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某选矿厂处理粗粒磁铁矿精矿经济分析 ① 张志荣1， 王小林1， 张学录2， 田开慧3 （1.酒钢钢研院，甘肃 嘉峪关 735100； 2.酒钢资源中心，甘肃 嘉峪关 735100； 3.酒钢选烧厂，甘肃 嘉峪关 735100） 摘 要 肃北县酒钢某磁铁矿选矿厂长期处于停产状态，为充分利用其现有资产，对途经该厂的酒钢外购粗粒磁铁精矿进行再磨 再选，并进行了技术经济分析。 通过分析表明，利用该选厂对粗精矿进行精选加工，精选后精矿中 SiO2含量降低约 5 个百分点，粒 度更有利于后续的烧结作业，技术上可行，经济上有利。 关键词 粗粒磁铁精矿； 再磨再选； 经济分析 中图分类号 TD924文献标识码 Adoi10.3969／ j.issn.0253-6099.2018.05.012 文章编号 0253-6099（2018）05-0048-03 Economic uation for Separation of Coarse Magnetite in a Concentrator ZHANG Zhi-rong1， WANG Xiao-lin1， ZHANG Xue-lu2， TIAN Kai-hui3 （1.Iron ＆ Steel Research Institute， JISCO， Jiayuguan 735100， Gansu， China； 2.Mineral Resources Development Center， JISCO， Jiayuguan 735100， Gansu， China； 3.Concentration and Sintering Plant of JISCO， Jiayuguan 735100， Gansu， China） Abstract A magnetite processing plant of JISCO， located in Subei County， has been suspended for years. For making full use of its existing facilities， the outsourced coarse magnetite concentrate by JISCO， which is transported via this plant， is planned to be processed for regrinding and re-concentration here. The technical and economic uation for such practice show that the SiO2content in the rough concentrate can be reduced by 5 percentage points after the cleaning process， and the fineness of powder benefits the follow-up sintering operation. Thus， it is concluded that such approach is technically feasible and economically favorable. Key words coarse magnetite； regrinding and re-concentration； economic uation 甘肃省肃北县某磁铁矿选矿厂设计年处理原矿量 120 万吨，年产铁精矿 30 万吨，建有碎矿、磨矿、磁选、 脱水、过滤等系统。 因为所处理原矿品位低且难选，磨 矿选别成本高，导致该选厂建成以后，长期处于停产状 态，年亏损较大。 该选矿厂位置独特，恰好处于酒钢外 购粗精矿汽车运输到酒钢本部的中间环节上；粗精矿 易精选，加工后使用效果更好。 如果在该选矿厂对粗 精矿进行深加工，不失为一种盘活资产的可行途径，对 该选厂降本增效有着重要意义［1］。 1 概 况 粗粒磁铁精矿（以下简称粗精矿）是十分易选的铁 矿粉，受矿山缺水缺电限制，供方将采出的矿石破碎后 只进行了简单的干式选别，然后将粗精矿销往新疆八钢 及甘肃酒钢。 粗精矿粒度较粗（0～8 mm，-0.074 mm 粒 级含量约 15％），无法直接用于球团生产，需通过再磨再 选控制粒度和提高品位，使其满足球团和烧结生产的用 料要求。 包钢、酒钢选矿厂在 2008 年曾经通过类似的 工艺对高品位磁铁精矿进行过提质降杂研究［2-3］。 