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    大孤山選礦廠二選車間有10個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)，采用階段磨礦經(jīng)脫水槽一磁選后得粗精礦，集中混合給入細(xì)篩再磨流程，然后送入過濾廠房脫水。為滿足鞍鋼“精料”生產(chǎn)的更高要求，大孤山選礦廠精礦品位在原有的基礎(chǔ)上需進(jìn)一步提高。改進(jìn)生產(chǎn)工藝、更換先進(jìn)設(shè)備、提高產(chǎn)品質(zhì)量，在商品競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地，是科技興企的唯一出路。
    圍繞大孤山選礦廠提高產(chǎn)品質(zhì)量這一技術(shù)課題，從2002年初開始，鞍鋼集團(tuán)鞍山礦業(yè)公司研究所在大孤山選礦廠及相關(guān)部門積極配合下，先后進(jìn)行了磁篩提質(zhì)試驗(yàn)，MVS高頻振網(wǎng)篩試驗(yàn)及實(shí)驗(yàn)室小型試驗(yàn)，并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)流程進(jìn)行了局部考查。通過各種試驗(yàn)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的積累，結(jié)合生產(chǎn)工藝現(xiàn)狀分析，于2002年11月份提出了大孤山選礦廠改造方案。即①在現(xiàn)場(chǎng)磁選流程基礎(chǔ)上進(jìn)行局部改造，將現(xiàn)有短筒型球磨機(jī)改造成長(zhǎng)筒型球磨機(jī)；②更新磁選設(shè)備，采用選別效率高的新型磁選機(jī)；③改進(jìn)分級(jí)設(shè)備，采用動(dòng)壓給礦水力旋流器做二次分級(jí)；④采用新型細(xì)篩代替現(xiàn)尼龍細(xì)篩。該方案經(jīng)幾次專家會(huì)議論證，認(rèn)為技術(shù)上先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)上合理。公司決定在大孤山選礦廠進(jìn)行單系統(tǒng)工業(yè)試驗(yàn)。通過以上措施強(qiáng)化磨礦和選別效果，得到的最終試驗(yàn)結(jié)果為原礦品位29.73%．精礦品位67.44%，尾礦品位10. 25%。基本上達(dá)到了預(yù)期最終精礦品位67.50%的試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)，富通新能源銷售球磨機(jī)、雷蒙磨粉機(jī)等磨機(jī)機(jī)械設(shè)備。
1、礦石性質(zhì)
    大孤山鐵礦經(jīng)多年開采已形成深200 m的深凹露天礦，礦床屬典型的鞍山式鐵礦。礦床長(zhǎng)約1000m，厚160~270m，埋藏深度達(dá)700 m。以近直立的中部玢巖為界將礦床分東西兩段，分別稱為玢東礦體和玢西礦體。礦石的主要類型有磁鐵石英巖，角閃（綠泥）磁鐵石英巖，假象赤鐵石英巖等。礦石構(gòu)造以條帶狀構(gòu)造為主，同時(shí)發(fā)育揉皺狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造等。礦石的結(jié)構(gòu)以粒狀變晶結(jié)構(gòu)為主。同時(shí)發(fā)育交代結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)等。假象赤鐵礦主要與磁鐵礦構(gòu)成連晶和混晶，少數(shù)呈單礦物產(chǎn)出。磁鐵礦的形態(tài)比較簡(jiǎn)單，呈團(tuán)聚粒構(gòu)成鐵質(zhì)條帶或呈單粒產(chǎn)出。玢西區(qū)鐵礦物粒度平均為38.5um，玢東鐵礦物粒度平均40.06um。與玢東區(qū)礦石相比，玢西區(qū)礦石相對(duì)難磨些。在相同磨礦條件下，玢東礦石的鐵礦物解離度高于玢西的礦石。因此玢西的礦石更應(yīng)細(xì)磨。對(duì)綜合原礦進(jìn)行的多元素分析結(jié)果、物相分析結(jié)果和磁性分析結(jié)果分別見表1、表2和表3。
