密地选矿厂提高分级效率研究与生产实践.pdf

第3 2 卷 2 0 1 2 年0 8 月 矿冶工程 M I N I N GA N DM E T A L L U R G I C A LE N G I N E E R I N G V 0 1 ．3 2 A u g u s t2 0 1 2 密地选矿厂提高分级效率研究与生产实践9 卢斌 攀钢集团矿业有限公司选矿厂，四川攀枝花6 1 7 0 6 7 摘要介绍了密地选矿厂提高选矿分级效率的多项试验研究及工业化应用情况，通过提高分级效率达到了提高球磨原矿处理量 的目的原矿台时由9 4 ．5 8 ∥h 提高到1 0 6 ．0 3 ∥h ，提高幅度为1 2 ．1 1 ％。该研究成果作为密地选矿厂扩能升级的重要措施，并已全 面投入生产运行。 关键词密地选矿厂；磨矿；分级效率；研究；实践 中图分类号T D 9 2 文献标识码A文章编号0 2 5 3 ～6 0 9 9 2 0 1 2 0 8 0 0 5 2 0 4 密地选矿厂2 0 0 5 年改造为两段磨矿、阶磨阶选流 程。一段采用q D l 5 1 0i i l m 锥形旋流器 两用两备 与 36 0 0 4 0 0 0m m 格子型球磨机组成闭路磨矿；二段采 用q b 3 5 0m m 锥形旋流器 三用三备 与高频细筛构成 组合分级与27 0 0 x36 0 0m m 溢流型球磨机组成闭路 磨矿。选别采用一粗二精一扫的弱磁选选别流程。 一段旋流器由于共用一台分矿箱，使用过程中存 在分矿不均，影响分级效率。同时因锥形旋流器固有 的结构特点限制，一段旋流器1 , 6 1 0m i l l 分级效率为 5 0 ％左右。 二段分级配置6 台q 3 5 0m m 锥形旋流器，三用三 备。与4 台国产高频振细细筛形成组合分级。组合分 级效率为3 0 ％左右，返砂中合格粒级含量多，二段球 磨循环负荷大，随着使用时间的增加，筛分效率逐年下 降，成为制约系统生产能力的“瓶颈”。 根据选矿磨矿分级学原理，分级效率增加，在一定 范围内，磨机生产能力呈线性增加。为此，密地选矿厂 开展了一系列的提高二段分级效率试验研究，期望以 提高一二段分级效率，达到提高选矿厂铁精矿产量的 目的。 铁精矿尾矿 图1密地选矿厂磨选工艺流程 1 密地选矿厂磨选工艺流程 2 矿石性质及合格粒径的确定 密地选矿厂目前采用两段磨矿，粗精矿再磨再选， 一次粗选，两次精选，一次扫选工艺。一段球磨机采用 ∞6 0 0 40 0 0m m 格子型球磨机与4 台 I D 6 1 0m m 旋 流器 2 用2 备 组成一段闭路磨矿。二段采用中2 7 0 0 36 0 0m m 溢流型球磨机与6 台, 1 3 5 0m m 旋流器 3 用3 备 4 台高频细筛组成闭路磨矿。工艺流程见 图1 。 2 ．1 矿物组成 攀枝花矿区矿石矿物组成以氧化物、硫化物和硅 酸盐类矿物为主，其中氧化物有钛磁铁矿、钛铁矿、赤 褐 铁矿；硫化矿有磁黄铁矿、黄铁矿等；硅酸盐类矿 物有钛辉石、橄榄石、斜长石、绿泥石等。其中按选矿 目的矿物类别及含量分为钛磁铁矿、钛铁矿、硫化物、 脉石矿物四大类。铁、钛化学物相分析见表l 。 ①收稿日期2 0 1 2 - 0 6 - 2 5 作者简介卢斌 1 9 6 3 一 ，女，四川米县人，工程师，主要从事选矿技术管理工作。 