磨矿分级效率提升与实践改造

焦鹏飞1 高旭2 赵博3

内蒙古包钢钢联股份有限公司巴润矿业分公司     内蒙古 包头014080

摘要：某选矿厂磨选工序采用阶段磨矿阶段选别，提前抛尾，降低后续流程负荷的工艺特点，但是随着采场开采深部资源矿石性质的变化，选铁生产工艺在磨矿过程中出现过磨，但是在分级工艺中，溢流单体解离度不高，后续工艺指标异常波动的矛盾现象。因此提高旋流器溢流粒度是解决该问题的关键点。

关键词：旋流器；分级效率；溢流粒度

磨矿分级过程中如何有效提高磨矿细度和分级溢流细度是选矿作业的重要环节之一，磨矿作业的成本是选矿厂中较高的一部分，如何有效合理地控制磨矿及分级溢流细度是直接降低选矿成本，提高选厂经济效益的重要因素。磨矿分级细度的大小直接影响精矿品位的高低与产品的回收率，是影响选矿指标重要因素之一。

一、磁铁矿磨矿分级作业生产现状

1.1、原矿性质分析

原矿粒级分布，某系列的入磨粒度-10mm含量为87.47%，满足工序质量粒度指标控制要求（要求-12mm含量≥82%）。原矿的全铁品位29.22%，磁性铁占比为72.14%。铁矿物以磁铁矿为主。

1.2一段磨矿与分级作业指标及分析

给矿品位TFe=29.22%，一段球磨机给矿粒度-200目16.13%，球磨排矿粒度-200目27.66%，一次分级溢流粒度-200目48.20%，浓度为51.49%，旋沉粒度-200目17.41%，一段球磨新生-200目粒度11.53%，循环负荷200.39%，旋流器分级质效率34.17%。

1.3二段磨矿与分级作业指标及分析

二段旋流器溢流粒度-200目含量83.87%，旋沉粒度-200目34.07%，循环负荷233.01%，旋流器分级质效率41.87%，球磨排矿粒度-200目53.76%，二段球磨新生-200目粒度19.69%。

1.4三段磨矿与细筛作业指标及分析

某系列细筛分级筛下粒度-200目含量96.98%，单体解离度为94.62%，高频细筛的分级质效率为28.57%。三段球磨机排矿粒度-200目含量84.00%，单体解离度为88.96%，循环负荷率为225.18%。

该系列流程，采用球磨机进行磨矿工艺，经过一段磨矿，铁矿物单体解离度达到68.97%，3/4富连生体含量19.38%，二者之和88.45%；经过二段磨矿，铁矿物的单体解离度达到84.46%，3/4富连生含量6.78%，二者之和91.24%。根据矿物自然嵌布特征来看，铁矿物已绝大部分经得到了有效的解离。

采用旋流器进行分级工艺，一段排矿中+200目铁矿物单体解离度63.79%，TFe含量32.46%，一次分级旋流器溢流中+200目铁矿物单体解离度45.74%，TFe含量29.22%；二段排矿中-200目含量53.76%，+200目铁矿物单体解离度79.69%，TFe含量52.04%，二次分级旋流器溢流中-200目含量83.87%，+200目铁矿物单体解离度73.57%，TFe含量44.31%；一、二两次旋流分级中均出现+200粒级中解离度及全铁含量倒挂的现象，部分单体解离的铁矿物进入沉砂，铁矿物在沉砂中得到富集，在镜下可明显观察到沉砂中存在100μm左右的铁矿物单体。

二、现有工艺流程调整方案

2.1针对现有一次分级流程进行通过操作调整，使一次分级溢流粒度满足工序要求，提高分级效率。

2.2方法一稳定给矿量375t/h，固定一段排矿水及一次分级泵池补加水。方法二，将一次分级泵工作模式调整为固定频率运行。及时联系中控室换仓，调整高低品位矿混合使用将原矿稳定。将旋流器工作压力稳定在（90～110）kpa。

2.3给矿浓度影响分级效果对策：

调整一段排矿水（100-150）m³/h,如果排矿水过大，会将排矿浓度稀释过低加快了矿浆沉淀，而一段排矿管为自流管且坡度小，矿浆流速慢可能使排矿管堵塞造成生产事故。在排矿水不足以使矿浆浓度降到一次给矿生产要求的标准时，可逐步加大一次泵池补加水，将一次给矿浓度稀释到（55±5）%，这时泵池液位升高，一次流量提高。现阶段，使用20°锥角旋流器一次流量压力过大，处理量超过《西矿选矿工程初步设计》设定选取值 q=220m³/台.h，及工序质量一次分级压力范围，导致分级效果差，溢流跑粗。对策：通过实践操作调整对比，选用45°锥角旋流器2台、20°锥角旋流器1台，将压力控制在（90～110）kpa。一次旋流器溢流粒度提升明显。

2.4对二次旋流器进行改造，提高二次分级溢流细度。

由现流程使用的FX350-GT×10机组代替FX400-GX-B×8机组，提高二次分级溢流细度 。FX400旋流器结构采用复合锥角结构，与FX350相比，在入料性质接近的前提下，可以获得沉砂夹细量接近，溢流细度更高的指标，见表1。FX400旋流器由于比FX350旋流器大，运行会更加稳定，沉砂口较FX350旋流器大，不易发生因工况突变而沉砂口拉杆、堵塞等现象，对稳定流程意义重大。

表1. FX350和FX400取样数据平均处理结果

FX350平均数据
	浓度/%	细度/%	浓度负荷/%	细度负荷/%	分级质效率/%
入料	56.29	49.54	185.27	189.70	43.25
溢流	35.79	80.86
沉砂	81.48	33.03
FX400平均数据
	浓度/%	细度/%	浓度负荷/%	细度负荷/%	分级质效率/%
入料	59.26	46.67	329.72	306.83	39.51
溢流	30.82	86.68
沉砂	82.29	33.63

三、结论

通过单台调整一次旋流器组合，改进二次分级旋流器机组，稳定旋流器工作压力，降低矿浆粘度，有效提高旋流器分级效果，一次溢流粒度-200目由52%提至57% 二次溢流粒度-200目由83%提至（86-88）%。缓解三段闭路磨矿循环负荷，三段磨机-200目新生含量由6.8%提高至13%。提高了磨矿效率。分级粒度变细，单体解离度提高，利于选别工艺，降低尾矿品味，提高回收率，稳定系列生产工艺。磨机台效由370t/h提高至375t/h，为企业带来了可观的经济效益。

参考文献：张泾生主编；张国旺分册主编。现代选矿技术手册．第1册，破碎筛分与磨矿分级   -北京：冶金工业出版社，2016.3    ISBN 978-7-5024-7175-0