鲍加庆

(莱钢集团莱芜矿业有限公司，山东 莱芜 271100)

应用研究·黑色矿山·

磨矿前湿式预选工艺在莱矿选厂的应用

鲍加庆

(莱钢集团莱芜矿业有限公司，山东 莱芜 271100)

莱芜矿业有限公司选矿厂使用并改进了磨前湿式预选工艺，提前抛去脉石矿物和铁矿物的贫连生体，提高了一段球磨的入磨矿石品位，增加了矿石的有效入磨量，降低了系统能耗；排出的废石也得到了有效利用，综合效果显著。

湿式预磁选； 脉石； 抛废

1 前言

莱芜矿业有限公司选矿厂(新)于2014年建成并开始试生产，2015年正式运行，投产后矿业公司关闭了产能落后的马庄选矿厂和业庄小选厂。新选厂设计生产能力为年处理原矿200万t，在新选厂试运行和运行初期，整个流程并不顺畅，存在许多问题，经过系列针对性的改造与调整，主要工艺流程基本稳定，现选矿厂原矿处理能力已达到260万t/a，破碎和磨选工艺的实际生产能力都超出了设计预期，作为承接破碎与磨选的湿式预选工艺发挥了重要作用。

2 预选工艺的选用

2.1 原矿性质

选厂入选矿石以公司矿区自产矿为主，地下开采，属大冶式高温热液交代矽卡岩型铁矿石，原矿化学成分分析和铁物相分析结果见表1和表2。

由表1和表2可以看出，原矿中TFe为40.86%，FeO含量为15.16%，磁性率为37.10%，属典型的磁铁矿矿石。原矿中的铁以磁性铁为主，含量37.31%，占有率为91.31%。

从井下开采出的矿石中除有用矿物之外还混有大量的脉石矿物，而且有用的铁矿物之中也含有部分较贫的连生体，选厂入选矿石主要矿物含量见表3。

从表3可以看出，原矿中主要金属矿物为磁铁矿，含量52%，含少量的赤、褐铁矿，脉石矿物主要是方解石和白云石，含量为20%，脉石矿物的总量约为42%，脉石相对比较集中，如果能够提前抛出，则会提高矿物的有效入磨量。

表1 原矿化学成分分析结果 %

表2 铁物相分析结果 %

表3 主要矿物含量 %

2.2 节能方面

在矿业公司的生产耗能中，采矿耗能约占1/3，选矿耗能约占2/3；而在选矿厂的总能耗中磨矿工序的能耗占全厂总能耗的50%以上，降低磨机的能耗非常关键。如果将入选矿石中的脉石矿物和铁矿物的贫连生体提前脱离，不使其进入磨机，则会大大降低磨机和钢球等损耗，节约大量的电能，提高磨机的有效矿物入磨量。

3 工艺选择

3.1 磁滑轮干选抛废

国内很多矿山的磁铁矿石甩岩抛废采用的是磁滑轮，该矿矿石铁矿物嵌布粒度以中细粒为主，多呈半自形—他形粒状结构，呈稠密浸染状、团块状分布；脉石矿物呈不规则团块状、粒状或星点状嵌布于有用矿物之中，需破碎解离到一定程度才能将脉石从矿物中分离出来。如使用磁滑轮，则会因矿石粒度较大、解离度不够抛出的废石含铁较多，品位较高，浪费较大。而且磁滑轮抛出的大块废石如何处置也是一个难以解决的问题。使用磁滑轮进行抛废对莱矿选厂来说浪费较多，故而不用。

3.2 磨前湿式预选抛废

选用高效磁选机CCT- Y1236作为磨前湿式预选机，入选粒度为20～0mm，磁感应强度高达500mT。由入选矿石的原矿性质可以看出，只要将原矿破碎至合适的粒度就能将矿石中的脉石矿物和铁矿物的贫连生体进行提前分离。为了实现多碎少磨，减少有用金属矿物的流失，并更好地保证湿式预选设备的正常运转，选厂将最终破碎产品降至10mm以下，可以更有效地将细粒级岩石、贫连生体、弱磁矿等利用湿式预先磁选提前抛出不进入球磨，从而达到增加矿石的有效入磨量，提高入磨品位，减少磨选消耗。

3.3 工艺设计

选厂磨前湿式预选工艺设计为破碎最终产品进入湿式预选机，湿选精矿进入球磨分级，湿选尾矿进入筛孔尺寸为1mm的直线振动筛进行脱泥脱水，筛下产物(-1mm)进入最终尾矿，筛上产物(+1mm)为粗粒级岩石，由皮带机输送至储料场。初始运行的磨前湿式预选工艺流程见图1。