    原礦分析結(jié)果表明，工業(yè)試驗(yàn)期間原礦性質(zhì)略差，原礦品位和磁性率較低。
2、現(xiàn)生產(chǎn)工藝流程及現(xiàn)狀分析
    大孤山選礦廠二選車間有10個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)，采用階段磨礦經(jīng)脫水槽一磁選后得粗精礦，集中混合給入細(xì)篩再磨工藝流程。生產(chǎn)工藝流程見圖1。工藝流程在生產(chǎn)運(yùn)行中總體表現(xiàn)為前松后緊，入篩品位低、細(xì)篩再磨量大、再磨磨礦效果差，選別效率低、指標(biāo)提高困難。具體問題有以下幾點(diǎn)：
    (1) -段磨礦粒度偏粗，粒度組成較差，影響一次磁選的拋尾量；一次磁選精礦量的波動(dòng)影響后續(xù)作業(yè)的穩(wěn)定操作和指標(biāo)。
    (2)二段磨礦分級(jí)作業(yè)由高頻細(xì)篩和靜壓給礦旋流器分級(jí)，分級(jí)效率低造成二段磨礦效果不好，粒度偏粗影響礦物的解離和分選指標(biāo)，人篩品位僅在57%~58%。二段磨礦有較大潛力。
    (3)細(xì)篩分級(jí)效率低。根據(jù)考查結(jié)果，分級(jí)效率在30%以下，大量合格產(chǎn)品不能及時(shí)分出而是進(jìn)入篩上去再磨。造成再磨通過量大的惡性循環(huán)，磨礦效果不好，影響選別效果。
    (4)磁選機(jī)設(shè)備老化、退磁、規(guī)格小、提質(zhì)幅度低、選別效果不理想。
    (5)脫水槽未采用自動(dòng)控制，人工操作不及時(shí)，指標(biāo)波動(dòng)大，對(duì)穩(wěn)定精礦質(zhì)量不利。
    (6)各段脫磁器有待強(qiáng)化。脫磁效果的好壞，對(duì)分級(jí)和選別有直接的影響。
    (7)再磨排礦未經(jīng)選別直接給入三、四段細(xì)篩，對(duì)再磨量和篩下品位有不良影響。
3、改造單系統(tǒng)工藝流程特點(diǎn)分析
    為提質(zhì)考慮，針對(duì)大孤山選礦廠原流程存在的問題，根據(jù)礦石性質(zhì)，決定采用圖2試驗(yàn)流程進(jìn)行單系統(tǒng)工業(yè)試驗(yàn)，工業(yè)試驗(yàn)數(shù)質(zhì)量流程見圖3。試驗(yàn)流程構(gòu)成：二次分級(jí)為+500 mm x5水力旋流器組，動(dòng)壓給礦，自動(dòng)控制；一、二次脫水槽為Ø3 000 mm和Ø2 000 mm脫水槽。除一次磁選用現(xiàn)場(chǎng)永磁機(jī)外，二、三、四、五次磁選都采用+1 050 mm×2 400mm多極磁系磁選機(jī)，一段細(xì)篩和二段細(xì)篩都采用MVS型高頻振網(wǎng)篩，規(guī)格分別為2 000 mm x2 000mm和1 800 mm x2 000 mm。改造單系統(tǒng)工藝流程特點(diǎn)分析如下。
    (1) -段磨礦。因?yàn)橐欢文サV自動(dòng)控制方式為控制溢流濃度間接控制臺(tái)時(shí)處理能力，所以對(duì)品位高易磨的原礦，在保證溢流粒度達(dá)到55% - 200目時(shí)，對(duì)一次磁選和二段磨礦的給入金屬量和礦量增加，給流程后部作業(yè)造成壓力。因此，應(yīng)按金屬量控制臺(tái)時(shí)處理能力，是保證一次磁選選別效率和二段磨礦粒度及后部流程的通暢。
    (2) -次磁選作業(yè)。一次磁選為流程的首道選別作業(yè)，受原礦量和二段磨礦排礦量的雙重影響，在處理能力上應(yīng)有一定緩沖余地，以保證一次磁選尾礦拋出產(chǎn)率35%以上的量，確保旋流器溢流達(dá)到87% -200目粒度品位達(dá)到45%以上，為整個(gè)流程的運(yùn)行創(chuàng)造良好條件。
    (3)二段磨礦。二段磨礦采用自動(dòng)控制動(dòng)壓給礦旋流器做為分級(jí)設(shè)備，給礦壓力和泵箱液位便于平穩(wěn)控制。在保證磨礦效果，提高溢流粒度和提高入篩品位等方面發(fā)揮重要作用。