粗精矿的质量提升空间大，精选加工成本低。 酒钢 选烧厂一选厂及新疆昕昊达精选厂近几年对粗精矿的 选矿工业生产表明，铁品位约 60.5％、SiO2含量 8％左右 的粗精矿经过一段磨矿（-0.074 mm 粒级含量约 55％）、 一脱一磁两段弱磁选选别，可获得精矿 TFe 品位约 67％、 SiO2含量 3.3％左右、回收率 94％左右的理想指标。 2 粗精矿精选经济性对比分析 2.1 精选的意义 粗精矿直接使用，对烧结的生产影响如下① 粗 精矿-0.074 mm 粒级含量约为 15％，与其它精矿相比 细颗粒较少，所以其成球性较差，导致料层透气性差， 垂直烧结速度慢，烧结厂配加后烧结矿台时处理量降 低；② 粗精矿水分含量低，在烧结过程中无法实现均 匀润湿，影响混合料制粒效果。 ①收稿日期 2018-03-27 作者简介 张志荣（1971-），男，陕西人，正高级工程师，工程硕士，主要从事难选铁矿工艺研究和选矿工程技术应用。 第 38 卷第 5 期 2018 年 10 月 矿矿 冶冶 工工 程程 MINING AND METALLURGICAL ENGINEERING Vol.38 №5 October 2018 万方数据 昕昊达精选厂及酒钢选矿厂的精选实践证明，精 选对烧结工序是有利的，除了提高精矿品位，还可以改 善烧结效果、降低铁水成本。 2.2 精选的可行性及能力 肃北县某选矿厂主要处理天然磁铁矿，采用三段 磨矿、三段选别工艺流程。 磨矿实行三二二配置，其中 一段磨矿 3 台球磨机，二段、三段磨矿各 2 台球磨机； 选别设备选用 20 台磁重分选器和 20 台磁选机。 粗精矿在肃北某选矿厂只需要采用一段磨矿就可 以进行提质降杂，精选后精矿粒度和品位能够满足球 团生产的用料要求。 但是需要对原有生产流程进行简 单改造一段磁选完的精矿通过管道直接输送到浓缩 磁选机进行过滤脱水；由于为粗粒磁选精矿，一台陶瓷 过滤机可以改为盘式真空过滤机，以提高过滤效率、降 低脱水成本。 改造后的工艺流程见图 1。 滤液尾矿精矿 过 滤 浓缩 磁选 一段 磁选 一段 磁重选 螺旋 分级机 球磨 粗精矿 图 1 粗精矿精选工艺流程 肃北县某选矿厂一个系列的处理粗精矿能力估算 如下 酒钢目前采用 Φ3.2 m 3.1 m 湿式格子型球磨机 磨矿，其有效容积为 22.65 m3，磨矿细度为-0.074 mm 粒级占 55％，处理蒙古粉矿的能力为 53 t／ h。 肃北县 某选矿厂球磨机为 MQG2740 湿式格子型球磨机，其有 效容积为 19.67 m3，则 1 台球磨机的处理能力为 Qh＝ 53 19.67／22.65 ≈ 46 t／ （台h） 球磨机的作业率设定为 91％，则一个系列月处理 能力为 Qm＝ 46 24 30 0.91／10 000 ≈ 3.0 万吨／月 2.3 精选的经济性对比分析 基于粗精矿当前采购 3 万吨／ 月现状，用选矿、烧 结、炼铁系统的方法对其精选后的效果进行经济性对 比分析，经济测算结果见表 1。 方案 1酒钢现有处理模式，汽车运输到酒钢哈密 昕昊达球团厂精选，然后生产球团矿通过火车运输到 酒钢。 方案 2汽车运输到肃北县某选矿厂加工，精矿采 用汽车运输到酒钢生产球团或烧结矿。 方案 3酒钢现有处理模式，部分粗精矿采用汽车 直接运输到酒钢选烧厂进行烧结。 由表 1 可知，粗精矿通过汽车运输到肃北县选矿 厂加工（即方案 2），虽然选矿加工成本略高，但可有效 降低综合运输费用，同其它两种粗精矿处理模式相比， 成本较低。 粗精矿进入选矿系统后，SiO2含量降低约 5 个百 分点，提高了选矿综合精矿质量。 与直接进入烧结相 比，配比 5％，即精选后可以提高烧结矿质量，这样可 提高低价位自产精矿生产高碱度烧结矿的入炉比例。 采用炼铁炉料结构，利用酒钢高炉配料进行经济分析， 虽然烧结矿价格上升 1.2 元／ 吨，但是优化炉料结构， 铁水成本（不考虑增产）可降低 1.9 元／ 吨，见表 2。 