万方数据 2 0 1 2 年0 8 月 卢斌密地选矿厂提高分级效率研究与生产实践 表1原矿铁、钛化学物相分析 2 ．2 矿物嵌布粒度 矿物嵌布粒度见表2 。表中数据表明原矿中钛 磁铁矿、钛铁矿粒度都比较粗，粒度范围也较广，从 0 ．0 3 8 ～2 ．3 6m m ，主要集中在0 ．1 0 4 1 ．1 71 I I I ／1 ，属中一 粗粒嵌布，并以中粒为主；硫化物的粒度较细，粒度分 布从几微米至0 ．3 0m m ；而脉石矿物粒度较粗，粒度分 布也较广，特点是细粒少。即攀枝花钒钛磁铁矿矿物 嵌布粒度差异较大，工艺中适宜于粗粒抛尾。 表2 矿物嵌布粒度表 粒度塾垄塑 型丝黛叁塑丝 ／m m 个别累计个别累计 堕垡堑竺壁型丝 个别累计个别累计 9 ．7 6 8 ．7 01 8 ．4 6 O ．4 l1 1 ．O l2 9 ．4 7 6 ，3 36 ．7 4 8 ．7 02 0 ．3 34 9 ．踟 1 3 ．5 12 0 ．2 5l o ．8 21 9 ．5 22 0 ．9 87 0 ．7 8 1 7 ．5 93 7 ．8 42 2 ．7 34 2 ，2 51 3 ．9 18 4 ．6 9 2 1 ．0 95 8 ．9 3 2 3 ．1 26 5 ．3 76 ．2 79 0 ．9 6 1 7 ．8 87 6 ．8 11 8 ．8 98 4 ．2 61 6 ．0 75 ．1 59 6 ．1 1 8 ．6 88 5 ．4 96 ．0 79 0 ．3 32 2 ．0 53 8 ．1 21 ．5 5 卯．6 6 5 ．7 09 1 ．1 95 。0 l9 5 ，3 4 2 5 ．0 6 6 3 ．1 81 ．0 39 8 ．6 { 9 3 ．5 59 4 ．7 41 ．3 99 6 ．7 31 0 ．7 37 3 ．9 10 ．5 19 9 ．2 0 2 ．7 49 r 7 ．4 80 ．9 39 7 ．6 61 6 ．8 59 0 ．7 60 ．3 89 9 ．5 8 2 ．5 21 0 0 ．0 02 ．3 41 0 0 ．∞9 ．2 41 0 0 ．0 00 ．4 21 0 0 ．0 0 从钛磁铁矿嵌布粒度来看，不适宜细磨，当粒度在 0 ．1 0 4m m 以下时，单体解离度已达到9 0 ％以上。因此， 筛分控制选择0 ．1 - 0 ．1 5m l n 之间的筛孔尺寸已相当合 适。密地选矿厂目前选用筛孑L 尺寸为0 ．1 5m m 。 3 分级系统效率分析 3 ．1 一段分级效率分析 根据长期的生产实践及试验考查数据分析，使用 2 台q 6 1 0m m 旋流器存在分矿不均，造成2 台旋流器 溢流粗细相差很大，从而导致旋流器分级效率偏低。 试验数据见表3 ，筛分效率考查见表4 。 表3一段m 6 1 0m m 旋流器溢流考查结果 表4一段旋流器分级效率考查结果 从表4 可知当球磨机台时处理量达到9 4t ／h 时， 一段q ，6 1 0m m 锥形旋流器分级效率为5 2 ．8 6 ％，与国 内一段旋流器相比，属中等水平。但沉砂中一0 ．0 7 4 m m 含量为5 ．1 2 ％，一0 ．1 5 4m m 含量为2 3 ．1 8 ％，合格 粒级的含量较高，说明一段旋流器分级作业有待优化。 由于一段旋流器沉砂的绝对量很大，达到一段球磨机 给矿的2 ～3 倍，如能减少沉砂中的细粒级含量，减少 球磨机返砂量，可以有效释放一段球磨机产能。 3 ．