超細碎與加強預(yù)選和加強精選
章正華1? ?劉秉裕2 ????劉 陽2
（1、廣東大頂?shù)V業(yè)有限公司；2、鞍山金裕豐選礦科技有限公司）
摘要介紹大頂?shù)V業(yè)有限公司在三段一閉路破碎流程中采用HP300超細碎破碎機使最終粒度降至8mm以下及加強預(yù)磁選和使用裕豐磁選柱加強精選的效果；并進一步介紹了裕豐磁選柱結(jié)構(gòu)，分選原理及使用效果——即能高效提質(zhì)降雜又能通過放粗磨礦粒度增產(chǎn)。
關(guān)鍵詞 ?超細碎? 磁鐵礦預(yù)選? 磁鐵礦精選? 磁選柱
前? 言
選礦廠破碎和磨礦設(shè)備的基建投資占整個選礦廠基建投資的一半以上，而其生產(chǎn)費用也占總成本40~60%。礦石的粉磨是一個高能耗，高鋼耗，低效率的工藝流程。在整個破碎和粉磨工藝過程中，粉磨和破碎又以粉磨工藝過程能耗、鋼耗高為特點。因此選礦工作者形成了多碎少磨的理念。近二、三十年相繼出現(xiàn)各種高效圓錐破碎機，如瑞典Sandvik集團的液壓圓錐破碎機，芬蘭Metso集團的HP體系圓錐破碎機等，它們與合適的篩分機組合均可使最終破碎粒度達到12mm以下，甚至8mm以下。此外，高壓輥磨機自上世紀80年代問世以來更使超細碎技術(shù)得到進一步發(fā)展。我國近年來借鑒國外經(jīng)驗研制了塔式磨、柱磨機及各種高效錘式破碎機等，它們與篩分機組合也可以使破碎最終粒度達到12~8mm以下。
高壓輥磨機的優(yōu)勢：利用層壓理論，破碎產(chǎn)物細粒級含量高，處理能力大，相對功耗較低。因此近年來倍受青睞。
對于磁鐵礦石超細碎產(chǎn)物可以做到加強預(yù)選，即可實現(xiàn)-8mm產(chǎn)物的細粒預(yù)磁選，從而可較常規(guī)磁滑輪預(yù)選更多地提前拋棄較多量的廢石尾礦。
超細碎對貧磁鐵礦石，特別是極貧磁鐵礦石乃至超貧磁鐵礦石提前多拋廢，提高入磨磁鐵礦石品位（磁性鐵）意義重大。這可以拓寬磁鐵礦石利用率，擴大磁鐵礦可利用資源的儲量。
貧磁鐵礦，特別是極貧磁鐵礦石，往往貧、細、雜難磨難選，常規(guī)磁選往往得不到合格品位精礦，或含Si、P、S、雜質(zhì)較高。原因是其中存在一部分結(jié)晶粒度非常微細，結(jié)構(gòu)也較復(fù)雜的磁鐵礦與其它脈石礦物緊密連生所致。磁選柱，特別是裕豐磁選柱是一種能高效分出連生體，獲得高品位精礦的磁鐵礦精選設(shè)備，可作為磁鐵礦常規(guī)磁選精礦的加強精選設(shè)備，十幾年來它已得到廣泛推廣應(yīng)用。
1、 廣東大頂?shù)V業(yè)有限公司選礦廠破碎預(yù)選工藝
選礦廠處理的礦石為高溫?zé)嵋航佑|交代矽卡巖型磁鐵礦石，破碎給礦最大粒度400mm。采出品位TFe36~38%，在粗、中碎階段難以用磁滑輪甩出合格品位廢石。因此采用-8mm破碎產(chǎn)物進行預(yù)選的工藝流程，其破碎篩分預(yù)選數(shù)質(zhì)量流程見圖1(注：考查期間原礦品位高一些)。
經(jīng)破碎篩分預(yù)選的給入主廠房的預(yù)選粗精礦產(chǎn)率為86.77%，TFe品位為49.88%，濕式預(yù)選-2mm及-1mm產(chǎn)物的尾礦去尾礦回收機的產(chǎn)率為10.40%，品位為6.83%，干拋磁尾礦的產(chǎn)率為2.83%，品位為8.20%。預(yù)選拋出尾礦和廢石的總量產(chǎn)率為13.23%，使最終給入磨選廠房的入磨原礦品位由44.23%提高至49.88%，品位提高5.65個百分點。由此可見超細碎與加強預(yù)選的效果十分明顯。
2、 裕豐磁選柱及其應(yīng)用效果
2.1???? 裕豐磁選柱結(jié)構(gòu)，分選原理及特點
