我國鐵礦石資(zī)源貧礦多,富礦少,開發(fā)和利用低品位的鐵礦資源越(yuè)來越受(shòu)到重視(shì)。隨著我國經濟的發展和選礦工藝、設(shè)備的進步,在現有經濟(jì)技(jì)術條件下,對(duì)超(chāo)貧磁鐵(tiě)礦(kuàng)進行開發利用,在一定程度上緩解了我國鐵礦資源不足的情況(kuàng)。承德地區的超貧磁鐵礦主要為產於基性超基性岩體中的超貧磁鐵礦,是河北省重點開發(fā)的超貧磁鐵礦區。承德柏(bǎi)泉鐵礦地(dì)處承德市平泉縣,礦區(qū)為超貧磁鐵(tiě)礦,儲量較為豐富(fù),但原礦品位低,平均品位為9%~13%,磁性鐵(tiě)品位為5%~8%,礦石較堅硬,硬度係數f=11~15。柏泉鐵礦采選生產能力200萬t/a,年產鐵精粉18萬t。隨著礦石品位的(de)逐年(nián)降低(dī),原選礦工藝流程中部分工藝設備不能(néng)夠繼續滿(mǎn)足生產的要求(qiú),在生產中對選礦工藝設(shè)備進行了改進。
一、礦石性質
1、礦石化學多元素及物相分析
承德柏泉鐵礦原礦化學多元素和物相分析結果見表1、表2。
由表1、表(biǎo)2可知該礦石品位極低(dī),僅為12.06%。有用礦物以磁鐵礦為主,磁性鐵含量(liàng)為7.18%,金屬分布率59.54%,難以回收的菱(líng)鐵礦和不可利用的矽酸(suān)鐵礦占16.91%,用(yòng)磁選法難以選別的赤褐鐵礦占19.65%,這些對礦石的選別指標、尾礦品位和金屬回收率影響很(hěn)大。有害元素硫、磷含量較高,對選(xuǎn)別指(zhǐ)標也構成影響。
2、礦物組成及結構構造(zào)
礦石礦物組成複雜(zá),金屬礦物主要(yào)為(wéi)磁鐵礦,少量的赤鐵礦、褐鐵礦、磁黃鐵礦、黃鐵礦;非(fēi)金屬礦(kuàng)物(wù)主要為斜長石(shí)、輝石、角閃(shǎn)石、磷灰石,多發生輕微(wēi)綠(lǜ)泥石化、綠簾石化、高嶺土化、絹(juàn)雲(yún)母化、黑去(qù)母化。
磁鐵礦為主要含鐵礦物和礦石礦物。多呈半自形晶(jīng),部分他形晶,嵌布粒度粗細(xì)不等,粗粒含量較多,粒度一般為0.04~1.1mm。磁鐵礦多與斜(xié)長石、角閃(shǎn)石等(děng)脈石礦物呈規則毗(pí)連鑲(xiāng)嵌,部分(fèn)粗粒磁鐵礦中(zhōng)包裹斜長石、磷灰石等脈石礦物(wù),部分細粒磁(cí)鐵礦(kuàng)包裹於斜長(zhǎng)石、角閃石等脈石礦物中。
磁赤鐵礦含量較少,嵌(qiàn)布粒度粗細不(bú)等,一般為(wéi)0.02~0.1mm。
赤鐵礦(kuàng)多(duō)呈(chéng)他形分布於磁鐵礦邊緣或呈條形分布於(yú)磁鐵礦中,嵌布粒度細小。
黃鐵礦、磁黃鐵礦含(hán)量較少,為主要含硫礦(kuàng)物。主要呈他形粒狀,嵌布粒(lì)度較細,一為0.01~0.15mm。多(duō)包裹(guǒ)於(yú)磁鐵礦及脈(mò)石礦物中,少量與磁鐵礦及脈石(shí)礦物毗連鑲嵌。
二、原生產工藝流程
選廠生產采用3段一閉路破碎工藝流程(chéng),1次幹選(xuǎn),階段磨放,1次粗(cū)選,2次精選,旋流器、高頻篩分級(jí),總尾礦由盤式磁選機進(jìn)行回收,改造前的工藝(yì)流程見圖1,精礦粒度-0.074mm達到80%以上,精礦品位達到63.5%。破碎係統設備比較落後,粗碎和中碎使用(yòng)顎式破(pò)碎機(jī),細碎使(shǐ)用圓錐破碎機。
處理表(biǎo)麵山體礦石時,礦石性質較好,硬(yìng)度(dù)小可選(xuǎn)擇性較好。隨著開采的逐步加深,礦石的硬度也逐漸加大,原礦(kuàng)品位也隨之(zhī)下降到(dào)10.5%左右(yòu)。由於礦石屬於超低貧磁鐵礦,采場的礦石性質變化很大,礦石的可選性也隨之下降導致精礦品位下降,回收率下降。為(wéi)了提高精(jīng)礦質量,提高回收率,工藝流程需要進(jìn)行改造。
三、工藝流程改造
