钒钛磁铁精矿过滤脱水的影响因素及改善措施.pdf

f 1 0 冶 金 矿 山设 计 与 建 设 M e t al mi ne de s i R n a nd c on st r uc t i on 第 3 2卷第 6期 2 0 0 0年I 1月 文章编号 l o 0 4 1 2 7 3 2 0 0 0 0 6 --0 o l 0 一o 钒钛磁铁精矿过滤脱水的影响因素及改善措施 T ． 』 轴集 团矿业公司 川 攀枝花 6 1 7 0 6 3 础 攀 钢 集 团 矿 业 公 司 密 地 选 矿 厂 ， 四 川 攀 枝 花 1 ， 一 ， 一 T D 9 2 6 2 识 A 中圉 分类号 ． 2 文献 标识码； ， 1‘ ／’ ， 。 _ ‘ ． I nf l ue nc i ng f a c t o r s o n f i l t r a t i o n a nd d e wa t e r i ng e f f e c t o f V- Ti ma g n e t i c c o n c e nt r a t e a n d i mpr o v e m e n t m e a s u r e s l 引 言 攀钢密地选矿厂是我国特大型的铁矿石选 矿厂之一， 设计年处理钒钛磁铁矿石 1 3 5 0万 t ， 年产钒钛磁铁精矿 5 8 8 ． 3万 t 。 磨选工艺采用一 段闭路磨矿 ， 一粗一精一扫磁选作业的工艺流程 1 9 9 3年后陆续改为 _粗一精 。 铁精矿分成 1 6 个系统进行脱水 。 鉴于磨选过程为粗磨入选 ， 且 钒钛磁铁精矿具有较粗的粒度和较强的磁性 ， 精 矿脱水设备设计采用 T C W一 1 2外滤式筒型真空 收稿 日期 2 D 0 0 0 8 一I 作 者简介 ， 付 相仕 1 9 6 8 一 ， 男． 四 川重庆 人， 攀 钢选矿 厂 工 程师 ， 学 士． 主 要从事选 矿技术 研 究 与 生产管理 。 磁力过滤机， 真空系统采用 S Z 一 4型水环式真空 泵和鼓风机 匹配。 过滤介质采用加厚 三层 锦纶 过滤布。 1 9 8 4年 ， 攀钢密地选矿厂对真空系统进 行 了技术改造 ， 用 6 B 3 3型水喷射 泵取代了水 环式真空泵， 并使用至今 为了产品便于贮存和 减少运输途 中的金属流失， 以及满足烧结、 冶炼 的需 要 ， 要 求钒 钛磁 铁精 矿 水份 小 于或 等 于 1 0 。1 9 9 0年后 ， 随着生产规模的逐步扩大 ， 过 滤脱水作业的效果很差 ， 钒钛磁铁精矿水份大于 1 0 ， 近几年来这个问题尤为突出， 因此分析钒 钛磁铁精矿过滤脱水效果的影响因素， 并探讨其 解决的措施是十分必要的 。 2 影 响因素分析 维普资讯 付相 仕等钒铁磁铁 精矿过滤脱水的影响 因素蕊改善措施 1 l 钒钛磁铁精矿过滤脱水效果影响因素很多， 笔者认为， 归结起来， 主要有 下几个方面 2 ． 1 矿浆性质变差 矿浆性质包括过滤物料 的粒度组成和矿浆 粘度两个方面 。 由于攀钢密地选矿厂在选铁工艺 中未加任何药剂 ， 矿浆呈中性 ， 牯度很小， 对脱水 作业的影响不大， 因此矿浆性质对脱水作业的影 响主要是来 自矿浆粒度的变化。 