魯中礦業(yè)選礦廠提高鐵金屬回收率改造實(shí)踐

1、魯中礦業(yè)選礦廠提高鐵金屬回收率改造實(shí)踐1、礦石性質(zhì) 魯中礦業(yè)有限公司是山東省最大的鐵礦石生產(chǎn)企業(yè)，本部原料來自小官莊、張家洼和港里三個(gè)礦體，均為高溫?zé)嵋航佑|交代（矽卡巖型）含銅鈷磁鐵礦床。金屬礦物主要為磁鐵礦，其次為赤褐鐵礦，還有少量的自然銅，微量黃鐵礦、斑銅礦、輝銅礦。鈷元素大部分呈類質(zhì)同象賦存在磁鐵礦的晶格中，少部分硫化鈷。脈石礦物主要有：方解石、白云石、蛇紋石、綠泥石、透輝石、斜長(zhǎng)石、透閃石，其次為蛭石、鈣榴石及少量綠簾石、磷灰石、金云母、絹云母。礦石結(jié)構(gòu)以半自形晶粒狀結(jié)構(gòu)和交代參與結(jié)構(gòu)為主，其次為假象構(gòu)造。礦石構(gòu)造以致密塊狀、塊狀、浸染狀構(gòu)造為主，其次為蜂窩狀、角礫狀、條帶狀、松散狀構(gòu)

2、造。魯中礦業(yè)選礦廠提高鐵金屬回收率改造實(shí)踐2、選礦廠簡(jiǎn)介 本部一期工程選礦試驗(yàn)由北京礦業(yè)研究院（北京礦業(yè)研究總院）完成的，設(shè)計(jì)由鞍山冶金設(shè)計(jì)總院（中冶北方工程技術(shù)有限公司）承擔(dān)，于1985年9月投入生產(chǎn)。二期工程主體選礦流程試驗(yàn)由馬鞍山礦山研究院完成，強(qiáng)磁-重選流程由贛州金環(huán)磁選設(shè)備有限公司和魯中礦業(yè)聯(lián)合完成，浮選流程由北京礦業(yè)研究總院完成，設(shè)計(jì)由中冶北方工程技術(shù)有限公司承擔(dān)。 魯中礦業(yè)選礦廠一期工程選礦流程為濕式自磨-球磨連續(xù)磨礦磁選重選-浮選重選工藝（原則流程圖見圖一），磨礦系統(tǒng)分為3個(gè)系列，磨礦粒度6065%（）。魯中礦業(yè)選礦廠提高鐵金屬回收率改造實(shí)踐 圖一 一期工程原則流程圖自磨球磨磁

3、選45m濃縮池重選浮選重選環(huán)水分級(jí)鐵精浮精總尾過濾過濾濾液魯中礦業(yè)選礦廠提高鐵金屬回收率改造實(shí)踐 選礦廠二期工程流程為濕式自磨-球磨連續(xù)磨礦弱磁細(xì)篩再磨再選強(qiáng)磁浮選再磨強(qiáng)磁-重選工藝（原則流程圖見圖二），磨礦系統(tǒng)增加2個(gè)系列，磁選、重選、浮選全部進(jìn)行改造，2009年1月磨礦流程已經(jīng)投入生產(chǎn)，強(qiáng)磁流程也陸續(xù)投入使用，2011年初細(xì)篩-再磨-再選-強(qiáng)磁-再磨-強(qiáng)磁流程投入使用，目前重選、浮選流程正在改造建設(shè)中。魯中礦業(yè)選礦廠提高鐵金屬回收率改造實(shí)踐自磨自磨磁選45m濃縮池強(qiáng)磁浮選重選環(huán)水分級(jí)鐵精浮 精總尾過濾強(qiáng)磁過濾濾液細(xì)篩磁選魯中礦業(yè)選礦廠提高鐵金屬回收率改造實(shí)踐3、一期工程選礦流程簡(jiǎn)述3.1