    (4)脫作業(yè)。一次脫水槽提質(zhì)幅度較大，脫泥效果發(fā)揮充分。主要是因?yàn)樾�溢粒度提高，自�?dòng)控制和穩(wěn)定給礦量，礦液面平穩(wěn)，降低尾礦品位。
    (5) BX型多極磁系磁選機(jī)。二次磁選以后的各段磁選均采用BX型多極磁系磁選機(jī)，由于其包角大、極數(shù)多、磁場(chǎng)分布更趨合理，又引入了精礦漂洗水。從表4可見，該磁選機(jī)選別效率較高，提質(zhì)幅度大，保證人篩品位，對(duì)最終精礦品位達(dá)到67.50%以上起到了強(qiáng)有力的保證作用。
    (6)細(xì)篩作業(yè)。流程中兩段細(xì)篩均采用篩孔尺寸0.09 mm×0.09 mm的MVS高頻振網(wǎng)篩。試驗(yàn)結(jié)果見表5。從表5可見，電磁振動(dòng)高頻振網(wǎng)篩與尼龍細(xì)篩相比，在篩下品位保持不變前提下，篩分效率提高10%以上，篩上循環(huán)量可減少30%以上。細(xì)篩可通過調(diào)整激振電流和篩孔尺寸控制篩下粒度和篩下品位，對(duì)保證最終精礦質(zhì)量和減少篩上循環(huán)量有重要作用。
    (7)再磨作業(yè)。流程中，將原生產(chǎn)流程的三脫、三次磁選放在二段細(xì)篩前，兩段細(xì)篩篩上量經(jīng)脫水永磁機(jī)濃縮后進(jìn)入再磨機(jī)，對(duì)提高入篩品位和減少篩上循環(huán)量有明顯效果。再磨通過量從90%減少到50%，再磨效果好，對(duì)保證細(xì)篩再磨循環(huán)量的穩(wěn)定乃至獲得較高選別指標(biāo)至關(guān)重要。
4、改造單系統(tǒng)工業(yè)試驗(yàn)結(jié)果
    在單系統(tǒng)工業(yè)試驗(yàn)期間，試驗(yàn)組對(duì)流程的原礦、精礦、尾礦3產(chǎn)品分白班和夜班共取樣93批，其平均品位作為流程試驗(yàn)的最終結(jié)果。同時(shí)取流程樣共6套，作為流程中間指標(biāo)的計(jì)算依據(jù)。6套流程樣的濃度指標(biāo)作為水量計(jì)算依據(jù)，得出的數(shù)質(zhì)量流程圖見圖3。單系統(tǒng)工業(yè)試驗(yàn)得出的最終試驗(yàn)結(jié)果為原礦品位29. 73%，精礦品位67. 44%，尾礦品位10. 25%。主要中間參數(shù)和指標(biāo)為一次溢流粒度54. 93%- 200目，二次溢流粒度87. 32% - 200目，二磁精（一段篩人篩）品位61. 09%，粒度為90. 26%- 200目，三磁精（二段篩入篩）品位60. 60%，粒度為90. 79%  - 200目，兩段篩下粒度均達(dá)到98%200目以上，其品位分別為67.19%和66.53%。
5、結(jié)論
    (1)該工藝在階段磨礦一磁選一細(xì)篩再磨流程的基礎(chǔ)上，將再磨排礦先磁選后給人細(xì)篩，有利于減少篩上循環(huán)量和提高入篩和篩下品位。
    (2)采用長(zhǎng)筒型磨機(jī)和動(dòng)壓給礦水力旋流器分級(jí)，提高了磨礦產(chǎn)品的細(xì)度和解離度，進(jìn)而提高了人篩品位；二次分級(jí)設(shè)備采用自動(dòng)控制動(dòng)壓給礦水力旋流器、兩段細(xì)篩均采用電磁振動(dòng)高頻振網(wǎng)篩代替尼龍細(xì)篩，再磨效果明顯提高，篩上循環(huán)量實(shí)現(xiàn)良性循環(huán)；采用BX型多極磁系磁選機(jī)，其磁極數(shù)多、包角大、磁場(chǎng)分布合理，底箱結(jié)構(gòu)引入精礦漂洗水，提質(zhì)效果顯著。
    (3)上述幾項(xiàng)技術(shù)措施的合理組合，使大孤山選礦廠生產(chǎn)流程進(jìn)一步優(yōu)化、完善，選別指標(biāo)達(dá)到較高水平。解決了困擾大孤山選礦廠多年的人篩品位低、細(xì)篩再磨量大的難題。采用單一磁選流程提質(zhì)，運(yùn)行成本低，在技術(shù)上有新的突破。
    (4)大孤山選礦廠完成選礦技術(shù)工藝改造后，選礦生產(chǎn)指標(biāo)必將有新的提高，為發(fā)展企業(yè)打開了新局面。