高压辊磨在马坑铁矿的应用分析

2020-11-07 332 上传者：管理员

摘要：福建马坑矿业股份有限公司采用高压辊磨预选工艺，对铁矿石进行超细碎，通过预选磁选分离出大部分非铁质性脉石矿物，实现选矿处理能力由300万吨提高到500万吨以上，且将预选尾矿开发成建筑砂料，有效提高企业经济效益。

关键词：
利用率
建筑砂
选矿处理能力
高压辊磨
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马坑铁矿是华东第一大单一磁铁矿。经探明，其铁矿石地质储量为4.34亿吨，平均含铁品位37.99%，并共、伴生有钼矿资源可综合利用（钼总金属量8万余吨），具有储量大、埋藏深、层位稳定、可选性好等特点。建设初期的发展思路为分期建设、滚动发展，即边生产边发展。选矿厂几经技改扩建，现已建成三个磨选系列的选矿生产线，已达到500万吨/年的设计规模，矿山主体工程建设投资已经达到30多亿元。马坑铁矿水文地质较为复杂，涌水量较大，采矿费用高，且主体工程前期投资高，建设周期长，积累的财务费用大。再加上国产矿价格不如进口矿价格。因此，必须选择前期投资少、后期运行费用低且先进的选矿工艺，以提高选矿生产效率，降低选矿费用，挖掘资源的综合利用率，保障企业经济效益。

1、马坑铁矿矿石性质

1.1矿石的矿物组成及嵌生关系[1]

马坑铁矿主要含铁矿物为磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿等，脉石矿物主要为石榴石、透辉石、钙铁辉石、符山石、石英、方解石、绿泥石、角闪石等。其中，磁铁矿为主要回收的矿物，多呈他形、半自形晶粒状结构、似海绵陨铁结构以及各种交代结构等，嵌布粒级较细，一般为0.03～0.10mm，细者0.01～0.03mm，粗者可达0.1～0.3mm以上，嵌布粒度相差很大，增加了选矿的难度。

1.2矿物的化学多元素分析

矿物化学多元素分析见表1。

表1矿物多元素分析结果

1.3矿物的铁物相分析

铁物相分析见表2。

表2矿物多元素分析结果

由多元素分析与铁物相分析可知，矿物组成相对简单，可回收的有用矿物主要是磁性铁，磁铁矿之铁占有率为81.63%，矿石属于低硫低磷铁矿石，碱度，属酸性矿石。

2、高压辊磨超细碎的作用分析

高压辊磨预选工艺为：矿石经过三段一闭路破碎后，再利用高压辊磨机与直线筛构成闭路，实施超细碎，将矿石粉碎到-3mm后采用准1500mm磁场强度为4000奥斯特半逆流型磁选机预选湿式预选。流程图如图1所示。

图1矿物多元素分析结果

2.1降低进球磨粒度

由于原有选矿厂常规三段一闭路破碎只能破碎到12mm左右的粒级，通过高压辊磨与筛下分机构成闭路可以将矿石细碎到小于3mm粒级。因此，矿石经过高压辊磨后，进球磨机的粒度由原有12mm下降到3mm以下，有利于提高球磨机的处理能力。

2.2提高矿石可磨度[2]

磨矿邦德功指数计算指标公式见式（1):

（公式）

式（1）中，F80指进料粒度，低于某个粒度占比80%;P80指出料粒度，低于某个粒度占比80%;P1指合格粒级；Gbp是计算球磨机功指数的经验参数。

根据式（1），高压辊磨机进料0.074mm磨矿邦德功指数计算指标为15.48千瓦·时/吨（-0.074mm含量为14.83%,P1=0.074mm;F80=1.602mm;P80=0.064mm;Gbp=1.208克/转）；高压辊磨破碎产品0.074mm磨矿邦德功指数计算指标为13.32千瓦·时/吨（-0.074mm含量为17.19%,F80=1.362mm;P1=0.074mm;P80=0.062mm;Gbp=1.460克/转）。

可见，经过高压辊磨超细碎后，矿石的可磨度得到改善，从而提高了球磨机的处理能力。实践证明，马坑选矿厂高压辊磨自2018年5月份500万吨/年采选工程正式投产后，球磨机的处理能力由120吨/小时提高到139吨/小时。

2.3实现预抛尾

马坑铁矿选矿回收的主要金属矿物为磁铁矿。铁矿石经过高压辊磨粉碎到-3mm后，铁矿石初步获得解离。解离后的矿石可以采用中场强永磁磁选机进行预先分选，将大部分非磁性矿和弱磁性矿与磁性矿分离。相应减少进入球磨机的矿石量，加大选矿厂原矿处理能力。对于预先磁选尾矿利用0.5mm筛孔的直线筛进行脱水。筛上+0.5mm粒级物料作为建筑砂使用，筛下下物进入磨选尾矿。

进入选矿厂后，经过三段一闭路筛上筛下分别干抛，再采用高压辊磨超细碎后通过湿式预选。预选尾矿产率为38%左右，预选精矿品位达48%以上。实现大幅减少入磨量的同时提高入磨品位，有效提高球磨机的工作效率。

预选尾矿直线筛脱水，筛上产率占52%，筛下产率占48%，也就是预选尾矿建筑砂的产率大约占进预选矿量的24.96%。目前日产建筑砂量约为4000吨，参照销售价格为48.5元/吨计算每日砂的产值19.4万元左右。

3、结论

(1）高压辊磨的应用，不仅满足低品位入选矿石的选矿需要，适应井下矿、渣混提采矿运输提升工艺的要求，同时还将马坑矿业的选矿处理能力从300万吨/年提高到500万吨/年。

(2）高压辊磨预选工艺的应用，变废弃尾矿为建筑砂，减少了固体废弃物排放量，提高了资源利用率，还创造了经济效益。

参考文献：

[1]中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司.二期铁矿石小型及连续扩大选矿工艺研究[R].龙岩:福建马坑矿业股份有限公司,2009.

[2]中钢集团安徽天源科技股份有限公司.铁矿石高压辊磨及磁选抛尾选矿工艺研究[R].龙岩:福建马坑矿业股份有限公司,2014.

谢毅龄.浅谈高压辊磨在马坑铁矿的应用[J].福建冶金,2020,49(06):1-2+5.