超低品位鐵礦開發(fā)綜合利用技術(shù)

1、超低品位鐵礦開發(fā)綜合利用技術(shù)饒綺麟楊菊張世海 譚春華礦冶研究總院【摘要】本文介紹了超低品位鐵礦開發(fā)綜合利用技術(shù)“強化原 礦預(yù)篩分一大破碎比粗碎-多段干選拋廢-階段磨礦階段磁選”的特 點；介紹了新工藝綜合利用技術(shù)的生產(chǎn)應(yīng)用實例和實施效果。該綜 合利用技術(shù)是新工藝、新設(shè)備、新技術(shù)的集成。具有拋廢多、選別 效率高、節(jié)能降耗等顯著特點，特別適用于大處理量、低品位、粉礦多、磁性鐵礦石的破磨 分選?！娟P(guān)鍵詞】鐵礦開發(fā) 超低品位 破磨分選 綜合利用技術(shù)我國鐵礦石資源狀況不理想，多為貧雜礦和復(fù)合礦，鐵礦平 均品位僅32.67%。大型礦床僅占5%,可采儲量較低。如己開發(fā) 的1079個鐵礦區(qū)，20%的低品位礦數(shù)達

2、百億噸， 僅河北張家 口一承德地區(qū)就有55億噸。因此開展超低品位鐵礦開發(fā)工藝及裝 備的研究，將數(shù)百億噸低品位、超低品位鐵礦轉(zhuǎn)化為可工業(yè)利用儲 量，使其具有開采和經(jīng)濟利用價值十分必要。沫源鑫鑫礦業(yè)公司于2003年8月就沫源縣水堡鎮(zhèn)谷豐礦區(qū)超低品位鐵礦石選別難 題，委托礦冶研究總院進行“超低品位鐵礦開發(fā)綜合利用技術(shù)” 的研究。一、超低品位鐵礦開發(fā)綜合利用技術(shù)思路面對鐵精礦的需求巨增及我國鐵礦資源貧、細、雜之現(xiàn)實，綜合開發(fā)利用超低品位鐵礦石，是為我國鋼鐵工業(yè)發(fā)展做貢獻的一 個重要途徑。用常規(guī)的工藝處理這種礦石，單位電耗高，單位水耗 高，經(jīng)濟效益差。針對超低品位鐵礦石的特點，在小型試驗的基礎(chǔ)上，我們進

3、 行“原礦預(yù)先篩分-增大粗碎破碎比-多段選擇性干選預(yù)拋廢 - 階段磨礦強化分級磁選”的綜合利用新工藝技術(shù)的研究。該新工藝 具有拋廢多，選別效率高，節(jié)能降耗等顯著特點，特別適用于大 處理量、低品位、粉礦多、磁性鐵礦石的破磨分選。超低品位鐵礦選礦工藝原則流程圖詳見圖1 。超低品位鐵礦開發(fā)綜合利用技術(shù)特點強化預(yù)篩分原礦進入第一段破碎機前，采用新研制的新型ZSG1642高 效節(jié)能振動篩分給料機，取代傳統(tǒng)重型板式給來斗機，該機采用 中頻中幅大傾角技術(shù)，具有給礦和篩分兩種功能，強化了預(yù)篩分 效果。將原礦中-loom粒級產(chǎn)品預(yù)先篩出，提高破碎系統(tǒng)的生產(chǎn) 能力20%以上。ZSG1642高效節(jié)能振動篩分給料機結(jié)

4、構(gòu)及外型見圖2，主要技術(shù)參數(shù)見表1。表lZSG1642高效節(jié)能振動篩分給料機主要技術(shù)參數(shù)生產(chǎn)能力150-340m3/h最大激振力2x75KN振動頻率960次/分振幅3.5啞振動電機功率2x5.5KW溜槽尺寸（長x寬）4200 mmx 1600啞溜槽傾角15度振動方向角60度最大給料塊度750啞篩分粒度100啞ZSG1642高效節(jié)能振動篩分給料機與傳統(tǒng)重型板式給料機相 比，具有同樣工作可靠的優(yōu)點，但又具有結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)備投資和 運營費用低、節(jié)能效果好的特點。與振動放礦機相比，不僅具有放 礦機在重力放礦的基礎(chǔ)上，借助強力振動設(shè)備增加礦石的流動性 的特點，還能短距離輸送，供料的均勻性更好、輸送的物料粒

