随着我国矿产资源的日益紧张,对矿产资源的选矿工艺的要求越来越高,某选矿厂由于选矿工艺设计不合理,导致选矿指标下降,选矿成本增加,因此,优化改造铁矿选矿工艺迫在眉睫。
一、原矿性质
矿石中金属矿物以赤铁矿、褐铁矿为主,其次有磁铁矿、方铅矿、闪锌矿,少量及微量矿物种类较多,有白铁矿、斑铜矿、蓝辉铜矿等;脉石矿物以辉石、石榴石、石英和方解石为主,其次有长石、绿泥石、云母、角闪石和高岭土等。
二、原矿工艺流程
原破碎工艺流程:采用三段一闭路破碎流程,最终产品粒度为-14mm。
磨选工艺:采用三段阶段磨矿二段阶段磁选及阴离子反浮选工艺流程。
考虑第二段磨矿后的抛尾产率有限,因此第二段及第三段磨矿属于连续磨矿。一段磨矿后进行弱磁选,弱磁尾矿经强磁选抛尾,弱磁精矿及强磁精矿混合经浓缩池浓缩后进行阴离子反浮选。该工艺流程在磁选阶段尽可能提高精矿铁回收率,浮选阶段则尽可能提高精矿铁品位。
三、原选矿工艺中存在的主要问题
1、回收效果差,品位低
随着采矿作业进入矿体深部,采出矿石中赤铁矿、褐铁矿等弱磁性铁矿物含量减小,矿石结晶粒度变细,而原选别工艺针对弱磁性铁矿物回收效果变差。在磨矿细度-400目占90%时,精矿品位达到62.11%,磁选尾矿产率为51.10%,浮选尾矿产率为17.02%。
2、精矿铁的回收率低
在磁选阶段,磁性铁回收率为98.50%,赤铁矿、褐铁矿回收率为25.52%;在浮选阶段,磁性铁浮选作业回收率为82.48%,赤铁矿、褐铁矿浮选作业回收率为27.23%;磁性铁总回收率为81.63%,赤铁矿、褐铁矿回收率仅为6.94%,全铁总回收率为62.00%,精矿品位62.10%;浮选尾矿铁品位较高,尤其磁性铁含量达22.14%,使得精矿铁回收率较低。
3、选矿设备落后,选矿成本高
选矿设备投入使用已长达十多年,各部位零件腐蚀老化严重,给生产操作和日常设备维护都增加了负担,增加了选矿成本,迫切需要进行更新换代。
四、选矿工艺技术的优化改造
1、碎矿系统优化
(1)合理调整排矿口,提高碎矿效率
原采用的三段一闭路破碎流程,排矿口偏大,各段破碎新生成细粒级含量偏低。通过合理调整,将各破碎作业排矿口调整为粗碎180mm、中碎35mm、细碎12mm,减轻了中细碎的负荷,提高了破碎系统效率显著提高碎矿效率。
(2)合理改变筛板材质,及时更换筛板
针对筛分效率低的生产现状,先后采用钢丝编织筛板、钢筋焊接筛板、钢板孔筛板、橡胶筛板、锰钢筛板。目前主要采用锰钢筛板,其他筛板耐磨性较差,使用周期较短,故障多,影响生产。同时,要加大检查力度,根据筛板的破损程度及时进行筛板的更换和加固,有效保障筛分作业的稳定进行。
2、磨矿系统优化改造
(1)合理配置钢球比例
在生产磨矿中,钢球对大颗粒矿石的磨矿能力较为明显,为了提高处理能力,必须提高小颗粒的磨矿能力,而提高磨矿能力的有效手段是适当增加小球比例,增加钢球的有效磨剥面积。通过大量的试验研究,目前,铁矿装球球径为120mm、80mm、60mm,比例为4:3:3。钢球配比优化后,显著增加了球磨机的处理量。
(2)提高磨矿浓度
通常提高磨矿浓度会改善磨矿效果,但磨矿浓度的提高必须以球磨机进出料平衡为前提,保证球磨机排料顺畅,避免“涨肚”现象的发生。由于矿石易破不易磨、球磨排矿无大颗粒,因此,矿浆具有良好的流动性,为提高磨矿浓度奠定了基础。经过现场调试,磨矿浓度从改造前的67%左右提高至73%左右,在不改变分级溢流矿浆浓细度和物料平衡的前提下,提高了球磨机台时处理量。
通过铁矿选矿工艺各个流程环节的优化改造,明显提高了矿石的综合利用率,降低能耗及选矿成本。由于矿石性质存在差异,选矿厂要优化选矿工艺流程及选别指标,选用高效合理的选矿设备及工艺进行生产,提高选矿的综合效益。
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