4、指標(biāo)簡(jiǎn)述 魯中礦業(yè)井下采出礦石中含有粘板巖及部分與粘土質(zhì)膠結(jié)物組成的頂板巖，礦石含水量大，粘度大。容易在破碎機(jī)、篩分及礦倉(cāng)作業(yè)中發(fā)生堵塞，不宜采用破碎、篩分碎礦流程，因此一期工程采用濕式自磨流程。魯中礦業(yè)選礦廠提高鐵金屬回收率改造實(shí)踐 同時(shí)原礦中含有大量的原生礦泥并在磨礦作業(yè)中進(jìn)一步產(chǎn)生次 生礦泥，6065%（）分級(jí)溢流中，-500含量在34%40%之間，-10m粒級(jí)含量在2228%之間，需要采用磁力脫水槽作業(yè)進(jìn)行脫泥，為后續(xù)重浮選流程改善礦石條件，減少礦泥的影響，螺旋溜槽的作用是富集銅金屬和赤褐鐵礦，浮選主要是富集自然銅，2007年前浮精銅品位大于20%，2007年開始由于港里礦的開采，黃鐵

5、礦含量大幅增加，并在重選作業(yè)中也得到較好富集，導(dǎo)致浮精銅品位降低至10%以下。魯中礦業(yè)選礦廠提高鐵金屬回收率改造實(shí)踐一期工程投產(chǎn)以來，隨著井下礦石開采深度的逐步增加和港里礦的開采，入選礦石氧化程度逐步增加，從投產(chǎn)初期的28%左右逐步降低至目前的22%，但磁選性能一致較好。原礦品位從40%左右逐步降低至目前30%，最低月份達(dá)到25%。而礦石中礦泥的含量基本保持不變，2011年5月檢測(cè)結(jié)果溢流細(xì)度67.7%（），占44.01%。魯中礦業(yè)選礦廠提高鐵金屬回收率改造實(shí)踐 隨著礦石性質(zhì)的變化，選礦廠鐵品位、鐵回收率指標(biāo)從投產(chǎn)初期的64%、84%逐步降低至63%、78%，鐵回收率最低時(shí)只有70.01%，主

6、要原因是鐵礦物嵌布粒度變細(xì)，赤褐鐵礦含量增加。在相同的入選細(xì)度情況下，弱磁選精礦鐵品位從64.5%降低至63%，螺旋溜槽精礦鐵品位從50%降低至45%，為保證產(chǎn)品質(zhì)量，重選精礦大部分以中礦產(chǎn)品產(chǎn)出。魯中礦業(yè)選礦廠提高鐵金屬回收率改造實(shí)踐、提高回收率的主要改造 1999年開始，螺旋溜槽作的最終精礦鐵品位已經(jīng)降至45%，經(jīng)過室內(nèi)試驗(yàn)驗(yàn)證，2000年在原三重精選場(chǎng)地安裝3臺(tái)6S搖床取代6臺(tái)1200mm三頭螺旋溜槽，每臺(tái)搖床的給礦量在34噸/小時(shí)。每臺(tái)搖床接礦帶總長(zhǎng)為5000mm，是單頭螺旋溜槽接礦帶總長(zhǎng)450mm的11倍，因此物料能夠更加均勻分布，可以隨意截取不同品位的產(chǎn)品，生產(chǎn)所 魯中礦業(yè)選礦廠提

7、高鐵金屬回收率改造實(shí)踐 能截取的精礦品位最高能達(dá)到，當(dāng)搖床精礦品位達(dá)到59時(shí)，只降低最終精礦品位個(gè)百分點(diǎn)，能夠摻入最終精礦。在實(shí)際生產(chǎn)中為保證鐵精礦品位，搖床精礦的截取量隨著磁精品位的波動(dòng)而波動(dòng)，當(dāng)磁精品位高時(shí)，搖床精礦截取的礦量就大，反之截取量就小。20012010年搖床精礦指標(biāo)見表1：魯中礦業(yè)選礦廠提高鐵金屬回收率改造實(shí)踐表1 20012010年搖床精礦指標(biāo)年份 2001 200220032004200520062007200820092010品位 59.2157.3559.6259.5759.7061.4260.1760.8461.6861.59回收率（）0.720.850.740.72