5、度 大。與國外同類產(chǎn)品比較：性能達到國際同類產(chǎn)品的先進水平 ， 購置費用和易損件消耗極為低廉。增大粗碎段破碎比，合理分配各段破碎負荷對日處理達8000t的破碎系統(tǒng)，增大粗碎破碎比。降低中細 碎的入碎粒級，采用較小型號的中細碎設(shè)備，可大大降低設(shè)備投 資、基建和運轉(zhuǎn)費用。傳統(tǒng)破碎流程與新破碎流程設(shè)備配置比較見表2。表中數(shù)據(jù)表明：新破碎流程粗、中、細碎破碎比分配為5.1: 3.751.91, 傳統(tǒng)破碎流程為 3.06:3.57:3.5 ；新破碎流程破碎設(shè)備總功率為575KW,比傳統(tǒng)破碎流 程破碎設(shè)備總功率為700KW減少125KW。新破碎流程設(shè)備配置達到增大 粗碎破碎比，降低了中細碎的入碎粒級，合理

6、配置各段破碎負荷 的目的。破碎流程設(shè)計達到增大破碎能力、節(jié)能降耗的目的。大破碎比PD90120型外動領(lǐng)破碎機作為鐵礦粗碎設(shè)備 外動頓勻擺頓式破碎機是礦冶研究總院研發(fā)的新一代高效、節(jié)能、 環(huán)保、低磨損破碎設(shè)備，擁有一項發(fā)明專利和三項實用新型專利，機設(shè)計新穎、結(jié)構(gòu)獨特，具有破碎比大、生產(chǎn)能力大、產(chǎn)品 粒度小、襯板壽命長、設(shè)備節(jié)能、噪音低，粉塵少等顯著特點。 在多個有色金屬礦山應(yīng)用己獲得成功。該機首次針對鐵礦山（處理量大、設(shè)備連續(xù)運轉(zhuǎn)）應(yīng)用的特點，在原有基礎(chǔ)上調(diào)整機構(gòu)參數(shù) 進行改進，用于大處理量的鐵礦石末日碎獲得成功。結(jié)構(gòu)簡圖見圖3,主要技術(shù)參數(shù)見表3。實驗和生產(chǎn)數(shù)據(jù)表明：處理量大，日生產(chǎn)能力達 8

7、000t，最 高達9926t，破碎比大，入料粒度-765mm，最小破碎塊度達1000m m，粗碎產(chǎn)品粒度-150mm。降低了中細碎的入碎粒級，采用較小型 號的中細碎設(shè)備，大大降低了設(shè)備投資費用、基建費用和運轉(zhuǎn)費用。 由于動鄂運動軌跡理想，襯板磨損顯著降低，設(shè)備正常投入生產(chǎn)運 行一年了，沒有更換襯板。設(shè)備長期每天 24小時運轉(zhuǎn)，運行平穩(wěn)， 安全可靠。4、多段選擇性干選預(yù)拋廢采用磁滑輪和新型干式磁選預(yù)選機進行三段選擇性干選取預(yù) 拋廢。第一、二次粗碎回路中選用磁滑輪，主要用于拋除采礦過程中 混入的廢石。磁滑輪的選別原理是通過磁力將磁性鐵吸住于磁滑輪 表面，非磁性物在離心慣性的作用下拋離磁滑輪，從而達

8、到磁選的 目的。一段拋廢作用：將粗碎后排出的-150mm礦石通過中場強大塊磁滑輪CT1210拋廢，二段拋廢作業(yè)：將細碎后排出的一 150 碩礦石通過中場強磁滑輪 CT1010拋廢。三段細碎產(chǎn)品拋廢采用新 型旋轉(zhuǎn)磁場的“ CCXGY-814細碎磁鐵礦干式預(yù)選機”，用于拋除破 碎后解離的脈石，進一步提高入選原礦品位。當選別礦物顆粒很細， 含水較高時，磁性物和非磁性物夾雜嚴重，鐵品位難以提高。CCXGY型干式磁選預(yù)選機具有獨特的結(jié)構(gòu)，它可形成旋轉(zhuǎn)磁 場，使粗細粒強磁性礦物，在分選筒表面既受到磁力的吸引，同 時使磁性物料在分選筒表面多次翻轉(zhuǎn)和跳動，將其中夾雜的非磁 性物料和拋到尾礦中，既能保證磁性物料