2 二段分级系统现状 二段分级采用①3 5 0m m 旋流器与高频细筛组合 分级方式，二段旋流器溢流设计一0 。0 7 4m m 粒级含量 为4 0 ％～4 5 ％，进入高频细筛分级后筛下粒度 一0 ．0 7 4m m 粒级含量设计为6 5 ％。旋流器沉砂及筛 上物进入二段球磨机再磨。试验考查表明，二段旋流 器分级效率及高频细筛的分级效率均较差。试验考查 数据表5 。 表5原有高频细筛筛分效率考查结果 旋流器分级效率筛分效率 二段组合分级效率返砂比 ，％，％ f ％ ／镪 从表5 可知原有高频细筛筛分率非常低，筛上物 中一0 ．0 7 4m m 粒级含量高达3 5 ．9 0 ％，二段旋流器分 级效率2 0 ．1 4 ％，旋流器沉砂中的一0 ．0 7 4m m 粒级含 量高达2 1 ．3 5 ％，二段组合分级效率为2 9 ．6 5 ％。以筛 分效率的定义理解，这一结果意味着给矿中一0 ．0 7 4 m m 粒级含量中的7 0 ．3 5 ％将随着筛上及二段旋流器 沉砂返回二段球磨机再磨。当磨矿粒度达到一0 ．0 7 4 m m 粒级时，物料中钛磁铁矿的单体解离度已达到 9 7 ．4 8 ％、钛铁矿的单体解离度已达到9 7 ．6 6 ％、硫化物 的单体解离度已达到9 0 ．7 6 ％、脉石的单体解离度已达 ；8 “ 船田m s弓丑2肼叭嘟。 拍L L n n m n n m n n 吩 麟““m m 小Ⅲm m m m m 哪E瑚硒m∞田椰瑚埘坫m蝌“ 万方数据 矿冶工程第3 2 卷 到9 9 ．5 8 ％ 见表2 。即大量已单体解离的矿物将返回 二段球磨机再磨，严重影响二段球磨机通过量，降低了 二段磨矿效率 二段磨矿效率仅有0 ．7 4 4t ／ m 3 h ， 又因过磨增加了大量难选粒，给后续的磁选作业造成 不利影响。 从一二段分级效率的分析表明，一段旋流器分级 效率有提升的空间，二段旋流器 高频细筛分级效率 较差，提高一二段分级效率势在必行。 4 提高分级效率试验研究 4 ．1 嘶6 0 平底旋流器替代2 台①6 1 0m m 锥形旋流器 平底旋流器亦被称为循环床式旋流器或循环床式 分级机，它具有一个圆筒型机体，和一个很平的或是一 个“碗”型的底，如图2 所示。其工作原理为离心力 迫使粗粒固体下落，并沿着圆筒壁的底部碗型部分形 成一个循环床，上升空气一矿浆的细粒固体经旋流器中 心溢流出去。粗粒固体经固定在碗底中心的沉砂口从 底流排出。由于底部矿浆的流向突变，致使平底旋流 器比普通垂直旋流器具有更高的粗粒效果。这样直径 较小的平底旋流器工作起来就像大直径的锥形旋流 器。它具有分级效率高、不堵沉砂口、产品粒度均匀、 不跑粗等特点。 图2 平底旋流器 4 ．1 ．1旋流器条件试验试验分别进行了1 1 0 、1 2 0 、 1 3 0m m 沉砂口条件试验。确定该旋流器最佳的沉砂 口尺寸为1 3 0m m ，考查数据见表6 。 表6 不同沉砂口条件下平底旋流器分级效率对比 4 ．1 ．2 蛳6 0m m 平底旋流器与d 1 6 1 0m m 锥形旋流 器对比试验对比试验结果见表7 。由表7 可知，使 用1 台①6 6 0m m 平底旋流器能替代2 台嘶1 0m m 锥 形旋流器，使用1 3 0m m 的沉砂口时，分级效率比对比 系统高6 个百分点以上。分级效率接近6 0 ％，取得了 很好的试验效果。 