8、0.710.490.610.570.420.47魯中礦業(yè)選礦廠提高鐵金屬回收率改造實(shí)踐 搖床中礦鐵品位平均為42.51%，作為一種產(chǎn)品單獨(dú)銷售，每年產(chǎn)量在3萬噸左右，提高鐵金屬綜合回收率個(gè)百分點(diǎn)。4、新工藝流程的研究與選擇 二期工程的主要任務(wù)是在現(xiàn)有選礦廠的基礎(chǔ)上，進(jìn)行擴(kuò)建與改造，提高產(chǎn)能與鐵礦物回收率。在提高產(chǎn)能方面擴(kuò)建2個(gè)磨礦系列，每個(gè)系列采用自磨60003000mm，球磨36004500mm與3000mm沉沒式雙螺旋分級(jí)組成的連續(xù)磨礦流程，比原來每個(gè)系列產(chǎn)能擴(kuò)大2倍以上。魯中礦業(yè)選礦廠提高鐵金屬回收率改造實(shí)踐 20多年的生產(chǎn)實(shí)踐以及大量的室內(nèi)試驗(yàn)分析與生產(chǎn)考察表明在提高鐵礦物回收率方面，

9、主要需要解決以下問題：弱磁流程精礦TFe含量偏低；磁力脫水槽尾礦TFe含量過高，并在重浮選之前無法有效脫泥；螺旋溜槽精礦TFe含量過低并且作業(yè)回收率較低。魯中礦業(yè)選礦廠提高鐵金屬回收率改造實(shí)踐經(jīng)馬鞍山礦山研究院試驗(yàn)確定弱磁流程精礦TFe含量偏低通過采用弱磁細(xì)篩再磨再選流程解決，細(xì)篩篩孔尺寸，再磨粒度92%（），磁精TFe含量能夠達(dá)到66.33%。在回收率改造方面，按照馬鞍山礦山研究院試驗(yàn)的主體流程進(jìn)行改造，但結(jié)合選礦廠的實(shí)際情況進(jìn)行試驗(yàn)研究與下列改造。魯中礦業(yè)選礦廠提高鐵金屬回收率改造實(shí)踐圖三 原磁選流程至總尾溜槽4臺(tái)脫水槽半逆流磁選機(jī)至45m濃縮機(jī)半逆流磁選機(jī)順流磁選機(jī)分級(jí)溢流磁精，至過濾魯

10、中礦業(yè)選礦廠提高鐵金屬回收率改造實(shí)踐原磁選流程見圖三所示。磁力脫水槽在流程中的作用：在選別之前進(jìn)行有效脫泥，降低磁精和進(jìn)入重浮選礦漿中礦泥含量，提高過濾機(jī)處理能力和降低濾餅水份。原試驗(yàn)流程采用3段磁選代替原磁選流程。使用磁選機(jī)取代原脫水槽在試驗(yàn)室內(nèi)是可行的，但在實(shí)際生產(chǎn)中，不使用脫水槽，過濾機(jī)處理能力下降約10%15%，并且濾餅水份提高近2個(gè)百分點(diǎn)，嚴(yán)重影響正常生產(chǎn)。魯中礦業(yè)選礦廠提高鐵金屬回收率改造實(shí)踐改造計(jì)劃中不再興建磁選廠房，對(duì)原有空間進(jìn)行改造后安裝磁選流程設(shè)備和細(xì)篩設(shè)備，因此新流程采用的磁選設(shè)備要做到占地面積小，磁選精礦品位、回收率以及磁精中細(xì)粒級(jí)含量與原磁選流程相當(dāng)。2009年選礦廠

11、采用北京雪域火磁電設(shè)備技術(shù)有限公司提供的CCTC-1230磁鐵礦粗選專用永磁筒式磁選機(jī)和CCTJ-1030磁鐵礦精選專用永磁筒式磁選機(jī)組成兩段磁選流程在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行工業(yè)試驗(yàn)，先后進(jìn)行了兩次對(duì)比試驗(yàn)考察，每次考察時(shí)間為20天，考察結(jié)果見表2、表3， 魯中礦業(yè)選礦廠提高鐵金屬回收率改造實(shí)踐表中原流程尾礦為脫水槽尾礦與磁選機(jī)尾礦通過計(jì)算獲得的磁選流程作業(yè)尾礦。表2 對(duì)比試驗(yàn)考察結(jié)果一流程 入磨原礦% 精礦% 尾礦% 磁精0.03mm%回收率% 產(chǎn)率% 原 35.4562.8812.2424.9980.5845.43新34.1562.9212.6324.9980.1444.75比較 -0.30.880.3

