越高，旋流器溢流產(chǎn)率越大，處理量也不斷增加，但溢流細(xì)度呈下降趨勢(shì)；當(dāng)給礦濃度高于55%時(shí)，分級(jí)質(zhì)效率降到50%以下。因此，選取給礦濃度為45%～50%，此時(shí)旋流器的處理量與溢流細(xì)度都能滿足現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)需求。

4 旋流器改造前后主要生產(chǎn)指標(biāo)對(duì)比

在上述最優(yōu)條件下進(jìn)行生產(chǎn)，改造前后主要生產(chǎn)指標(biāo)對(duì)比見表5。

由表5可知，一段、二段使用旋流器進(jìn)行改造后，一段、二段溢流細(xì)度-0.074 mm含量均有提高，精礦品位提高了0.31個(gè)百分點(diǎn)，原礦處理量也略有提高。

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5 結(jié) 語

（1）凹山選礦廠一段分級(jí)通過增設(shè)沉砂口?50 mm平底旋流器作為濃縮預(yù)分級(jí)作業(yè)設(shè)備，分選效果較佳，可有效提高一段球磨的磨礦效果，提高了一段溢流細(xì)度。

（2）在正常生產(chǎn)給礦粒度基本穩(wěn)定的前提下，二段旋流器的分選指標(biāo)主要影響因素為給礦壓力和給礦濃度。給礦壓力越大，溢流細(xì)度越細(xì)，但溢流產(chǎn)率越小；給礦濃度越大，溢流細(xì)度越粗，但溢流產(chǎn)率越大。通過試驗(yàn)確定，在給礦濃度45%～50%、給礦壓力60 kPa時(shí)，二段旋流器的分選效果最好，同時(shí)二段磨機(jī)的磨礦效果也相對(duì)較優(yōu)。

（3）在最優(yōu)條件下，經(jīng)改造前后生產(chǎn)指標(biāo)對(duì)比，一段、二段溢流細(xì)度-0.074 mm含量分別提高了約10個(gè)百分點(diǎn)和9個(gè)百分點(diǎn)，精礦品位提高了0.31個(gè)百分點(diǎn)，原礦處理量也略有提升，各項(xiàng)指標(biāo)均能滿足生產(chǎn)需求。