一股来说 ， 矿浆 粒 度粗 ， 其 表面积小 ， 毛 细孔 隙率小 ， 毛细孔径 大， 毛细管力小， 容易脱水 反之 ， 矿浆粒度细， 表 面积大 ， 则不易脱水。 攀枝花钒钛磁铁矿矿石为金属复合矿石 ， 矿 石分布在四大矿区 1 7个矿带 ， 各个矿带之间矿 石性质差异很大 ， 在保证选出合格铁精矿品位时 所要求的磨矿粒度不同。 1 9 9 3 年长抄矿冶研究 院 攀枝花矿中近期矿样选铁试验研究 表明 四 大矿区中 ， 营盘山 8矿带矿石嵌布粒度最粗 ， 磨 矿细度 ～O ． 0 7 4mm 含量只需 1 8 ． 6 便可选 出 合格的铁精矿。 朱家包包矿 9矿带矿石性质 最 差， 嵌布粒度最细 ， 需细磨到 一0 ． 0 7 4 I D ． i n含量 6 8 ． 5 才能选 出合格铁精矿 。 攀钢密地选矿 厂 投产后到 1 9 9 0年前， 矿石主要来 自兰家 火山， 朱家包包来矿 比例很小。 1 9 9 0年后 ， 朱矿来矿比 例增加， 同时各矿带 向深部开采， 矿石嵌布粒度 变细 ， 在保证选 出铁精矿品位合格时所需要的粒 度就越小 ， 这样势必导致过滤给矿粒度越细， 因 此脱水的效果就越差， 铁精矿水份就高 表 1 表 1 1 9 8 5 ～1 9 9 9年来象包包矿比侧、 磨矿粒度 和铁糟矿水份的关系 统计表 2 ． 2 真 空度低 真空度的高低是决定过滤脱水效果好坏的重 要困素。 一般而言， 真空度高， 抽吸水的力大， 脱水 效果好 ， 精矿水份低 反之 ， 脱水效果就差 ， 精矿水 份 就 高。 根 据 设 备 技 术 性 能 要 求，T c w一 1 2 外滤式永磁真空 过滤机工 作压力为0 ． 0 5 ～ O ． 0 6 MP a时， 才能有效地通过滤布吸抽滤液达到 脱水的效果。 1 9 9 6 年攀钢密地选矿厂技术科对现 场 1 6个系统的真空度进行了考查， 结果普遍偏 低， 平均真空度为0 ． 0 3 7 MP a ， 远远低于设计要求 的真空度 导致真空度低的原因很多 ， 见表 2 裹 2 真空度低的原因夏改善措施 原 因 措 麓 喷射泵求箱木量不足 过滤机分配头、 借气盘■气 真 空管路跑日 真空 自动排藏一关闭不严进气 矿量小， 舟质 嚣真空 谴布表面矿量分布不 均匀跑真 空 喷射泵水箱木溢过高 喷射 罩喷喃 磨损 水 喷射泵蔫求． 上 水量小 喧 身 | 泵 喷嘴堵塞 应加木至木糖高度的 2 ／ 3 上 对分配要、 错气盘进行毫台， 加垫 密封 检謦、 密封、 堵叠 投售 调慢过撼机膏体转连 检查鲭矿器． 将矿浆分布均匀 加换砖木． 降低木温 鼻俸檀营， 更 换喷喃 更换叶转或盘根线 解体遗遗靖嘴 2 ． 3 过滤机筒体外表磁场强度高 T C W一 1 2外滤式真空磁力过滤机是用永久 性 磁系构成磁极 ， 设计外表磁场 强度为 0 ． 1 0 6 MA／ M， 磁偏 角 4 3 。 。 它的最大特点就是利用磁 力吸收矿浆中的强磁性铁 ， 使其迅速形成滤饼， 从而获得较高的处理能力 。 