12、90.5-0.44-0.68魯中礦業(yè)選礦廠提高鐵金屬回收率改造實(shí)踐表3 對(duì)比試驗(yàn)考察結(jié)果二入磨原礦% 精礦% 尾礦% 磁精0.03mm% 回收率%產(chǎn)率% 原37.3563.3113.6530.6680.8947.73 新37.6363.4113.5731.2780.9348.27 比較0.28-0.10.080.610.040.54流程魯中礦業(yè)選礦廠提高鐵金屬回收率改造實(shí)踐 兩次考察結(jié)果均顯示，CCTC-1230與CCTJ-1030磁選機(jī)組成的磁選流程在在精礦品位，作業(yè)回收率基本一致，在精礦細(xì)粒級(jí)含量上略高于原流程，但在生產(chǎn)中過濾機(jī)沒有出現(xiàn)生產(chǎn)異常?？疾爝€顯示，脫水槽尾礦TFe含量最高達(dá)到19

13、.11%，最低為14.32%，平均為15.69%，與日常檢測(cè)一致，同時(shí)顯示脫水槽作業(yè)在提高磁精TFe含量上基本沒有作用。新磁選流程在現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)試驗(yàn)中獲得成功，使弱磁性鐵礦物全部進(jìn)入磁尾，便于后續(xù)集中處理，但也將相當(dāng)于原礦量的15%20%大量礦泥帶入后續(xù)流程，在重浮選之前必須處理。魯中礦業(yè)選礦廠提高鐵金屬回收率改造實(shí)踐、采用中礦45m濃縮池強(qiáng)磁流程代替脫水槽的脫泥作用隨著原礦處理能力的增加，原中礦45m濃縮池處理能力與沉降面積均不能滿足要求，需要增加一臺(tái)45m濃縮池進(jìn)行中礦濃縮，根據(jù)溢流中最大固體顆粒直徑相關(guān)計(jì)算公式計(jì)算，使用單臺(tái)45m濃縮池濃縮全部磁尾，其溢流最大顆粒為24m，按照設(shè)計(jì)要求中礦濃

14、縮的溢流最大顆粒不超過5m，但相對(duì)于脫水槽溢流最大顆粒125m已經(jīng)是大幅降低了，因此可以采用一段濃縮脫泥、一段水質(zhì)凈化兩段串聯(lián)的濃縮流程承擔(dān)磁尾脫泥工作，再經(jīng)過一段強(qiáng)磁作業(yè)，進(jìn)入浮選的礦漿礦泥含量應(yīng)該會(huì)大幅降低。在與中冶北方工程技術(shù)有限公司溝通時(shí)提出這一建議，中冶北方工程技術(shù)有限公司采納并按照這一要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。魯中礦業(yè)選礦廠提高鐵金屬回收率改造實(shí)踐 該流程投入使用后，實(shí)測(cè)一段中礦45溢流最大顆粒36m，TFe含量在11.2%，相對(duì)于原礦的產(chǎn)率為9.34%。比脫水槽脫泥有根本性的改變，同時(shí)一段強(qiáng)磁精礦含量21.60%比原流程浮選給礦17.12%高出個(gè)百分點(diǎn)；一段強(qiáng)磁精礦TFe含量24.10%，較

15、原螺旋溜槽一粗一精作業(yè)精礦TFe含量15.61%高出個(gè)百分點(diǎn)；一段強(qiáng)磁作業(yè)回收率為42.54%，較原螺旋溜槽一粗一精作業(yè)回收率22.65%高出個(gè)百分點(diǎn)。同時(shí)一段強(qiáng)磁銅金屬作業(yè)回收率65.27%，比原螺旋溜槽一粗一精的73.28%有較大幅度下降。魯中礦業(yè)選礦廠提高鐵金屬回收率改造實(shí)踐 這一改造根本解決重浮選作業(yè)前除泥和螺旋溜槽鐵金屬回收率較低的情況。原礦銅金屬含量為0.062%，扣除其他作業(yè)的損失，實(shí)際損失銅金屬約50噸/年。采用離心機(jī)搖床流程代替螺旋溜槽搖床 原試驗(yàn)流程為二段強(qiáng)磁搖床，因搖床處理能力小，占地面積大，在設(shè)計(jì)時(shí)改為二段強(qiáng)磁螺旋溜槽搖床。選礦廠自2007年開始針對(duì)這一流程進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)