裕豐磁選柱是一種電磁式低弱磁場磁重選礦機。它由給礦斗及給礦管、溢流槽、上下分選筒、外套和上下勵磁線圈、底錐、傳感器、電子電動閥門和自控勵磁電控柜及給水系統(tǒng)構(gòu)成。
該機由自控直流勵磁電控柜供電勵磁，在選分腔內(nèi)形成磁力方向向下的循環(huán)往復(fù)的磁場力，從而拉動給入的磁性礦物顆粒時而聚合，時而松散并呈磁鏈的形式，上下浮動式的下沉，由于同時從磁選柱下部引入高速旋轉(zhuǎn)上升水流，將夾雜于磁鏈中的礦泥，單體脈石及貧連生體沖帶至溢流沿排出成為以連生體為主的尾礦（實際是中礦）。由于多組勵磁線圈自上而下形成脈動磁場，磁場時有時無，時大時小，因而可使入選磁性礦粒在多次磁聚合與多次充分分散，并具有強烈地淘洗作用條件下，使夾雜于其中的單體脈石和連生體，特別是貧連生體高效分出，在底流得到高品位磁鐵礦精礦，乃至超級磁鐵礦精礦。
該機由于采用特殊的勵磁機制，向下的磁力較大，因而允許的上升水流速度高達2—6cm/s，具有結(jié)構(gòu)簡單，無運轉(zhuǎn)部件，電耗低，品位提高幅度大，底流濃度高等特點。該機既能充分利用磁團聚以捕捉細粒、微細粒磁鐵礦，又能充分分散磁團聚，以充分分出夾雜于磁團中的單體脈石、礦泥及貧連生體。由于磁場強度、上升水速、排礦濃度、磁場周期等可調(diào)，因而對礦石的適應(yīng)性較強，可根據(jù)礦石性質(zhì)及對產(chǎn)品質(zhì)量的要求，通過適當?shù)臈l件匹配達到要求的指標。
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2.2???? 裕豐磁選柱的用途經(jīng)濟效益類型
由于裕豐磁選柱能高效分出連生體，它具有以下用途：
1）精選用途：用于磁鐵礦選礦精選作業(yè)，品位提高幅度2~6個百分點，并可降低硅、硫、磷等雜質(zhì)含量；
2）粗精選用途：用于磁鐵礦粗精選，產(chǎn)出合格品位尾礦（TFe品位≤8%），精礦品位64%~67%，品位提高幅度6~14個百分點；
3）增產(chǎn)用途：用磁選柱精選中等或易選磁鐵礦精礦，生產(chǎn)品位為65%~68%的最終精礦，可比常規(guī)磁選降低磨礦粒度-200目含量5~15個百分點，從而實現(xiàn)大幅度增產(chǎn)，一般增產(chǎn)幅度15%~40%；
4）生產(chǎn)超級精礦用途：用磁選柱精選易選磁鐵礦細磨磁選精礦可生產(chǎn)品位71%~72%的超級磁鐵礦精礦；
5）濃縮用途：在不給水或少給水條件下磁選柱對磁鐵礦粗精礦和最終精礦具有高效濃縮作用。底流濃度可達60%~75%，可用于細磨前的濃縮及長距離輸送前的磁鐵礦粗精礦和最終精礦的高效濃縮作業(yè)。
對應(yīng)上述用途，裕豐磁選柱具有以下經(jīng)濟效益類型：
1）質(zhì)量效益類型。在不降低精礦產(chǎn)量前提下，靠精礦品位提高2~10個百分點，并可降低硅、硫、磷等雜質(zhì)含量，通過售價提高而增加經(jīng)濟效益；
2）增產(chǎn)效益類型。維持原來精礦品位或稍有提高，通過適當放粗最終磨礦粒度，如-200目含量放粗5~15個百分點而實現(xiàn)大幅度增產(chǎn)， 增產(chǎn)幅度范圍為15%~40%，通過大幅度降低選礦成本，各種單耗下降，而增加效益；
3）混合效益類型。通過既適當提高品位，又適當放粗磨礦粒度增產(chǎn)，既提質(zhì)又增產(chǎn)而增加效益。
以上應(yīng)用及效益類型在裕豐磁選柱的應(yīng)用中均得到充分體現(xiàn)。
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2.3???? 裕豐磁選柱在磁鐵礦選礦廠的應(yīng)用效果實例