9、不丟失，又能保證充分 地拋廢。CCXGY-814細粒級干式預(yù)選機原理圖見圖4,主要技術(shù)參數(shù)見表4。通過三段選擇性預(yù)拋廢把大量廢石及破碎后解離出來的不可 利用的尾礦盡早拋出，大大提高入選鐵品位。干選效果顯著，預(yù)拋 率達68%,原礦品位從13%提高到25.8%,磁性鐵的回收率達到 94.90%。選礦廠原礦處理能力以800O t/d計，經(jīng)干拋預(yù)選后，每天只有約2400 t礦石進入磨礦-磁選作業(yè)處理，大大降低了 廢石運輸費用和選礦廠中能耗最大的磨礦費用。強化階段磨礦階段選別在粗磨的情況下拋掉 60%以上的尾礦，為再磨作業(yè)創(chuàng)造了 良好的條件。選礦廠磨礦-磁選車間采用兩段磨礦磁選流程。一段 磨礦選用4 2

10、700 X2700球磨二臺與小2000螺旋分級機二臺構(gòu)成 閉路，經(jīng)一次粗磁選，拋掉大部分尾礦。粗精礦再磨選用42700X2700球磨一臺與4 500旋流器組形成閉路循環(huán)，不僅分級效率 高、分級效果好，為提高鐵精礦品位創(chuàng)造了條件。與傳統(tǒng)磨礦與分 級細篩構(gòu)成閉路相比，操作穩(wěn)定及方便，分級效率高。尤其對大處 理量的選礦廠，占地面積小，設(shè)備投資省，生產(chǎn)運行可靠。實施效果采用“強化預(yù)先篩分-大破碎比粗碎-多次干選拋廢-階段磨 礦階段磁選”新工藝綜合利用技術(shù)用于開發(fā)超低品位鐵礦獲得成 功。該新工藝具有拋廢多，選別效率高，節(jié)能降耗等顯著特點， 特別適用于大處理量、低品位、粉礦多、磁性鐵礦石的破磨分選。選礦廠

11、原礦處理能力平均達到 8000t/d,最高達9926t /d,破碎比大，入料粒度-765mm,最大破碎塊度達1000mm,粗碎 產(chǎn)品粒度-150 mm。采用多次拋廢，預(yù)拋率達68%,原礦品位13%,提高 到25.8%,磁性鐵的回收率達到 94.90% 。選礦廠原礦處理能力以8000t/d計，經(jīng)干拋預(yù)選后，每天只有約2500t礦石進入磨礦- 磁選作業(yè)處理，大大降低了廢石運輸成本和選礦廠中能耗最大的 磨礦費用。階段磨礦階段選別 , 在粗磨的情況下拋掉 60% 以上的 尾礦，為再磨作業(yè)創(chuàng)造了良好的條件。最終獲得鐵精礦品位達66%以上、全鐵回收率4955%、磁性鐵回收率為93.93%的理想結(jié)果。4.每

12、噸原礦加工費用為18.99元，每噸鐵精礦加工成本為 1 94.6元。按日處理原礦8000噸、鐵精礦價格500元計，年獲經(jīng) 濟效益為7151.3萬元。超低品位鐵礦開發(fā)綜合利用技術(shù)是國內(nèi)最新自主創(chuàng)新設(shè)備和技 術(shù)的集成，實現(xiàn)了超低品位鐵礦的大規(guī)模，低成本開發(fā)利用。我國鐵礦石資源狀況不理想，多為貧雜礦和復(fù)合礦，鐵礦平均品位僅32.67%。大型礦床僅占5%，可采儲量較低，且隨著多年 開采，品位也在逐步降低。目前低品位、超低品位鐵礦資源尚未得 到大規(guī)模開發(fā)利用，但隨著我國鐵礦石需求量的日益劇增和科學(xué)技 術(shù)不斷的發(fā)展，超低品位鐵礦已具有開采和經(jīng)濟利用價值?！皬娀A(yù)先篩分-大破碎比粗碎-多次干選拋廢-階段磨礦

13、階 段磁選“新工藝綜合利用技術(shù)具有預(yù)拋廢多，選別效率高，節(jié)能降 耗等顯著特點，特別適用于大處理量、低品位、粉礦多、磁性鐵礦 石的破磨分選。強化預(yù)篩分，研制ZSG1642高效節(jié)能振動篩分給料機，將- 100mm礦石篩出直接進入中碎，提高生產(chǎn)能力20%以上。與傳統(tǒng)的重型板式給料機相比，設(shè)備投資低，節(jié)能效果好。合理配置破碎流程，增大粗碎破碎比。降低了中細碎的 入碎粒級，采用較小型號的中細碎設(shè)備，大大降低了設(shè)備投資費用、 基建費用和運轉(zhuǎn)費用。粗破采用研制的專利產(chǎn)品新型外動顎大破碎比低矮式破 碎機，獲得良好效果。干選效果顯著，采用三次拋廢，第一、二次選用磁滑輪，對細粒級采用新型旋轉(zhuǎn)磁場的 CCXGY-8

