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  摘要:新疆哈密某铁矿资源接近枯竭,为了增加资源量,每年综合回收一部分低品位难磨难选的矿石,由于该矿石品位较低、嵌布粒度较细、含有杂质较多,利用现有工艺难以生产出合格精矿。为了保障企业的可持续发展,开展了淘洗机精选提质降杂项目的应用。通过工艺流程改造,利用现有空间和布局,在原有两段闭路磨矿,三段磁选的工艺流程基础上,增加一段淘洗机作为精选。最终使精矿TFe品位提高2%以上,有效降低精矿中的杂质,同时磨机处理能力提高10%以上,达到提质增效的目的。

  关键词:全自动淘洗机;提质降杂;工艺改造

  新疆某铁矿为小型矿山,于20世纪90年代开始开采,目前资源接近枯竭。选厂年处理矿石量30万吨,生产铁精粉20万吨。为了矿山可持续发展,通过综合回收,每年有一部分难磨难选矿石需进行处理。通过两段闭路磨矿,一段粗磁选,两段精磁选,最终精矿品位59%,品位偏低。通过引进新设备自动精选淘洗机进行工艺流程改造,淘洗机作为精选设备在原有工艺流程后增加一段精选。达到提质增效目的,有效提高精矿品位约2.58%。

  1矿石性质

  金属矿物主要为磁铁矿、磁黄铁矿、黄铁矿,其次为方铅矿、闪锌矿和黄铜矿等。非金属矿物主要为辉石、石榴石、白云母等,其次为绿泥石、黑云母、方解石、石墨等。铁矿石矿物组成较为简单,工艺类型为矽卡岩型铁矿石。磁铁矿为目的回收矿物。磁铁矿与脉石矿物的连生,呈浸染状-星点状分布于脉石矿物中。对矿石进行多元素分析,结果见表1。
 

 
  2全自动淘洗机的工作原理及设备特点

  2.1工作原理


  全自动淘洗磁选机通过多种磁场叠加,使淘洗机桶内水平方向磁场分布均匀,垂直方向形成磁力向下连续、复合的磁场。当矿物进入选别桶后,磁性颗粒在连续向下的磁力、重力、上升水冲力联合作用下结成“磁链”,在设备底部形成精矿排出。由于水平方向磁场均匀,在磁场作用下,磁链不能左右运动,磁性矿物不会向桶壁“团聚”。矿物中的脉石等杂质分布在磁链周围,在上升水的作用下在顶部溢流形成尾矿排除[1]。

  2.2设备特点

  2.2.1脱硅彻底


  实现脉石与磁性铁完全分离。在选别筒内形成自下而上连续的背景磁场,使矿浆进入选别区后,磁性铁形成磁链,均匀悬浮在选别空间内,受向下磁场力、重力及上升水合力作用下形成精矿。没有磁性的脉石分布在磁链周围,几乎全部被水冲出来。不像普通磁选机使磁性铁团聚在强磁体周围,脉石被夹带和包裹,而影响精矿品位[2]。

  2.2.2提质降杂效果明显

  按贫富脱除连生体,夹杂在磁链中的连生体受螺旋上升水的横向切割作用,在有贫连生体的部位,磁链易被切断,析出的连生体与脉石一起被冲出形成尾矿,断开的磁链重组后继续下行,形成精矿。

  2.2.3可操控性强

  通过显示屏设定磁场大小就可以按连生体贫富,高精度分离连生体,达到进一步提高品位的目的。

  2.2.4可实现设备大型化

  通过磁悬浮选矿技术应用,克服了磁选柱环行磁场无法解决的“磁空洞”及设备小型化问题,实现了电磁选设备大型化。

  3全自动淘洗机试验

  将难磨难选低品位矿石经磁选机选别后的精矿进行淘洗机实验室试验,条件试验结果见表2。
 

 
  通过试验结果表2可知,品位由59.03%提升至62%以上,考虑到尾矿指标及回收率,固定磁场130kA/m,循环磁场110kA/m,补偿磁场110kA/m为淘洗机较优工作条件。有较大幅度的提升,且阶段回收率在95%以上,试验效果良好。淘洗机对铁精矿进行磁选作业后精矿TFe品位提高可达到2%以上,提质降杂效果较好。

  4全自动淘洗机应用实践

  实验室试验表明,矿石淘洗机具有较好的提质降杂效果,在现场进行了流程改造和工业试验。利用现有空间,合理规划设备布局,尽量实现矿浆的自流,实现提质降杂和节约能耗[3]。

  4.1设备选型

  工业试验和流程改造在磨选车间进行,根据处理能力选用型号为CH-CXJ20000。最大精矿产量500t/d,使用设备为1台。自动淘洗机能够根据矿量变化,在一定范围内调节相关参数。

  4.2安装位置

  工业试验和流程改造在磨选车间进行,在三段磁选后,增加一台淘洗机,作为磁选精选设备。由于磨选车间为老旧车间,经过多次技术改造,空间相对局限。根据现场情况通过对平台和管路的改造,实现淘洗机给矿和精矿的自流[4]。

  4.3工业试验

  在原三段磁选后增加淘洗机,充分利用现场自然条件,尽可能实现矿浆自流,减少动力增加,对磁选精矿进行精选[5]。2022年6月份开始对工艺流程进行改造,改造前和改造后的工艺流程如图1、图2。
 

 
       淘洗机运行状况,通过流程考查技术指标如表3。
 

 
  从流程考察结果表3可以看出,淘洗机精矿品位可达62%左右,可提高品位平均2.58%。淘洗机尾矿(溢流)TFe 13.69%,MFe 2.87%。总尾矿TFe 11.94%,MFe 0.53%。选别指标较理想,提高了低品位难磨难选矿石的产品质量。

       改造后综合指标对比情况如表4。
 

 
  由表4看出,在原矿品位逐渐降低,精矿TFe品位基本保持不变情况下,改造后,磨矿细度(-200目含量)由原来85%以上下降至80%,磨机台时处理能力较改造前提高3.16t/h,提升率13%以上,提质增产效果明显。

  5结论

  (1)通过淘洗机的应用,解决了低品位难磨难选矿石磁选后精矿品位较低的问题。可提高精矿品位2.58%,增加了公司的可利用资源量。

  (2)自动淘洗机具有能耗低,操作简单、方便,运行稳定,自动化程度高,选别效果好,具有推广应用价值。

  (3)精矿TFe品位基本保持不变情况下,改造后,磨矿细度(-0.074mm含量)由原来85%以上下降至80%,磨机台时处理能力较改造前提高3.16t/h,提升率13%以上。

  (4)淘洗机作为精选设备,溢流尾矿品位略*升高,回收率有所下降,最终全流程尾矿品位基本保持不变。

  参考文献

  [1]王维民,殷平.金垦淘洗机在本溪矿业公司提质增效中的应用[J].现代矿业,2020,36(12):153-155.

  [2]胡城,蒋丰祥,邹宗彬.淘洗精选机在和尚桥选矿厂的应用[J].现代矿业,2020,36(9):240-241+250.

  [3]耿希华.马钢南山矿凹山选厂利用淘洗机提质降杂工业试验[J].现代矿业,2021,37(1):187-188.

  [4]洪涛.某铁矿应用淘洗机替代三段滚筒磁选机的工业试验[J].现代矿业,2021,37(10):6-8.

  [5]常文,曾永杰,赵建强,等.淘洗机在白云鄂博矿精选作业的应用研究[J].包钢科技,2022,48(1):14-17.
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