建龙某铁矿干式预选抛废工艺优化

孙大勇　孙建喜

(北京华夏建龙矿业科技有限公司)



建龙某铁矿干式预选抛废工艺优化

孙大勇孙建喜

(北京华夏建龙矿业科技有限公司)

摘要建龙矿业某铁矿山选厂入选矿石为超贫钒钛磁铁矿，原干式预选抛废工艺存在抛废产率低、铁损失大等问题，指标较差。为提高抛废效果，分析了产生问题的原因。通过控制给料水分和给料粒度、改进给料装置、调整磁偏角及分矿板与筒体间隙、确定最佳筒体转速等措施，优化干式预选工艺及设备参数。改进后干选抛废指标明显改善，抛废产率由24.20%提升至34.00%，尾矿磁性铁品位由1.07%降低至0.63%，精矿磁性铁品位由6.41%提升至7.43%，磁性铁回收率由94.90%提升至95.78%。该干式预选抛废工艺的优化，有效降低了后续磨矿—磁选作业的负荷和流程能耗，提高了选厂的产能。

关键词超贫钒钛磁铁矿干式预选磁性铁降本增效

目前矿业行情整体看跌，市场不景气，铁精矿价格持续走低，铁矿生产企业面临着巨大的生存考验。国内外铁矿山都积极围绕“降本增效”展开工作，分析影响生产成本的关键因素并积极改进，以降低生产成本，保证企业在低迷的大环境中生存下去。

北京华夏建龙矿业科技有限公司(简称建龙矿业)某铁矿山选厂入选矿石为超贫钒钛磁铁矿，年处理原矿1 450万t，铁品位仅9.25%，磁性铁品位5.12%，选矿比13.5[1]。-800 mm的原矿经破碎系统破碎至-12 mm进行干式预选抛废，精矿进入后续球磨—磁选作业。干选抛废作为选矿流程的“咽喉”工序，对于提高入磨矿石品位、降低选矿比和能耗具有重要意义，是选厂实现降本增效的关键[2-3]。为提高干式预选抛废指标，对干式预选工艺及干选机参数进行优化，以达到进一步降本增效的目的。

1存在问题与原因

1.1原干选抛废存在问题

该铁选厂干式预选工艺流程是，破碎产品由皮带输送机给入干式磁选机的给矿溜槽，进入磁滚筒，经选别获得精矿、尾矿产品。尾矿抛废至排土场，精矿进入后续分选作业。干选机结构示意见图1。

原干式预选抛废指标较差，表现在：①理论抛废产率为39.62%，现场生产抛废产率仅24.2%；②干选尾矿含磁性铁1.07%，铁损失较大；③干选精矿

图1　干选机结构示意

全铁品位 10.54%，其中夹杂的脉石含量达到18.5%左右，大量脉石进入球磨，降低选矿流程的产能。

1.2原因分析

对工艺和设备进行分析，查找造成干选指标较差的原因，主要归结为以下几点。

(1)水分影响。给料水分过高会提高“磁团”的黏结性，使其结合更牢固，容易粘在磁滚筒筒皮上，恶化选别效果。现场生产中，由于除尘加水和原矿自身水分，干选机给料水分较高，干选指标较差。

(2)给料粒度的影响。给矿粒度粗细决定着矿石中磁性矿的单体解离程度，直接影响干选抛废效果。现场生产由于检查筛分管理、维护不到位，使给料粒度不稳定，粒度偏大现象时有发生，达不到干选机给料要求。

(3)干选机磁偏角偏大。磁偏角大小也会影响磁选精矿、尾矿的质量，一是有些磁性矿粒在磁滚筒粗选区未吸附在筒体表面而被抛出进入尾矿，增大了磁性铁在尾矿中的损失，二是导致磁滚筒精选选别区缩短，精矿夹杂较多，铁品位低。

(4)磁滚筒转速。磁滚筒转速决定矿粒在筒体表面所受离心力的大小和磁翻转作用的强弱。给料量一定时，干选机转速还决定着筒体表面的料层厚度，转速越快，料层厚度越薄。工业生产中，需要针对物料性质，进行取样和试验跟踪，以确定合适的滚筒转速，在保证回收率的前提下，尽量提高精矿品位。

(5)筒体表面物料宽度不够。干选机筒体宽 2 400 mm，筒体内磁系宽2 000 mm，即该磁选机有效选别宽度为2 000 mm。由于布料不均，实际生产时物料在筒体表面分布宽度只有1 300～1 500 mm。相同给料时，筒体表面物料宽度越窄，料层厚度越大，受到磁场力小于离心力和重力合力的磁性矿粒越多，损失在尾矿中的铁越多。