14、14細粒級干式預(yù)選機。預(yù)拋 率達68%，原礦品位從 13%提高到25.8%，磁性鐵的回收率達到 94.90%。階段磨礦階段選別，在粗磨的情況下拋掉60%以上的尾礦，為再磨作業(yè)創(chuàng)造了良好的條件。本項目在淶源鑫鑫礦業(yè)有限公司一期工程一年多生產(chǎn)實踐表明，經(jīng)濟和社會效益十分顯著。鐵礦品位從原礦13 %(磁性鐵約6%）提高到鐵精粉品位66 %以上，磁性鐵回收率為93.93% ;在選 礦比高達10以上的條件下，全部采用國產(chǎn)新型設(shè)備，實現(xiàn)噸精礦 生產(chǎn)成本194.6元，企業(yè)年獲經(jīng)濟效益7151.3萬元。該項綜合技 術(shù)屬國內(nèi)外首例，其技術(shù)經(jīng)濟指標居世界領(lǐng)先水平。目前已經(jīng)在淶 源鑫鑫礦業(yè)有限公司二期工程得到應(yīng)用，

15、巴克什營超低品位鐵礦、 赤誠縣赤鑫鐵礦選礦廠、蘇尼特右旗鐵礦廠和北大廟鐵礦等項目已 經(jīng)采用該項技術(shù)。由于這些項目的示范作用，應(yīng)用前景十分廣闊。近日，由中國有色金屬工業(yè)協(xié)會主持，對北京礦冶研究總院承 擔的超低品位鐵礦開發(fā)綜合利用技術(shù)研究 項目的研究成果進行 了會議鑒定。鑒定委員會認為，項目針對我國資源特點，研究提出的“強化 篩分大破碎比粗碎多段選擇性干選 拋廢多碎少磨一一階段磨礦階段磁選”新工藝綜合利用技術(shù)用于開發(fā)超低品位鐵礦 屬國內(nèi)外首例，其技術(shù)經(jīng)濟指標居世界領(lǐng)先水平：鐵精礦品位由原礦13 % （磁性鐵6 %）提高到鐵精礦含鐵66 %以上；在選礦比高 達14的條件下，噸精礦生產(chǎn)成本低于 200

16、元。ZSG1642高效節(jié)能 振動篩分給料機研制成功，強化篩分效果。提高生產(chǎn)能力20%以上。 設(shè)備運轉(zhuǎn)正常，篩分效果顯著，與傳統(tǒng)重型板式給料機相比，設(shè)備 投資低，節(jié)能效果好。合理配置破碎流程，增大粗碎破碎比。降低 了中細碎的入碎粒級，采用較小型號的中細碎設(shè)備，降低了設(shè)備投 資費用、基建費用和運轉(zhuǎn)費用。粗碎PD90120新型外動顎大破碎比 破碎機設(shè)備效果顯著，該機首次針對鐵礦山（處理量大、設(shè)備連續(xù) 運轉(zhuǎn)）應(yīng)用的特點，在原有基礎(chǔ)上調(diào)整機構(gòu)參數(shù)，進行改進，用于 大處理量的鐵礦石粗碎獲得成功。處理量大：平均日生產(chǎn)能力達 8000t,最高達9926t ;破碎比大：入料粒度-850啞，出料粒度-150 啞；顎板磨損小、使用壽命長，設(shè)備運行一年來沒有更換顎板；能 耗低；設(shè)備長期24小時運轉(zhuǎn)，運行平穩(wěn)，安全可靠；操作維修方 便，噪音低。多段選擇性的拋廢，第一、二段用磁滑輪干選，第三 段選用新型細粒級干式磁選機CCXGY-814，進一步提高了入選品 位，干選效果顯著。經(jīng)一年生產(chǎn)實踐統(tǒng)計和用戶提供的經(jīng)濟效益證 明經(jīng)濟社會效益顯著。成果已獲得推廣，在超低品位鐵礦石的開發(fā) 領(lǐng)域具有示范作用，應(yīng)用前景廣闊。淶源