為了(le)提高入磨量和礦石品位,增加產量(liàng),破碎車間加強大幹選磁滑(huá)輪甩廢量,振動篩篩孔由14mm改為14mm和12mm配合使用,給礦(kuàng)粒度-12mm占65%以上。改造後的工藝流程見圖2。經過改造後磨選流程更加順暢,與改造前相比中礦泵池子淤堵現象(xiàng)明顯(xiǎn)減少,減少(shǎo)了中礦泵(bèng)的維修次數,節約了泵件。每月節省高頻(pín)篩片20片左右。保證了精礦的品位(wèi)要求,每月可增加精礦產量300t,提高了金屬回收(shōu)率。
1、階段磨(mó)礦改為連續磨礦
礦石入磨粒度為-12mm占67%,分級機排礦粒度-200目占20%。分級(jí)機溢流經CTB1230磁選機選別後精礦經渣漿泵給入(rù)Φ500mm旋流器,旋流器溢流給入高頻篩,高(gāo)頻篩使用120目篩網,篩下粒度-200目占(zhàn)80%以上。2段球磨機排礦粒度-200目在30%以上,旋流(liú)器底流粒(lì)度-200目在23%。旋流(liú)器給礦粒度較粗,造成旋(xuán)流器和高頻篩分級效果不好,篩網使用壽命較短(duǎn),渣漿泵(bèng)給礦濃度較高,粒度較粗,上礦效果(guǒ)不好,泵池子經濟於礦,經常造成惡性循環,影響1段球磨機的磨(mó)礦量。隨著原礦性質的變差,這種現象越來越明顯。
階段磨礦改為連續(xù)磨礦,將2段(duàn)磨礦機的給礦順由鼓式給礦器換為雙勺給料器,增加一個給礦箱。工藝流程改造完成後(hòu),現場生(shēng)產效果較好,泵池(chí)子淤堵現象明顯減少,篩(shāi)網使用壽命增長,渣漿泵泵件使用壽命也延長。
2、安裝淘洗機
由於礦石性質的變化,礦石的可選性降低(dī),精礦品位下降。為了提高精礦品位,在車間安(ān)裝2台全自動淘洗磁選機。淘洗磁選機的工作原理:環水由底部切向給入,給礦由頂部給料(liào)鬥進入筒體中部,散開後進入(rù)選別區,在磁場力、重力及上升水衝力相互作用下脈石(shí)、非磁(cí)性物質和(hé)連生(shēng)體等經溢流槽的溢流管溢出,磁性鐵由精礦管排出(chū)。
原流程的精礦由渣漿泵給入2台淘洗磁選機,淘洗機精礦直接(jiē)給入過(guò)濾(lǜ)機,成為*終精礦,淘洗機溢流(liú)進入尾礦,經盤式磁選機選別後精礦返回流程。安裝後進行現場工業試驗,試驗(yàn)結果見表3。
淘洗(xǐ)機平均給礦品位62.08%,精礦平均品位63.55%,溢流平均品位20.21%,提高(gāo)平均品位1.53個百分點,平均產率96.48%。
淘洗磁(cí)選機作為精選設備,試(shì)驗結果較給(gěi)礦產品品位高出1.53個百分點(diǎn)。淘洗(xǐ)磁選機有效(xiào)的脫(tuō)去脈石和大顆粒貧連生體,溢(yì)流濃度低(0.5%左(zuǒ)右),溢流經(jīng)過回收機選別(bié)後對增加流程負(fù)荷不明顯。生產平衡後使用效果較好,平均提高(gāo)了精礦品位1.71個百分點。
3、安裝尾礦回收磁選機
由於1段磨礦(kuàng)溢流粒度較粗,1段磁選磁場偏低,造成粗選尾礦磁性鐵流失。尾礦磁性鐵(tiě)品位在0.93%。為了將磁性(xìng)鐵充分回收,對尾礦(kuàng)進行高場強滾(gǔn)筒式磁選機回(huí)收(shōu)試驗。回(huí)收磁選(xuǎn)機選用CTS1040型,場強477.6kA/m。磁選機安裝後現場應用結果見表4。
經過磁選機選別後尾礦磁(cí)性鐵平均0.73%,降低(dī)0.45個百分點,與盤式回收機相比降低0.2個百分(fèn)點,可得到品(pǐn)位(wèi)16.85%的精(jīng)礦,產率在3.05%。進(jìn)入2段磨礦流程後,每天可增加精礦產量約10t。進(jìn)入2段磨礦流程後,負荷量增加對2段磨(mó)礦影響不大,效果較好。
為了提高貧磁鐵礦石的金屬回收率,提高資源(yuán)利用率,礦石在進入球磨機之前進行拋廢處(chù)理,提高了入磨礦石的質量(liàng)。積極采用新型選礦設備和先進工藝,保證*終精礦品位。柏泉(quán)鐵礦對選礦工藝流程的改進,獲得了較大的經濟效益(yì)和社(shè)會效益。
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