首(shǒu)鋼秘魯鐵礦位於秘魯西南部的伊卡大區,是首鋼(gāng)集團(tuán)重要的境外礦(kuàng)石基地,年處理高品位磁鐵礦1000多尤噸,年產精礦700多尤(yóu)噸,為了擴大產能、提高分選指標、減少原有設備的占(zhàn)地麵(miàn)積,首鋼秘魯鐵礦決定對舊的生產線進行技術發行(háng)和(hé)設備的(de)升級(jí)換代。
1、礦石性(xìng)質
秘魯鐵礦(kuàng)目前處理的鐵礦(kuàng)為含銅、低磷高(gāo)硫酸性磁鐵礦(kuàng)石。礦(kuàng)石中可供選礦回收的主要組分是鐵(tiě)、銅(tóng)、鈷、硫,需要(yào)選礦丟棄的組分是SiO2、Al2O3、CaO、MgO等。礦石中金(jīn)屬(shǔ)礦物以磁鐵礦為主,其次是(shì)半假象赤鐵礦、假象赤鐵礦、褐(hè)鐵礦、黃鐵礦、白鐵礦、磁黃(huáng)鐵礦、黃銅礦,另有少量銅蘭、閃鋅礦、方鉛礦、輝銅礦等,脈石主要是陽起石(shí)、透閃石和普通角(jiǎo)閃石(shí)。礦石中的有害組分磷(lín)、砷含量很低,對選礦產品質(zhì)量影響很小,但是硫(liú)含量很高,選礦過程必須采用脫硫作用,以獲得合格的鐵精礦,因此選廠采用了階段磨(mó)礦、弱磁選回收鐵礦(kuàng)石(shí)礦物,利用浮選進(jìn)行(háng)脫硫作業獲得*終(zhōng)精礦的工藝(yì)流程,發行前選(xuǎn)礦原則流(liú)程見圖1。
2、存在的問題及原因分析
隨(suí)著礦山(shān)規模擴大,選礦廠處理量逐(zhú)漸增大,原磁選流程(chéng)及磁鐵礦選礦設備逐漸暴露出其(qí)不適應性。
(1)處理能力低。在現有流程中,采用的磁選機種類型號(hào)較多,其中粗(cū)磁選采用了Φ600mm雙筒磁(cí)選機,精磁選采用了Φ600mm三筒的磁(cí)選機,為減少金屬損失,球磨機不得不降低(dī)處理量,從而影響(xiǎng)選礦生產(chǎn)的順利進行,限製了選礦能力的進(jìn)一步擴展。
(2)分選效(xiào)果差。選礦指標(biāo)隨著礦量變化而波(bō)動,當礦量增大,礦漿在選別空(kōng)間流速加快(kuài),導致尾(wěi)礦品(pǐn)位升高,且礦漿量的增大極易造成尾礦來不及排出而發生跑礦(kuàng)現象,致使金屬回收率降低(dī)。
(3)占地麵積(jī)大。以選廠中的(de)**係列為例,精選段原有(yǒu)流程中需要排(pái)布(bù)11台三筒精選磁選機,如需增加(jiā)新的產能,選廠中已經沒有新的空間增加新設備。為了提高產能,決定將原有的粗磁選機和精磁選機替換為Φ1200mm筒徑的磁選機,並減少分選次數。
通過對流程中磁選的不(bú)適應性分(fèn)析,提(tí)出了解決辦法(fǎ):①解決設備分選效果差,首先要提高磁選(xuǎn)設備的技術(shù)指標,其次通過增大設備規格,實現設備對於礦漿波動的適應性;②通過更新采用單機處理能力大的新型設備,提高設備的作業率,同時(shí)減少占地麵積。
3、磁選(xuǎn)機選型試驗
為選擇合(hé)適的磁選機,首鋼秘魯鐵礦對選廠流程中的礦樣(yàng)進行了試驗,以選擇合適(shì)的磁選機參數,試驗采用了(le)磁(cí)選管和實(shí)驗室用的小型筒式磁選機分別進(jìn)行了粗選和精選試驗,試驗結果見表(biǎo)1和表2。