表7 旋流器分级效率对比考查数据 0 ．1 5 43 2 ．9 93 3 ．3 4 0 ．0 7 42 7 ．1 92 3 ．2 6 溢流 一0 ．0 7 4 3 9 ．8 24 3 ．4 13 ．5 9 浓度2 3 ．7 92 4 ．3 7 4 ．2 德瑞克筛替代原有2 台高频细筛试验 为提高二段筛分效率，密地选矿厂引进了1 台德 瑞克筛与原有2 台国产筛组合筛分，进行了工业试验， 试验结果见表8 。 对比考查表明，德瑞克筛试验系统，二段磨矿效 率、二级分级效率、组合分级效率均明显高于对比系 统。经长期的生产指标对比，在保证铁精矿品位5 4 ％ 左右的前提下，原矿台时达到9 8 ．9 9t ／h 。生产指标对 比见表9 。 表8德瑞克筛系统与原有高频细筛系统对比试验考查结果 万方数据 2 0 1 2 年0 8 月 卢斌密地选矿厂提高分级效率研究与生产实践 表9 德瑞克筛系统与对比系统生产指标对比结果 德瑞克筛系统球磨机台时产量达到9 8 ．9 9t ／h ，精 矿品位5 3 ．9 9 ％。非德瑞克筛系统球磨机台时产量达 到9 4 ．5 8t ／h ，精矿品位5 3 ．9 1 ％。德瑞克筛系统球磨 台时比非德瑞克筛系统高4 ．4 1t ，精矿品位高0 ．0 8 个 百分点。 4 ．3 H G Z S - 5 5 1 0 0 7 Z 叠层高频振动试验 H G Z S 高频细筛是借鉴美国D e r r i e k 叠层筛的技 术，研发出的国内第一台叠层高频振动细筛，它具有德 瑞克筛普遍的优点，同时开发的聚氨酯筛网与德瑞克 筛板差距很小。最重要的是价格相差很大，具有高性 价比的优势。鉴于此，密地选矿厂引进了1 台H G z S - 5 5 1 0 0 7 Z 叠层高频振动 以下简称叠层筛 进行试验。 叠层筛安装在1 6 。系统，取代原有旧式高频细筛，组成 了d p 3 5 0 旋流器 l 台德瑞克筛 l 台叠层筛的组合 筛分方式。筛分效率考查结果见表1 0 。 表l O 叠层筛与德瑞克筛筛分效率考查结果 考查表明，使用两台高效筛分设备，原矿台时有大 幅提高的前提下，两种筛分设备筛分效率相近。叠层 筛略高于德瑞克筛 德瑞克筛已使用7 年，叠层筛为 新筛子 。试验结果表明，叠层筛具有与德瑞筛相似 的筛分效果，且产量提高幄度较大，密地选矿厂于 2 0 1 2 年1 月开始，在1 6 个系统按“嘶6 0 平底旋流器 二段采用0 3 5 0 旋流器 2 台叠层筛”工艺进行了 全面推广。推广后在保证精矿品位5 4 ％的前提下，原 矿台时达到1 0 6 ．0 3t ／h 。生产指标对比见表1 1 。 表1 13 种筛分系统生产指标统计表 注德瑞克筛系统为1 台德瑞克筛 2 台旧式高频细筛，叠层筛系统 为2 台叠层筛。 5 结语 提高密地选矿厂分级效率研究，开展了哇，6 6 0m m 平底旋流器工业试验、德瑞克筛试验、叠层筛试验等系 列工业试验，最终确定了一段采用q D 6 6 0 平底旋流器， 二段采用0 3 5 0 旋流器 2 台叠层筛组合分级方式，有 效提高了密地选矿厂整体分级效率，通过提高分级效 率达到了提高球磨原矿处理量的目的原矿台时由 9 4 ．5 8t ／h 提高到1 0 6 ．0 3t ／h ，提高幅度为1 2 ．1 1 ％。 该研究成果作为密地选矿厂扩能升级的重要措施实施 改造，并已全面投入生产运行。 万方数据