表 1 不同精选途径处理粗精矿的成本分析 成本项目单位方案 1方案 2方案 3 粗精矿处理量万吨363636 当地采购价格元／ 吨343.6343.6343.6 到选矿厂运费元／ 吨100（汽车运输到哈密）129（汽车运输到肃北县选厂）234（汽车直接运输到酒钢） 原矿品位％60.060.060.0 精矿品位％67.067.067.0 选比倍1.21.21.2 精矿量万吨303030 精矿加工费元／ 吨41.047.020.0 精矿到本部的运费元／ 吨152（火车到酒钢）93（汽车运输到酒钢烧结）0 运输精矿水分％050 精选后到厂价格元／ 吨725.32712.01713.12 94第 5 期张志荣等 某选矿厂处理粗粒磁铁矿精矿经济分析 万方数据 表 2 粗精矿使用途径对炼铁成本的影响 对比项目 烧结炼铁 含量／ ％ TFeSiO2CaO 碱度 烧结矿成本 ／ （元吨 -1 ） 入炉品位 ／ ％ 炉渣 碱度 铁水成本 ／ （元吨 -1 ） 粗精矿直接入烧结49.707.3914.241.926420.053.981.141 337.9 精选后入烧结49.847.2214.191.926421.254.071.141 336.0 2.4 肃北县某选矿厂精选存在问题与建议 1） 肃北县某选矿厂对粗精矿进行加工，技术上可 行。 生产工艺及装备通过较少改造就能对粗精矿进行 精选。 主要对上料和选别、脱水流程进行简单改造 即可。 2） 保持现有粗精矿的处理模式，肃北县选矿厂改 造一个系列处理粗精矿的采购量，可以降低铁水成本。 需要确认供方粗精矿的供货能力，确定精选加工能力。 3） 肃北冬季天气寒冷，经过滤机过滤的铁精矿含 有 5％～6％的水分，铁精矿运输过程中易结冻，可采取 阶段性生产，避开严寒天气。 3 结 语 1） 肃北县某选矿厂对粗精矿进行精选加工，技术 上可行。 精选后精矿中 SiO2含量降低约 5 个百分点， 粒度更有利于后续的烧结作业。 2） 肃北县某选矿厂对粗精矿进行精选加工，经济 上有利。 与直接进入烧结相比，粗精矿精选后虽然烧 结矿价格上升 1.2 元／ 吨，但是提高了酒钢自产精矿生 产高碱度烧结矿的入炉比例，铁水总体成本可降低 1.9 元／ 吨。 3） 肃北冬季天气寒冷，经过滤机过滤的铁精矿， 含有 5％～6％的水分，铁精矿运输过程中易结冻，可采 取阶段性生产。 参考文献 ［1］ 陈毅琳. 客观评价铁精矿选矿提质降杂的经济效益［J］. 金属矿 山， 2008（8）61-64. ［2］ 贾 艳，印彩霞. 包钢外购铁精矿提质降杂的试验研究［J］. 矿业 快报， 2008（5）38-40. ［3］ 张志荣. 酒钢粗粒磁铁矿提质降杂生产实践［C］∥全国大高炉炼 铁学术年会， 2013774-775. 引用本文 张志荣，王小林，张学录，等. 某选矿厂处理粗粒磁铁矿精矿 经济分析［J］. 矿冶工程， 2018，38（5）48-50. �������������������������������������������������������������������������������������������������� （上接第 47 页） 选矿浆浓度分别为 17.77％和 24.40％。 脱泥可改善高 泥氧化锌矿的矿浆流体性质。 2） 从脱泥前后矿浆浓度与矿浆粘度拟合函数关 系可知，在一定浓度范围内，矿浆浓度与矿浆粘度间存 在 3 次多项式关系。 3） 高泥氧化锌矿不脱泥浮选和脱泥浮选试验中， 各自最佳浮选条件下的矿浆浓度和表观粘度各不相同， 但还原粘度几乎相同（17～18）。 还原粘度已将矿浆的 诸多因素考虑在内，能作为矿浆分散程度的量化标准， 可指导同一矿物不同含泥量和浮选条件下的浮选。 参考文献 ［1］ 陈爱良，赵中伟，贾希俊，等. 氧化锌矿综合利用现状与展望［J］. 矿冶工程， 2008，28（6）62-66. ［2］ 杨柳毅，章晓林，李明晓，等. 兰坪低品位氧化锌矿脱泥浮选新工 艺试验研究［J］. 矿冶， 2012，21（1）4-7. ［3］ 杨 敏，周怡玫，汤小军，等. 浮选脱泥选别某难选氧化锌矿试验 研究［J］. 有色金属（选矿部分）， 2010（4）5-8. ［4］ 李明晓，刘殿文，张文彬. 矿泥对某氧化锌矿石浮选指标的影响［J］. 昆明理工大学学报（自然科学版）， 2010，35（5）7-9. ［5］ 马忠臣，孟宪瑜，吕 辉. 矿泥对某氧化铅锌矿石浮选的影响及采 取的技术措施［J］. 有色矿冶， 1999（6）14-17. ［6］ 张 鹏，吴志超，敖华军. 污泥的粘度与浓度、温度三者关系式的 实验推导［J］. 环境工程学报， 2006，7（3）72-74. ［7］ 汪 彬，李茂林，崔 瑞，等. 鄂西高磷鲕状赤铁矿矿浆粘度影响 因素研究［J］. 金属矿山， 2011（6）109-112. ［8］ 朱从杰. 矿泥对氧化锌矿物浮选行为的影响［J］. 矿产综合利用， 2005（1）7-11. ［9］ 张远君. 流体力学大全［M］. 北京北京航空航天大学出版社， 1991. ［10］ Einstein A. 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