1）大頂?shù)V業(yè)公司一選廠采用CZB80磁選柱的精選效果
大頂?shù)V業(yè)公司一選廠，原磨選工藝流程如圖3所示。其給礦——即破碎產(chǎn)品經(jīng)預(yù)選的粗精礦，入磨原礦品位40~45%，最終精礦品位為61.5%~62.5%，尾礦品位為6.5~7.0%，主廠房精礦產(chǎn)率及鐵回收率為63.5%、94%。
由于最終精礦品位偏低，該廠于2010年9月份應(yīng)用兩臺CZB80裕豐磁選柱精選細篩下磁選產(chǎn)物，經(jīng)工業(yè)生產(chǎn)調(diào)試只用一臺CZB80裕豐磁選柱即能處理45~50t/h來礦。
磨選工藝流程只是在原磨選工藝流程過濾與過濾前磁選之間加了一段精選作業(yè)——CZB80裕豐磁選柱。其它工藝過程完全一樣。磁選柱精礦去過濾，磁選柱尾礦（中礦）去二段磨礦前的濃縮磁選。上磁選柱精選后，最終精礦品位由61.5~62.5%提高到64~64.5%，而且最終精礦品位比較穩(wěn)定。另外由于最終磨礦細度的適當降低，精礦產(chǎn)量并沒有下降，基本保持原先的日產(chǎn)量1000t/d。
2）其他選礦廠采用磁選柱的效果簡要介紹
本鋼南芬選礦廠上磁選柱精選后，精礦品位由67%左右，提至69%；歪頭山選礦廠精礦品位由65%左右提至67~68%；通鋼板石選礦廠由65~66%提至67.5~68%。舞陽礦業(yè)公司精礦品位由64~65%提至67.5%；太鋼峨口鐵礦精礦品位由63~65%提至66.5~67%。
應(yīng)用裕豐磁選柱精選，實現(xiàn)增產(chǎn)的選礦廠還有遼寧燈塔某磁鐵礦選礦廠原最終精礦品位64-65%不穩(wěn)定，該廠應(yīng)用一臺CXZ60磁選柱后不僅最終精礦品位穩(wěn)定在66~66.5%，而且通過細篩傾角放緩（由56°放為50°）還實現(xiàn)了大幅度增加原礦處理量而實現(xiàn)精礦增產(chǎn)的目的。在調(diào)試正常生產(chǎn)后經(jīng)一周的運轉(zhuǎn)，通過電話告知，原每個小班（8h）生產(chǎn)50t精礦，應(yīng)用磁選柱后，每個小班生產(chǎn)70t精礦了，增產(chǎn)幅度達40%。吉林通化四方山選礦廠，應(yīng)用了四臺CXZ60磁選柱（二段），使精礦產(chǎn)量由500多噸提高到650t左右，而且精礦品位能穩(wěn)定在66%左右。
裕豐磁選柱精選之所以能在磨機不擴容的情況下實現(xiàn)增產(chǎn)，是由于磁選柱精選能高效分出常規(guī)磁選分不出的中、貧連生體，從而允許適當放粗最終磨礦粒度所致。
結(jié)語：
通過了解大頂?shù)V業(yè)有限公司在三段一閉路破碎流程中采用HP300超細碎破碎機使最終粒度降至8mm以下及加強預(yù)磁選和使用裕豐磁選柱加強精選實例的效果，證明采用細碎、加強預(yù)選及應(yīng)用高效精選設(shè)備（裕豐磁選柱）精選的工藝加強精選，是有效地提高選分效率，實現(xiàn)增產(chǎn)、增效、降低生產(chǎn)成本的有效手段，是解決磁鐵礦選礦廠困擾已久的新途徑。
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參考文獻
1、? 高壓輥磨機在礦物加工領(lǐng)域的應(yīng)用——《金屬礦山》2010.6（1-7）
2、現(xiàn)代鐵礦石選礦——《中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社》，有關(guān)破碎篩分設(shè)備部分。