由表1可以看出磁選(xuǎn)設備的磁場強度(dù)從63.69kA/m到159.24kA/m時,精礦品位保持在66.46%~66.84%,精礦回收率(lǜ)隨著(zhe)磁場強度的增加由92.40%增(zēng)加到93.18%,可見磁場強度對於精礦指標的影響(xiǎng)較小。尾礦品位隨(suí)著磁場強度從63.69kA/m增加到159.24kA/m變化時,出現下降(jiàng)趨勢從15.96%下降到14.93%,尾礦品位基本保持在15%左右。
由(yóu)表2可以看出分選場強對於精礦品位(wèi)的影響不明顯,磁場強(qiáng)度從47.77~127.39kA/m變化(huà)時,精礦品(pǐn)位從69.79%降低(dī)到69.53%,但隨著磁場強度的增加精(jīng)礦的回收率由94.58%提高到96.29%。分選場強(qiáng)對於尾(wěi)礦(kuàng)品(pǐn)位的影響比較明顯,磁場強度從47.77kA/m到(dào)127.39kA/m時,尾礦品位從22.13%降到17.23%。
通過上(shàng)述(shù)試驗分別確定(dìng)了粗選磁選機和精選磁選機適(shì)宜的平均場強,並根據(jù)現(xiàn)場生產的處理能力確定了設備的規格型(xíng)號。
4、BGRIMM係列磁選機
BGRIMM係列(liè)磁選機根據礦石在不同磨礦段數時的粒度,濃度以及分選指標的側重點不同,依據(jù)磁(cí)鐵礦石在磁場中的行為規律,對磁係和槽體等重要部件進行了全新的設計。該係列設備具有選礦效率(lǜ)高(gāo),機(jī)械性能可靠,處理量大以及對礦漿性質波動適應性強等優點。
BGRIMM係列中的(de)粗選(xuǎn)用(yòng)磁選機分(fèn)選棒磨機的出料,分選粒度較粗,雖然礦物已(yǐ)有相當大(dà)的解離度,但解離(lí)仍不充分,分選時要求保證較高的回收率(lǜ)的前提(tí)下(xià),盡量充分地拋出已經(jīng)完全解離的粗細粒脈石礦物。粗選用磁選(xuǎn)機在設計過程中采用了適宜粗料的給料方式,保證給礦的均勻性,礦漿經過礦漿通道進行磁筒的底(dǐ)部(bù),在磁力作用下脈石尤其粗粒和大比重的脈石與磁性礦物首(shǒu)先實現分層分離,磁性礦物在較強磁場條(tiáo)件下形成磁鏈,隨著筒體的旋轉進入精(jīng)礦卸礦區,非磁性礦物不受(shòu)磁力的作(zuò)用,隨(suí)著礦漿一(yī)起流向尾礦(kuàng)卸(xiè)料區。為保證尾礦卸料區中磁性礦物的充分後來居上,采用了較大磁係包角的磁(cí)係結構,並同時提高了礦漿液位。為減少進行精選中的脈石夾雜,通過采用較小磁極麵,增加(jiā)翻(fān)滾次數的(de)磁路設計來實現。粗磁選磁選機的槽體機構和磁(cí)係結構適宜捕(bǔ)獲較(jiào)粗的磁性顆粒。粗磁選機的整機結構見圖(tú)2。
BGRIMM精選用磁選機是一種適合分選細粒強磁性礦物的(de)高效分選設備。分選球磨機的出料,根據分選物料粒度細,礦物已基本(běn)完全解離,分選時要求在保證精礦品位的前提下,盡量提高精礦的回收(shōu)率的要求。精選磁選機在設計過程中采用(yòng)了適宜(yí)細料的給礦(kuàng)方式,保證給礦的均勻性,同時設(shè)置了給礦分散水以增加礦漿給入分(fèn)選區時的分散性(xìng),保(bǎo)證礦(kuàng)漿以懸浮狀態受到磁場作用。礦(kuàng)漿進入分(fèn)選區在磁力作用下,磁性(xìng)礦物沿磁力線方向(xiàng)形成磁鏈(liàn),與非磁性礦物(wù)出現分離現象,因為礦漿的流向與磁力線方(fāng)向不一致容易導致磁鏈中夾(jiá)雜著脈石礦粒,影響精礦品位。