选矿厂破碎系统改造研究与实践.doc

选矿厂破碎系统改造研究与实践 范海宝,亓俊华，郭吉才 （莱钢集团莱芜矿业有限公司，山东 莱芜 271100） 摘 要：本文对选矿厂破碎系统遇到的问题进行了阐述，原矿含粉量大、含水量和粘度高是制约工艺流程顺畅的主要因素，针对这一问题提出了增设洗矿系统的改造方案，并进行了实施。经过改造完成后的试生产，证明了增设洗矿系统这一方案较好的解决了试车中遇到的问题。 关键词：破碎；洗矿系统；粉矿 莱芜矿业有限公司选矿厂筹建于2009年，是公司在推进“技术革新、设备更新、管理创新”的战略背景下新建的一座具有较高装备水平和自动化水平的现代化选厂，采用了德国洪堡的辊压机、美卓的颚式破碎机、圆锥破碎机和立磨、奥地利的强力曲张筛等一大批国外的先进设备，俄罗斯设计了选矿厂的自动化控制系统，设计处理能力为200万吨/年，并于2012年8月建设完成，进入试车阶段。 在试车阶段，由于矿石粘度较高、含粉量大，且水分含量达到12%左右，破碎系统各下矿漏斗堵塞严重，尤其是辊压机漏斗。为了给料的均匀，辊压机要求有压给料，料仓内料柱高度要达到1m，导致料仓频繁堵塞，整个系统无法运行。因此，公司组织技术人员对破碎系统进行了改造，本文研究了此次破碎系统的改造方案，并对改造效果进行了论述。 1 矿石性质 选矿厂处理的矿石主要来自谷家台铁矿和马庄铁矿。谷家台铁矿的矿石有原生矿和氧化矿，马庄铁矿的矿石主要为原生矿。在原生矿中主要金属矿物为磁铁矿，其次为假象赤铁矿、含钴黄铁矿、少量的赤铁矿、褐铁矿、兰辉铜矿、斑铜矿、铜兰，微量的黄铜矿、方铅矿等。氧化矿中主要金属矿物以假象（半假象）赤铁矿为主，磁铁矿次之（大部分被假象赤铁矿交代），少量褐铁矿、水赤铁矿（为黄铁矿氧化而成）和自然铜。主要脉石矿物有方解石，其次为石英、少量的绿泥石、金云母、透闪石、透辉石、高岭土、绿高岭土等[1]。 氧化矿中磁铁矿被氧化交代成半假象赤铁矿和假象赤铁矿、褐铁矿。在氧化矿中，磁性铁约占30%，约有45%的磁铁矿被氧化交代成半假象赤铁矿和假象赤铁矿，约有20%左右的磁铁矿被氧化成赤铁矿和褐铁矿，硅酸铁约占5%。半假象赤铁矿和假象赤铁矿由磁铁矿氧化蚀变而成，与磁铁矿具有相同的晶格结构，仍保留着磁铁矿的磁性，在磁选过程中可与磁铁矿一起被回收，赤铁矿和褐铁矿则属于弱磁性铁矿物。 矿石构造主要为块状、板状、浸染状，其次为压碎结构、熔蚀结构、交代残余结构，包裹结构。 矿石物理性质列于表1。 表1 矿石物理性质 项目 矿岩 密度（t/m3） 松散系数（k） 普氏硬度（f） 备注 矿石 3.74 1.5 10～12 岩石 2.75 1.5 4～12 矿石物相分析结果列于表2。 表2矿石物相分析结果 相别 名称 磁性矿物 中铁 碳酸盐 中铁 硫化物 中铁 赤、褐铁矿 中铁 硅酸盐 中铁 全铁 含量（%） 40.73 0.38 0.056 1.54 1.57 44.28 占有率（%） 91.98 0.86 0.13 3.48 3.55 100.00 原矿多元素化学分析结果列于表3。 表3原矿多元素化学分析结果 名称 TFe Cu Co S P As Mn Zn 含量（%） 44.28 0.098 0.018 0.079 0.035 0.01 0.13 0.018 名称 SiO2 Al2O3 CaO MgO Au Ag 含量（%） 11.74 2.50 11.53 4.8 0.038g/t 1g/t 2 改造前工艺流程及存在问题 2.1 改造前工艺流程 谷家台选厂现有破碎筛分工艺流程为三段两闭路流程。棒条筛首先进行预先筛分，一段粗碎开路，二段中碎前有美卓双层筛进行预先筛分与检查筛分，细碎辊压机与强力曲张筛构成闭路。粗碎设备C100颚式破碎机与HPF1360棒条筛构成粗碎组合，中碎设备Hp400标准圆锥破碎机与美卓RIPL-FLO XH3073 DD 双层振动筛构成中碎组合，细碎设备KRL/ED3000x8R45强力曲张筛与RP5.0-120/80型辊压机构成细碎组合。破碎筛分生产工艺流程见图1。 图1 破碎工艺流程图 2.2 存在的问题 现有破碎筛分系统经试车调试发现：辊压机进料口及其储矿仓下料口堵塞严重、双层筛进料口和出料口堵塞、上料量达不到设计要求， 经多次改造设计情况没有明显改善。研究分析认为原矿含粉量大、含水量和粘度高是制约工艺流程顺畅的主要因素。受井下生产条件和原矿性质的制约，提高原矿质量的难度较大，在选矿流程中如何解决原矿含粉量大、含水量和粘度高的问题是本次工艺改造的关键[2]。 其一，中间储矿仓物料经SF1皮带给入双层筛，由于原料粘度大、进料口较小，经常发生漏斗堵塞、物料无法均匀给入筛面的情况，筛分产物也不能顺畅的给入皮带，现场需要人员时刻进行清理，消耗了大量