图1 原设计的磨前湿式预选工艺流程图

4 工艺改进

磨前湿式预选工艺根据设计完成施工后，一段时间内运行良好，但随着生产进行和规模的扩大，出现了一些的问题。在解决问题的同时，对磨前湿式预选工艺进行了完善。

4.1 增加洗矿筛

选矿厂破碎采用的是三段两闭路流程，因井下原矿含水量大、粘度高导致中、细碎进出漏斗堵塞严重以及筛分设备效率低下，制约生产。选矿厂针对破碎出现的问题，在粗碎后安装了洗矿筛对矿石进行筛洗脱泥，解决了因矿黏而出现的堵塞和难以筛分的问题。洗矿筛筛上产物进入中细碎；筛下产品为-6mm粒级的物料，满足磨前湿式预选的要求，调浆后输送至湿式预选。

4.2 破碎除尘灰的处理

破碎系统对矿石筛洗脱泥改造之后，矿石的水分约为3.9%，含水率比较低，矿石进入后续工艺进行破碎筛分时矿石粉碎产生的粉尘增多，车间粉尘量也随之增加。破碎系统采用的是气箱脉冲布袋除尘器，对各个车间所有的产尘点均进行严格密闭，在做好产尘点密闭的基础上设置除尘系统进行抽风， 使密闭罩内形成足够的负压防止粉尘外溢，除尘效果良好。除尘系统收集的粉尘是矿石粉碎后产生的微细粒矿物，其铁品位比原矿品位略低，在39%左右，不可抛弃。原设计将收集的粉尘卸至皮带机上回收利用，但粉尘粒度细，含水率低，粉尘卸至皮带上会产生二次扬尘，影响最终整体除尘效果。

经仔细研究后，将破碎除尘灰用密闭的螺旋给料机输送至一搅拌筒中，为防止粉尘外溢，搅拌筒可以封闭，在搅拌筒内将除尘灰用水搅拌调浆后输送至磨前湿式预选，解决了除尘灰难以处理的问题。最终破碎系统净化后气体的含尘浓度低于国家所规定的排放标准。

4.3 湿选直线筛筛下产物的回收

对湿式预选工艺中直线振动筛进行考察时发现，筛下产物品位约为9.5%，磁性铁品位约为2.5%，直接抛弃比较浪费，会造成铁金属的流失，应将此产物返回流程处理。研究后决定，将筛下产物返回一段球磨旋流器进行分级，再磨再选。

磨前湿式预选工艺在改进后形成了生产稳定的最终工艺，运行良好。改进后的磨前湿式预选工艺见图2。

图2 改进后的磨前湿式预选工艺流程图

5 湿式预选应用效果

磨前湿式预选工艺改进后，2015年和2016年选矿厂入选原矿共计352.7万t，湿式预选甩岩24.8万t，甩岩铁品位合计为6.78%，低于总尾矿铁品位7.93%，指标上合理，相当于提前分离尾矿。如果不使用磨前湿选抛出脉石矿物，这些脉石矿物就会进入后续流程，选别后最终也会变成尾矿被排放出去，但会增加生产费用，降低生产效率。

对磨前湿式预选粗精矿进行铁物相分析，分析结果见表4。

表4 湿式预选精矿铁物相分析结果 %

从表4可以看出，经过磨前湿式预选，预选粗精矿中的磁性铁的含量由入选原矿的37.31%提高到41.15%，氧化铁由预选前的2.09%提高到2.65%，硫化铁和碳酸铁也有一定提高，全铁含量由预选前的40.86%提高到45.47%，效果明显。

经过磨前湿式预选，减少了给入磨机的废石量，入磨品位得到有效提高，在磨机处理量不变的条件下，提高了磨机的有效处理量，节约了钢球和衬板的损耗，节约了电能；而且将脉石矿物提前分离也减少了后续工艺的损耗。

磨前湿式预选工艺中抛出的废石为+1mm的石子，粒度均匀，坚硬耐磨，可用于修路和井下充填封堵墙空心砖的制造等。

矿石中含有铜矿物，铜精粉是莱矿选矿厂的重要副产品，经过磨前湿式预选工艺后，从旋流器溢流取样分析发现铜品位由预选前的0.131%提高到0.137%，铜得到了有效富集，为后续的浮选工艺提供了便利。

6 结语

(1)磨前湿式预选工艺的使用和完善，将脉石矿物和铁矿物贫连生体提前抛离，提高了入磨品位，增加了磨机的有效入磨量，降低了能耗。

(2)磨前湿式预选不单是一台设备，更是一套比较完善成熟的工艺，在选矿厂承接破碎和磨选的过程中到了重要作用。

Application of wet pre-separation before grinding in Laiwu mining company concentrator

Through using and optimizing the pre-separation technology before grinding in Laiwu mining company concentrator, the lean intergrowth ore of gangue and iron mineral was discarded in advance, which improved the ore grade of the first stage grinding and the effective grinding capacity, and decreased the energy consumption. The discarded gangue was effectively used, and the general effect was obvious.

wet pre-separation; gangue; discarding tailings

TD921

B

2017-04-10

鲍加庆(1981-)，男，工程师，从事选矿技术管理工作。