16、，考慮銅金屬的回收，一段強(qiáng)磁場(chǎng)強(qiáng)采用1T，高于推薦流程的場(chǎng)強(qiáng)，二段強(qiáng)磁場(chǎng)強(qiáng)為，螺旋溜槽在分選粒級(jí)占92%物料時(shí)，試驗(yàn)過程中觀察螺旋溜槽槽面，分帶不明顯，給礦量大小對(duì)螺旋溜槽的分選效果影響較大，甚至無法分選，尾礦達(dá)到32.92%，甩掉大部分的細(xì)粒級(jí)鐵礦物，精礦品位比給礦品位只提高3個(gè)百分點(diǎn)，作業(yè)回收率只有41.28%，既不能有效回收鐵礦物，又無法為搖床作業(yè)提供合格的原料。之后又進(jìn)行了2次同樣的試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果基本相同。魯中礦業(yè)選礦廠提高鐵金屬回收率改造實(shí)踐 鑒于上述試驗(yàn)結(jié)果，選礦廠通過對(duì)各種重選設(shè)備的考察，決定采用贛州金環(huán)磁選設(shè)備有限公司生產(chǎn)的SLON型離心機(jī)和搖床作為下一步試驗(yàn)研究方向，與200

17、8年委托金環(huán)磁選設(shè)備有限公司進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果推薦一段強(qiáng)磁場(chǎng)1T二段強(qiáng)磁場(chǎng)強(qiáng)0.3T兩段離心機(jī)的選礦流程。在原礦鐵品位12.50%的情況下，試驗(yàn)指標(biāo)為精礦產(chǎn)率5.95%（占入磨原礦的3.24%），精礦品位60.12%，鐵金屬回收率28.61%。優(yōu)于二段強(qiáng)磁搖床流程2.48%，更優(yōu)于二段強(qiáng)磁螺旋溜槽搖床流程。但該試驗(yàn)二段強(qiáng)磁場(chǎng)強(qiáng)偏低，尾礦品位較高，同時(shí)原廠房無法安裝44臺(tái)離心機(jī)。在選礦廠進(jìn)行的驗(yàn)證試驗(yàn)中，當(dāng)二段強(qiáng)磁場(chǎng)強(qiáng)調(diào)至?xí)r，二段離心機(jī)對(duì)精礦鐵品位的提高幅度大幅降低，保證產(chǎn)率的條件下只能達(dá)到53.93%，提高精礦鐵品位至60%時(shí)，精礦產(chǎn)率大幅降低至1.58%，回收率也大幅下降。在此基礎(chǔ)上選礦廠進(jìn)行二段強(qiáng)磁0.6T離心機(jī)搖床流程試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果為精礦產(chǎn)率5.86%（占入磨原礦的3.19%），精礦品位58.69%，鐵金屬回收率27.81%。最終該試驗(yàn)結(jié)果通過驗(yàn)收，作為設(shè)計(jì)依據(jù)。魯中礦業(yè)選礦廠提高鐵金屬回收率改造實(shí)踐 2009年11月選礦廠提前使用一段強(qiáng)磁流程，并進(jìn)行重選工業(yè)試驗(yàn)，通過考察發(fā)現(xiàn)，強(qiáng)磁回收的細(xì)顆粒礦物螺旋溜槽作業(yè)中大量流失，在給礦細(xì)度48.24%（），占21.97%，鐵品位25.39%的情況下，尾礦鐵品位高達(dá)18.6%，對(duì)精礦品位的提升效果較差，最差時(shí)只提高個(gè)百分點(diǎn)，間接驗(yàn)證了二段強(qiáng)磁螺旋溜槽搖床的缺點(diǎn)。同時(shí)在工業(yè)