(6)干选机分料板位置不合理。调整分矿板位置可以控制精矿、尾矿的产率和品位。原干选机分料板与筒体间隙不稳定，容易过大或过小。过大，部分粘附在料层表面的粉尘或非磁性细颗粒物料进入精矿，影响精矿质量；过小，会将部分精矿刮到尾矿中，造成尾矿磁性铁品位偏高。

2改进措施

针对干选抛废存在问题和原因，对干式磁选机工艺参数和构造进行优化，以达到优化抛废指标、降低后续作业成本的目的。

(1)控制给料水分。给料水分过高时，适当增大原矿中的块矿比例，降低给料水分、含泥量，并取消部分区域的除尘加水，以确保干选机给料水分符合选别要求。当水分仍较高时，启动备用干选机、减少单台干选机给矿量调节。

(2)控制给料粒度。严格管控检查筛分作业，定期检查、维护，保证筛机正常工作，无筛孔损坏；通过合理配矿，使给料粒度稳定、均匀。

(3)改进给料装置。将原干选机给矿溜槽改造为振动给矿溜斗，溜斗角度60°，在给料溜斗上焊接挡料齿，对物料进行二次分散，保证干选机的额定给料宽度。同时制定积料定期清理制度，确保给料溜斗上无物料沉积，达到均匀布料。

(4)调整磁偏角。通过调整丝杠将磁偏角调小，使磁滚筒表面完全成为粗选选别区，物料按磁性分层，即磁性矿粒分布在物料下层，吸附于筒体表面，经选别成为精矿产品，而脉石分布在物料上层，最终被抛出成为尾矿产品。

(5)调整分料板与筒体间隙。现场生产显示干选精矿厚度在20～25 mm，调整分料板与筒体间隙至30 mm左右，不仅保证精矿产品全部进入精矿溜槽，还能将粉尘或非磁性颗粒有效挡至尾矿区。

(6)为确定合适的干选机筒体转速，调整干选机设备及工艺参数至最佳后，进行干选机转速试验。结果见表1。

表1　干选机筒体转速试验结果

表1表明，随着筒体转速不断增大，抛废产率和精矿mFe品位均逐渐提高，尾矿mFe品位则呈先减小后增大趋势。原因是滚筒转速低时，筒体表面料层厚度大，分选精度差，提高了尾矿mFe品位。随着转速增大，筒体表面料层厚度逐渐达到最佳，尾矿mFe品位达到最低，此时筒体转速为50 r/min。继续增大转速，料层受到的离心力增大，部分磁性矿粒损失在尾矿中，降低精矿mFe回收率。但转速小于50 r/min时，精矿mFe回收率变化不大。因此选择筒体转速为50 r/min，此时预选抛废率为34.00%、精矿mFe回收率为95.78%，总体指标最佳。

3优化前后指标对比

干式预选抛废工艺优化前后指标对比结果见表2。

表2优化前后干选指标对比结果

%

从表2可以看出，工艺改进后，预选抛废产率、精矿mFe品位、尾矿mFe品位、精矿mFe回收率都有很大的提升，其中抛废产率和精矿mFe品位分别提高了9.80，1.02个百分点，提高了后续球磨—磁选作业的产能，又实现了对铁的初步富集。

4结论

(1)建龙矿业某铁选厂处理超贫钒钛磁铁矿，原干式预选抛废工艺指标较差，达不到39.62%的设计抛废产率，且损失在抛废尾矿中的铁较多。

(2)从干选机给料水分和粒度、磁偏角、分料板位置、滚筒转速等方面出发，实施优化改进措施，明显改善了干选指标。优化后，干式预选抛废产率由24.20%提升至34.00%，精矿mFe品位、尾矿mFe品位、精矿mFe回收率均获得了提升。

(3)该干式预选抛废工艺的优化，对于降低选矿成本、提高工艺流程产能具有积极作用，达到了选厂降本增效的目的。

参考文献

[1]马建明，陈从喜.我国铁矿资源开发利用的新类型-承德超贫钒钛磁铁矿[J].国土资源情报，2006(11)：53-56.

[2]黄培华.永磁大块矿石干式磁选机应用与改善[J].金属矿山，2005(S)：404-406.

[3]冉红想，史佩伟，刘永振.干式磁选设备的现状与应用发展[J].有色设备，2010(6)：11-13.

(收稿日期2015-12-28)

孙大勇(1989—)，男，助理工程师，100070 北京市丰台区南四环西路188号。