為剔除磁鏈中的脈石(shí),通過增(zēng)加(jiā)磁極數量,來增加磁性礦物在運輸過程中的磁翻滾或磁抖動次數,同時(shí)通(tōng)過選(xuǎn)擇合適的磁場強度,形(xíng)成適合捕收細(xì)粒磁鐵礦石的磁場力,捕收極易流失的細粒磁鐵礦物,來提高(gāo)精礦回收率。精選過程由兩次分選組成(chéng),**次分選(xuǎn)的鐵精(jīng)礦在隨著(zhe)筒(tǒng)體的旋轉進入(rù)卸料區,在精礦卸料水的作用下進入下一次精選作業。精選機的結(jié)構見圖3。
5、現(xiàn)場工業考察(chá)調(diào)試及應用
首鋼秘魯鐵礦采用BGRIMM係列磁選機首先對(duì)選(xuǎn)廠的9係(xì)列進行技術改造。通過(guò)采用單次粗磁選替代原有的(de)兩次粗磁選,通過采用兩次精磁選代替原(yuán)有的三次精磁選。改(gǎi)造後的選礦原則流程見圖(tú)4。
為考察(chá)設備對現場工藝流程中礦石的適應性(xìng),進行了設(shè)備的適應性測試,對磁選機的磁偏角、底槽水流、排(pái)礦間隙等可調因素進行了調節。並且在保證棒磨機和球磨機的處理能力、磨礦效率不變的前提下對采用原流程的8係列和采用新流程的9係列進行了30d的新舊設備分(fèn)選性能(néng)考察(chá)和對比,考(kǎo)察結果見圖3、表4。
對於粗磁選段統計結果表明(míng),在給礦(kuàng)品位53.9%時,BGRIMM粗選磁選機的精礦(kuàng)品位可以達到(dào)61.9%,尾礦品位為15.3%,精(jīng)礦回收率達到95.12%,亞鐵損失率為3.64%,與舊粗磁選機分選效果相比比精礦品位提高、尾礦品位降低,特別是亞鐵損失率變小,各項分選指標都優於舊粗磁選(xuǎn)機。
精磁選段的對比數據表明,BGRIMM精磁選機在平均給礦(kuàng)品位61.9%時,可以實現精礦品位69.3%,尾礦品位18.1%,精礦回收率95.77%的指標,與舊精磁選機相比(bǐ)尾礦品(pǐn)位(wèi)低,精礦回收率高,同時亞鐵損失率下降。BGRIMM精(jīng)磁選機的分選指標明顯優於舊精磁選機分(fèn)選指標。
采用(yòng)新流程的9係列利用2台BGRIMM粗磁選機和3台BGRIMM精磁選機取代了原(yuán)有的4台(tái)粗磁選機和(hé)8台舊精選(xuǎn)機,占地麵積明顯減少,與采用原流程的8係(xì)列相比,9係列的磁選設備(bèi)不存在跑礦、漏礦現象,且磁選設備維護簡單方便,減少了工人的勞動強度。參照9係列的改造試驗,首鋼秘魯鐵礦已逐(zhú)步開始(shǐ)對所有係列進行流程改造和設備的更換。
6、磁鐵礦選礦設備(bèi)改(gǎi)進後的效果(guǒ)
(1)秘魯鐵(tiě)礦通過采(cǎi)用新型的磁選設備降低了(le)分選次數、減少了(le)設(shè)備的占地(dì)麵積實現了粗選段精礦回(huí)收率95.12%,精選(xuǎn)段精(jīng)礦回收率95.77,精礦(kuàng)品位69.3%的綜合技術指標,實現了選礦(kuàng)廠的既定目標。
(2)BGRIMM係(xì)列磁選(xuǎn)機在應(yīng)用過程中性能可靠、分選高效、處理量大,並根據現場的選礦實踐進行針對性設(shè)計(jì),充分提高了秘魯鐵礦選礦廠的分選能力,保證了選廠磁選流(liú)程的高作業率。
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