在这个过程中， 磁力 作用大于重力作用 它的缺点也在于有磁系， 矿 浆中细粒级矿石的铁 品位一般都高于粗粒级矿 石的铁品位， 比粗粒级更易于被磁力吸附到滤饼 的底层， 导致滤饼 的透气性差 ， 甚至堵塞滤布孔 隙， 因而不利于铁精矿脱水， 磁力越大 ， 铁矿水份 就越高。 过滤机的实际给矿量仅为 4 O t ／ h左右 远远低于设计 所需的 6 O ～6 5 t ／ h ， 因此 0 ． 1 0 6 MA／ M 的磁场强度有富裕 ， 应减小 ， 使之更利于 铁精矿脱水。 2 ． 4 介质堵塞严重 攀钢密地选矿厂以锦纶滤布为介质 三层 该介质具有透气性好 的特点 。 投产到 1 9 9 0年以 前过滤矿浆粒度较粗 ， 脱水效果 良好， 铁精矿水 维普资讯 1 2 冶 金 矿 山 设 计 与 建 设 第 3 2 卷 第6 期 份满 足小于 1 0 的要求。 1 9 9 0年以后， 由于矿 浆 中细粒 缎 含量的增加 ． 滤_佰使用 的前期透气 好 ， 脱水效果较好 ． 但到了中后期， 滤布 L 隙堵塞 严重 ． 透气性较差 。 加之， 滤布本身质量较差 ， 磨 损较快 ． 破损的地方较多 ， 导致真空度下降． 脱水 效果更差 2 ． j 给矿箱安装高度过高 根据设计 ， 给矿箱的安装高度为 1 9 0 0 mm， 而现场为了方便， 实际安装高度为 2 0 0 0 mm． 这 样一方面相对减少 了过池f 【 c{ 水面积 。 另⋯方面 ， 矿浆液面高于过滤机筒 ． 苛线导致溢流跑水 。 2 ． 6 现场操作不当 过滤脱水作业操作方面的因素很多 ， 主要表 现 在 下几个 环节 2 ． 6 ． 1转 速 快 过滤机筒体转速与铁精矿水份密切相关 ， 转 速越快 ， 水份越高 ， 转速过低 ， 生产能力下降。 因 此 ， 只有适宜 的转速 ， 才能满足生产和脱水的需 要 T C W l 2外滤式筒型真空磁力过滤机处理能 力为 6 0 ～6 5 t ／ h左右， 因此按以往 的转速进行 操作， 转速N g J “ 比较快 。 根据 l 9 9 6年攀钢密地 选矿厂技术科在 l 系统的试验结果以及近几年 的生产实践证明， 过滤机筒体每转一周所用的时 间控制在 7 3 ～7 5 s 是 比较适宜的。 2 ． 6 ． 2给 矿 浓 度 低 给矿浓度越 高． 过滤脱水效果越好。 按照设 计要求 ， 给矿浓度应控 制在 5 0 ％～6 O ％ 为宜。 现场考查表 明， 操作中， 工人怕过滤给矿丁字管 堵 塞， 实 际浓度仅 4 0 ％～5 O ， 较 设计要求 的 低 2 ． 6 ． 3风 压 和 吹 风 位 置 不 恰 当 吹风压力大， 吹风位置靠前， 滤饼带水 ， 铁精 矿水份高 。 吹风压力小， 吹风位置靠后 ， ⋯部分滤 饼落入溢流底 箱中， 堵塞溢流底箱 ， 导致底箱跑 水到精 矿皮带上。 因此 ， 操作中吹风压力和 位置 一 定要适当， 才能保证铁精矿水份。 3 改善措施 3 ． 1 采 用新的分级工艺 ， 降低过滤鲐矿 中细粒 级含量 在确保钒钛铁精矿 品伉和金属 回收率的酊 提下 ． 采用新的分级工艺， 提高分级效率． 减少过 磨， 从而相应减少过滤给矿中的细粒级 含量。 新 的分级工艺 目前有两种 ， 一种是 应用旋流筛控 制分级流程 ； 另一乖 I 是 旋流筛加高频细筛 或圆 筒筛 的组合分级流程 3 ． 