高壓輥磨工藝在鐵礦工藝設計的應用

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高壓輥磨機是一種高效破碎設備，它利用層壓破碎原理使物料在被擠壓過程中顆粒表面和顆粒內部產生大量微裂紋，輥磨產品的邦德功指數可大幅降低，能提高后續磨機的處理能力。高壓輥磨機具有多碎少磨、單位能耗低、占地面積小、磨損件工作壽命長和運行可靠等優點。高壓輥磨可替代細碎作為第3段破碎使用，也可設在細碎作業后作為超細碎設備使用。輥磨閉路篩分產品預選，可采用濕式篩分濕式預選或干式篩分干式預選2種方案。采用濕式篩分濕式預選工藝，篩分效率高，預選效果好且一般不需設專門的打散工藝，作業中沒有粉塵污染;采用干式篩分干式預選，篩分效率低，預選效果差且一般需設打散工藝，但作業中粉塵較大。目前，國內已有多家選礦廠采用此工藝，如馬鋼南山鐵礦凹山選礦廠、撫順罕王傲牛礦業股份有限公司傲牛鐵礦選礦廠、河鋼司家營研山鐵礦選礦廠、內蒙溫更鐵礦選礦廠等。為此，就高壓輥磨機在撫順罕王毛公鐵礦選礦廠工藝中的應用進行探討。

1毛公鐵礦選礦廠設計概況及礦石性質

毛公鐵礦位于撫順市撫順縣石文鎮景佳村西北約3km，距撫順市望花區約40km。撫順罕王毛公鐵礦選礦廠設計規模為年處理露天開采的貧磁鐵礦石300萬t，采出礦石全鐵品位為28．91%。破碎系統采用粗、中2段1閉路破碎—篩上干選工藝，粗碎給礦粒度為850～0mm，篩下產品粒度為30～0mm;磨選系統采用高壓輥磨閉路濕式篩分—篩下濕式預磁選—1段閉路磨礦—磁選—過濾工藝流程，磨礦給料粒度為3～0mm，磨礦前拋廢產率為35%，最終鐵精礦全鐵品位為66．00%，全鐵回收率為90%。毛公鐵礦金屬礦物以磁鐵礦為主，含褐鐵礦，少量磁黃鐵礦及微量黃銅礦等。脈石以石英、角閃石、綠泥石為主，含少量透閃石、微斜長石及微量磷輝石等礦物。礦石為磁鐵石英巖，磁鐵礦和脈石石英呈黑白相間條帶狀，結構主要為中細粒、不規則板自形粒狀變晶結構。構造有致密塊狀、條帶狀及浸染狀3種，以條帶狀為主。原礦鐵物相分析結果見表1。

2選礦試驗及生產實踐

2011年9月撫順罕王毛公鐵礦提供了《景佳礦(3號礦體ZK4-6、ZK14-4鉆孔綜合樣)試驗室小型試驗報告》;2011年10月成都利君提供了《撫順罕王毛公鐵礦石高壓輥磨試驗報告》。現有毛公、景佳選礦廠均為撫順罕王傲牛礦業股份有限公司的選礦廠，年處理量分別為40和53萬t。2個選礦廠處理的礦石與新設計的毛公選礦廠處理的礦石為同一采區，礦石磨選特性基本相同，新設計的毛公選礦廠建成投產后，現有毛公、景佳選礦廠因位于開采的礦體上即行拆除。選礦試驗與生產實踐主要工藝技術指標匯總見表2。2．1設計流程的確定根據高壓輥磨試驗結果，設計確定采用高壓輥磨—濕式篩分—濕式預磁選工藝。

2．1．1破碎系統流程的確定

鑒于原礦粒度為850～0mm，破碎產品粒度為30～0mm，破碎系統采用粗、中2段1閉路工藝流程。從現場采場情況看，夾石較多，干選試驗和生產實踐表明采用干選可拋出8%以上的廢石，因此設計考慮大塊干選工藝，預選拋除這部分夾石。為保證干選作業效果，設計將干選設置在中碎閉路篩分的篩上，粒度為260～30mm。破碎系統工藝流程見圖1。

2．1．2輥磨、磨選系統流程的確定根據選礦試驗及現場生產情況，設計確定最終磨礦細度為－0．074mm70%。由于采用了高壓輥磨工藝，輥磨產品－0．074mm粒度含量達15%～20%，磨礦作業考慮采用1段磨礦分級工藝，即可達到－0．074mm70%的細度。按毛公鐵礦選礦廠的規模，考慮采用1個或2個磨礦系列。采用1個系列符合現代礦山設備大型化的發展趨勢，主廠房工藝設備數量少，操作環節少，便于生產管理，此設計按1個磨礦系列進行。設計采用高壓輥磨閉路濕式篩分—篩下濕式預選—1段磨礦分級—磁選—濃縮磁選—過濾—濕式預選尾礦分級的工藝流程。由于采用了輥磨篩下濕式預選工藝，可在入磨前拋除大量的尾礦，可減少磨礦能耗，降低選礦成本，增加經濟效益。輥磨、磨選系統工藝流程見圖2。圖2輥磨、磨選系統工藝流程2．2設計工藝主要技術指標設計工藝主要技術指標見表3。2．3主要設計特點(1)選礦廠規模為大型，采用粗、中2段1閉路破碎，1段閉路磨礦，1個磨選系列，可節省建設費用，降低生產管理成本。(2)破碎機均采用進口高效、節能大型設備，其他設備均采用國內同類產品中質量好、性能可靠的大型設備，可降低生產成本。(3)采用粗、中碎后篩上塊礦干選、高壓輥磨濕式閉路篩分、篩下濕式預磁選工藝，入磨礦量為65%，入磨粒度為－3mm，實現多碎少磨，能拋早拋，大幅度降低選礦加工成本。(4)磨礦分級采用旋流器與細篩組合配置，既可保證產品質量，又可減少細篩數量。(5)高壓輥磨篩下產品濕式預磁選尾礦粗細分級，粗粒級尾礦直接排至廢石場，可延長尾礦庫的使用年限。

3結語

撫順罕王毛公鐵礦廠的工藝設計中采用粗、中2段1閉路破碎流程，破碎產品粒度為30～0mm，既可滿足高壓輥磨的入料粒度要求，又能保證高壓輥磨輥皮的正常使用壽命;采用高效、節能破碎設備、大塊干選、高壓輥磨濕篩濕式預磁選等成熟技術，可及時拋除大量廢石，減少入磨礦量，降低入磨粒度，實現低成本處理鐵礦石的目的。

作者:劉賀民 單位:中冶京誠( 秦皇島) 工程技術有限公司