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南芬选矿厂中矿磨选系统改造实践
2020-02-28
针对本钢南芬选矿厂中矿再磨选系统精矿铁品位波动较大的问题,进行了原因分析、改 造方案研究与实践。改造后的实践表明:①通过将中矿再磨选系统的1 段磁选机改造为孔宽0. 09 mm 的高频振动筛,铁精矿中磁铁矿的单体解离度提高了3. 06 个百分点,为后续磁选获得高品质铁 精矿创造了条件。②优化后流程的精矿品位和回收率均得到有效提高,精矿铁品位达到了66. 82%, 较改造前提高了0. 81 个百分点,铁回收率提高了2. 53 个百分点。③回收率的提高以及前段球磨机 处理能力的释放,年多产7. 7 万t 精矿,可增加销售收入3 350 万元/ a,年多创利润636. 5 万元。较好 地达到了改造的...
Serial No. 609 January 2020 现ꢀ 代ꢀ 矿ꢀ 业 MODERN MINING 总第 609期 2020 年 1 月第 1 期 南芬选矿厂中矿磨选系统改造实践 李ꢀ 永ꢀ 韩ꢀ 爽 ( 本钢南芬选矿厂) ꢀ ꢀ 摘ꢀ 要ꢀ 针对本钢南芬选矿厂中矿再磨选系统精矿铁品位波动较大的问题,进行了原因分析、改 造方案研究与实践。 改造后的实践表明:①通过将中矿再磨选系统的 1 段磁选机改造为孔宽 0. 09 mm 的高频振动筛,铁精矿中磁铁矿的单体解离度提高了 3. 06 个百分点,为后续磁选获得高品质铁 精矿创造了条件。 ②优化后流程的精矿品位和回收率均得到有效提高,精矿铁品位达到了 66. 82% , 较改造前提高了 0. 81 个百分点,铁回收率提高了 2. 53 个百分点。 ③回收率的提高以及前段球磨机 处理能力的释放,年多产 7. 7 万 t 精矿,可增加销售收入 3 350 万元/ a,年多创利润 636. 5 万元。 较好 地达到了改造的目的。 关键词ꢀ 旋流器ꢀ 高频细筛ꢀ 优化ꢀ 分级 DOI:10. 3969 / j. issn. 1674-6082. 2020. 01. 073 ꢀ ꢀ 本钢南芬选矿厂是我国大型低硫磷优质铁精矿 达 93% ,铁品位达 66. 25% ,有效地稳定了选矿厂的 精矿质量。 原材料基地之一,年产铁精矿 430 万 t,所处理的铁矿 石 90% 以上来自南芬露天铁矿。 由于露天矿开采历 史悠久,品位高且易选的主采场矿石逐渐减少,北山 部位过渡型矿石不断增加,利用原有工艺流程处理过 渡型矿石过程中,因北山矿石结晶粒度细,磁选柱中 矿和高频细筛筛上产品没有达到充分的单体解离,在 流程内自循环,最终导致金属流失,尾矿磁铁矿含量 高。 1ꢀ 矿石性质 1. 1ꢀ 主要矿物的嵌布特征 北山部位过渡型矿石主要为磁铁矿石,磁性铁占 全铁的 80% 左右,赤(褐)铁、硅酸铁、碳酸铁、硫化铁 少量。 脉石矿物主要是石英、角闪石、黑云母、绿泥 石、长石等,磁铁矿、赤铁矿的嵌布特征见图 1,角闪 石与石英的嵌布特征见图 2。 针对上述问题,选矿厂 2015 ꢁ2016 年对原工艺 进行了改扩建,新建 2 个系列的中矿再磨选系统(相 当于第三段磨选系统)。 该系统仅处理原流程的细 筛筛上和磁选柱的中矿,具体工艺为:由 WDSϕ250- 2 2 型旋流器(预先检查分级) 与 MQYϕ4 300 mm×8 5 00 mm 湿式溢流型球磨机组成闭路磨矿—ϕ3 000 mm 底部磁系脱水槽脱泥—两段弱磁选( CTB12 ×30 型半逆流磁选机的磁场强度为 127. 39 kA/ m)。 新工 艺系统的建成有效地减少了金属流失。 生产期间偶 发精矿铁品位偏低的情况,流程考察表明,这与旋流 器分级不稳定导致的个别时段旋流器溢流粒度偏粗 有关。 图 1ꢀ 磁铁矿、赤铁矿的嵌布特征 [ 1] 根据水力旋流器的分级原理可知 ,中、细粒连 生体由于密度偏低,容易进入溢流,最终通过磁选进 入精矿,从而影响精矿铁品位。 为了解决以上问题, 选矿厂对三段磨选工艺流程进行了优化改造,将新建 系统的一段磁选机改为细筛,筛上返回球磨机再磨。 改造后的三段磨选工作状态稳定,精矿ꢁ200 目含量 图 2ꢀ 角闪石与石英的嵌布特征 图 1、图 2 表明:磁铁矿主要呈粒状浸染分布于 脉石矿物中,部分与赤铁矿共生,少量连生体颗粒裂 隙中充填有脉石;石英以不均匀粒状交织分布,形成 脉石条带,与铁矿物相间分布,角闪石呈片状或柱状 ꢀ ꢀ 李ꢀ 永(1983—),男,工程师,硕士,117014 辽宁省本溪市南芬区 选矿路 1 号。 2 47 总第 609 期 现代矿业 2020 年 1 月第 1 期 [ 2] 分布于石英条带中,以单体和连生体的形式存在,连 生部分为铁矿物。 因素 。 旋流器沉砂口直径优化试验固定大选磨机 处理量为 125 t,五选磨机处理量为 60 t,旋流器给矿 浓度 35% 、给矿压力为 0. 