1 ． 1 应 用旋 流 筛控 制分娅 流程 工艺流程 磨矿螺旋分级机十旋流筛， 其 特点是将闭路磨矿的螺旋分级溢流放粗 ， 浓度 控制在 6 5 左右 ， 减少分级返砂中有用矿物 的合格含量， 减少过l 屯用旋流筛 立筛和锥筛 筛距都为 0 ． 6 5 mm 放粗的分级溢流进行控 制 ， 剔 除人选物料 q r 粗牲级连生体 矿物。1 9 9 4 年 月攀钢密地选矿厂技术科 旋流筛对分级 溢 流 进行 控制 分 级 的工 业 试验 结 果表 明 ， 采用 该 流程 能 提高 分 级 效 率 1 0 ． 8 2 ％ 接 一0 ． 0 7 4 mm计 ， 减少了不必要的过粉碎 ， 从而相应减少 了过滤机给矿 中 一0 ． 1 8 mm 的含量 2 6 ． 2 6 ， 其中减少 一0 ． 0 7 4 mm 含量约 2 ． 8 4 ％， 改善了 过滤给矿中的粒度组成 。 目前该流程在攀钢密地 选矿厂的 l 4 、 l 5 系统中应用。 3 ． 1 ． 2组合分 级流程 工艺流程 磨矿螺旋分级机 旋流筛粗 选高频细筛 或 圆筒筛 精选 ， 该流程的特点 是 先将螺旋分级机溢流放粗再用旋流筛 筛孔 尺寸 1 ． j mm 隔粗后进入粗选作业 ， 粗选精 矿 经脱磁后给到筛 L 尺寸为 0 ． 3 5 m m 的高频细筛 或圆筒筛 上 ， 筛上产物再返 回球磨， 筛下产物 进入精选作业 该流程的分级效率很高， 能有效 地降低过磨 ， 减少给 矿中的细粒级含量 表 3 ， 其 中减少 一0 ． 0 7 4 mm 含量达 6 ． 8 6 。 目前该 流程在攀钢密地选矿厂 6 、 1 0 、 8 系统应用 3 ． 2 确保过滤所需真空度 1 发现过滤机真 空度 低， 应立 即对 喷射 泵、 真空管路、 错气盘等进行检查， 并对 出现的质 量问题及时处理， 详见表 2 。 2 增大 喷射泵的流量 攀钢密地选矿厂技 术科1 9 9 6年对 1 系统进行的降铁 精矿水份试 验研 究结 果表 明， 用流量 为 2 0 0 t e l 。 ／ h的 L S 、 1 5 0 一 l 2 5型泵取代流量为 1 7 0 m。 ／ h的6 B 3 3型 维普资讯 2 0 0 0年 儿 月 扫 等 钒铁 磋拽精矿过滤脱水 的影响 因素及 改善措施 1 3 ’ 喷射泵并将泵体 中间的 4个 喷嘴直径由 l 7 mm 扩大至 2 0 t 3 2 i ， 泵体安装高度由 8 m提高副 9 ． 2 m 设备性能要求高度达 l O m， 但现场场地空间 只有 9 ． 2m ， 真 空度 可以达到 0 ． 0 6MP a 上 。 3 ． 3 增加脱水区面积 1 9 9 6年攀钢密地选矿厂在 1 系统的试验结 果表 明， 过滤给 矿箱安装高度 由 2 0 0 0 mm 降到 1 8 5 0 mm， 将分配 盘的脱水 区域由 1 6 7 。扩大到 1 7 5 。 ， 增 加 了8 。 ， 能有 效 地 降低 铁精 矿 水份 0 ． 8 2 ％ 3 ． 4 及时清洗 、 更换过滤布 对过滤机锦纶过 滤布的清洗一定要及时， 清 洗时要加大水压和清洗的风压 ， 现在现场操作一 般不开清洗风 压， 导致清洗效果不好 ， 滤布 的再 生利用很低， 这 种错误的操作方法要及时纠正。 