01 MP、溢流管插入深度为 100 mm、溢流管直径为 40 mm,沉沙口直径对比试验 结果见表 3。 1 . 2ꢀ 矿石的解离特征 矿石碎磨至ꢁ0. 076 mm 占 64. 33% 的情况下,铁 矿物在各粒级的富集情况分析结果表明,铁矿物在细 粒级有明显的富集现象,粗粒级铁品位不到 20% ,而 细粒级高达 50% 以上。 表 3ꢀ 旋流器沉砂口直径对比试验结果 沉砂口直径/ mm 分级效率/ % 47. 68 工作状况 运行稳定 运行稳定 运行稳定 6 6 7 0 5 0 2 2 ꢀ 工艺优化改造试验 . 1ꢀ 新建中矿磨选系统的粒度控制与工艺改造 38. 19 32. 27 生产期间,新建中矿磨选系统精矿细度与品位的 关系见表 1。 ꢀ ꢀ 由表 3 可知,旋流器沉砂口为 ϕ60 mm 时分级效 率最高,达 47. 68% ,系统运行平稳。 因此,确定旋流 器沉砂口直径为 60 mm。 表 1ꢀ 精矿细度与品位的关系 % 批次 产品 粒度(ꢁ200 目含量) 86. 80 铁品位 64. 50 66. 60 67. 54 66. 62 65. 53 65. 87 66. 54 65. 85 一系列精矿 二系列精矿 一系列精矿 二系列精矿 一系列精矿 二系列精矿 一系列精矿 二系列精矿 2 . 2. 3ꢀ 旋流器—细筛工艺优化改造 1 2 3 4 92. 01 通过对旋流器主要工艺参数的优化,以及用细筛 95. 60 与旋流器组合进行分级改造,有效杜绝了生产不利因 素的影响。 95. 14 91. 27 生产指标对比表明,优化后流程的精矿品位和回 收率均得到有效提高,精矿铁品位达到了 66. 82% , 较改造前提高了 0. 81 个百分点,铁回收率提高了 2. 53 个百分点。 94. 36 93. 34 93. 28 ꢀ ꢀ 由表 1 可知,精矿细度是影响精矿质量的关键因 素。 精矿ꢁ200 目含量小于 90% ,精矿铁品位明显低 于 66% ;精矿ꢁ200 目含量为 93% 左右时,精矿铁品 位达 66% 左右。 2. 3ꢀ 最终精矿单体解离度对比分析 为了进一步验证精矿粒度对精矿质量的影响,对 改造前后流程精矿进行了磁铁矿单体解离度测定,结 果见表 4。 根据考察结果,将三段磨矿后的第 1 段磁选机改 为孔宽 0. 09 mm 的高频振动筛,严控粗粒级进入磁 选。 表 4ꢀ 精矿 - 0. 074 mm 粒级中磁铁矿的解离度 % 连生体 流程 单体 合计 2 2 . 2ꢀ 水力旋流器工艺参数优化实践 3 / 4 ~ 2 / 4 2 / 4 ~ 1 / 4 <1 / 4 > 3 / 4 [ 1] . 2. 1ꢀ 旋流器溢流管直径优化 根据南芬选矿厂三段磨选工艺改造设计方案,旋 流器溢 流 管 直 径 优 化 试 验 固 定 旋 流 器 给 矿 浓 度 5% 、给矿压力为 0. 01 MP、溢流管插入深度为 100 优化前 91. 41 6. 25 优化后 94. 47 4. 42 1. 42 0. 67 0. 88 0. 42 0. 04 100. 00 0. 02 100. 00 ꢀ ꢀ 由表 4 可知,经流程优化,精矿中磁铁矿的单体 3 解离度明显提高,这为获得高质量的精矿创造了条 件。 mm,沉砂口直径 65 mm,溢流管直径对比试验结果见 表 2。 3 ꢀ 经济效益分析 表 2ꢀ 旋流器溢流管直径对比试验结果 ( 1)通过对中矿再磨选系统进行旋流器与细筛 溢流管直径/ mm 分级效率/ % 39. 47 工作状况 “拉杆” 组合分级改造,系统运行平稳,对比改造前金属回收 率提高了 2. 53 个百分点,年增产铁精矿 3. 2 万 t。 3 3 4 0 5 0 43. 25 “拉杆” ( 2)中矿再磨系统的增设,释放了前段球磨机的 处理能力,改造后大选球磨机平均处理能力增加了 . 5 t/ h,五选厂房球磨机处理能力增加了 1. 2 t/ h, 年增产铁精矿 4. 5 万 t。 45. 68 运行稳定 ꢀ ꢀ 由表 2 可知,旋流器溢流管直径为 ϕ30 mm 和 3 ϕ35 mm 时,旋流器不稳定,伴有“拉杆”现象;当溢流 管直径为 ϕ40 mm 时,分级系统稳定,分级效率最高, 为 45. 68% 。 因此,确定旋流器溢流管直径为 ϕ40 mm。 ( 3)年多产 7. 7 万 t 精矿可增加销售收入 3 350 万元/ a,年多创利润 636. 5 万元。 2 . 2. 2ꢀ 旋流器沉砂口直径优化 4ꢀ 结ꢀ 语 沉砂口直径是影响旋流器底流量大小的最主要 (1) 通过将中矿再磨选系统的( 下转第230页) 2 48
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