滤布的使用周期一般为三个月， 到期就要及时更 换 ， 不到更换周期 ， 滤布出现破损的应及时修补。 修补方法通常采取橇起二、 三道铁丝 ， 在下面垫 薄胶皮， 补丁不能过大， 以免减少过滤机的有效 面积 。 3 ． 5 加强操作管理 加强岗位操 作培训 ， 提高操作水平， 使其按 照下列技术要点进行操作 1 过滤机简体转速一般控制在7 3 ～7 5 s ／ 转 之间 。 根据当时来矿量和物料性质作适 当调整。 2 给矿量均匀 、 稳定 ， 浓度控制在 5 0 ～ 6 O 范围。 3 吹风压大小适量， 吹风位置适当。 吹风压 以刚好 吹掉滤饼为宜， 吹风位置以正好吹落在皮 带 中心为 准 。 4 建议 通过对过滤脱水效果影响因素的分析及应 采取措 施的探讨 ， 笔者认为 ， 攀钢密地选 矿厂今 后还应重点从以下几个方面开展工作 1 生产的组织应从整个 工艺角度进行考 虑 ， 在确保铁 精矿 品位和 回收率的前提下 ， 应考 虑前面工序对过滤机脱水效果的影响。 2 应进行合理配矿 比例的研究 攀枝花矿 石性质复 杂多变 ， 各矿区各矿带之间嵌布粒度差 异很大 ， 因此应加强在不 同矿带及不同配比条件 下矿石性 质对过滤脱水作业效果影响的研究， 找 出合理配 比， 稳定矿浆中的粒度组成。 3 加强过滤简体外表场强的研 究。 攀钢密 地选矿厂目前精矿台时仅为 4 0 t 左右， 远远低于 过滤 机设计 处理量 ， 因此没有 必要 再用 0 ． 1 0 6 MA／ M 这么高的外表场强来提高过滤机处理能 力。 从提 高过滤脱水效果． 降低钒钛磁铁 精矿水 份的角度出发 ， 降低过滤筒体外表磁场强 度， 对 提高钒钛磁铁精矿过滤脱水效果是有利的 ， 但外 表场强 应降低多少 才既能满 足过滤机处理能力 的需要 ， 又能提高脱水效果 ， 攀钢密地选矿 厂应 在这些方面进行探索。 4 滤布 的问题应引起重视 ， 目前攀钢密地 选 矿厂的滤布性能不佳 ， 质量差， 应考虑逐渐用 无纺滤布 、 不锈钢滤布或陶瓷过滤布取代。 爱 蔷 欢 迎 订 阅2 0 0 1 年 度 科 技 期 刊 I ； 一 。 。 。 。 。 。 ’ 。 ’ 矿 山机械 月刊 邮发代号 3 6 0 】 。 大 l 6开 F 定价 1 D ． 0 O元． 全年 ] 2 0 0 O元 t 盎晨矿山 月刊 邮发代号 2 6 1 3 9 。 大 1 6开； 定价 B ． 0 0元 ， 全年 ； 7 2 ． O 0元 国外金属矿山 双月刊 邮发代号 8 --3 8 { 定价 5 ． 5 0元， 垒年 3 3 0 O元 中国锰业 f 季 刊 邮发代号 ； 4 2 --1 1 5 ， 大1 6开； 定价 ； 5 ． 0 0元． 全年 2 0 ． 0 o元 矿业研究与开发 双月刊 定价 6 ． 0 0元， 全年 3 6 ． 0 O元 地址 ， 胡南省长沙市麓 山南路 2 3 6号 邮编 4 1 0 0 1 2 黄盒{ 月刊 邮发代号 ； 1 2 4 7 ， 大 1 6开； 定 价 7 ． 0 O元 } 全年 8 4∞ 元 维普资讯