大顶铁矿超细碎工艺方案的探讨

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O  引言

    广东大顶铁矿矿石类型为高温热液交代接触镁矽卡岩型矿床，矿山为露天开采。矿石中可供利用的矿物主要由磁铁矿组成，并伴有极少量的假象赤铁矿、褐铁矿、赤铁矿、锡石，偶见极少量的有害硫化物矿物如闪锌矿、黄铁矿等，非金属矿有斜硅镁石、透辉石、石榴石、镁铁尖晶石等。

    大顶选矿厂于1997年建成投产，设计年处理量为100万t，经过多次改造和扩建，目前已形成年处理原矿近300万 t、年产精矿160万t的生产规模。随着规模的逐步扩大，采场原矿品位的逐渐降低，矿石可磨性、可选性降低，磨矿细度要求大幅度提高。如何进一步提高生产效率、降低生产成本、增加企业经济效益是企业急待解决的问题。

众所周知，选矿厂磨矿作业能耗约占选矿厂总能耗的50％，入磨粒度越大、品位越低、能耗越大，因此降低磨矿能耗十分重要。为此该公司已采用美卓矿机生产的HP圆锥破碎机替代原国产的短头圆锥破碎机，不仅提高了生产能力、降低能耗，而且实现了入磨粒度由15 mm降到12 mm，也使球磨能力提高了10％。今后计划将现有的中碎标准型圆锥破碎机更换成进口的HP圆锥或山特维克破碎机。进一步降低入磨粒度。但随着人选品位的下降，如何提高入磨品位降低磨矿成本仍是选矿厂技术改造的方向。因此开发超细碎工艺在降低入磨粒度的同时，预先抛出部分废石使有用矿物富集，提高入磨矿石品位将是一种趋势。目前公司计划开发超细碎工艺，对超细碎设备进行针对性的考察。

1  现细碎工艺流程(图1)

    根据目前的生产流程考察，通过磁滑轮抛废可预先抛出8％左右的废石，人磨品位提高3％～5％；但随着矿山的进一步开采，对今后的贫原生矿石而言，抛废仅可抛出废石3．2％，提高人磨品位1％，而对今后的矿石类型该段抛废作业意义不大。但若细碎到5mm后通过湿式磁选机抛废后，试验表明可提前抛出20％～30％的废石，金属回收率下降不大，因此若实现超细碎工艺意义重大。

2超细碎工艺原则流程

    根据初步想法，超细碎工艺原则流程见图2。

3各超细碎设备方案特点和试验结果

3．1深湘柱磨机

    ——原理和特点。采用中速、中压和连续反复脉动的辊压粉碎原理，矿石在破碎腔中除受到辊轮的碾压外，还受到矿石之间的相互作用力使矿物之间的界面处应力相对集中，造成许多微裂纹，在球磨时易于解离和磨碎，因而其排矿颗粒中细颗粒含量高于常规破碎机，粒度分布较为集中。

    ——破碎试验结果见表1。

    ——抛废试验结果见表2。

——分析：1)矿石通过该破碎机碾压后-5 mm部分达到79．4％，其中-76μm含量达13．30％，破碎后的粒度比较细(-5mm样品中达17．7％)；2)矿石通过柱磨机破碎到-5mm后，通过湿式磁选抛废后可提高人磨品位18．71％，而废石品位仅为2．80％，废石率可达36．59％，各项指标均明显优于常规破碎机破碎后的抛废效果。

3．2  美卓矿机的巴马克立轴反击式破碎机

    ——原理特点。采用“石打石”的原理，其线速度可达70m/s，结构简单、破碎比大、粒度较均匀。

  ——破碎试验结果见表3。

  ——抛废试验结果见表4。

  ——分析：1)开路破碎产品中-4．75mm含量为25．9％，通过闭路破碎才能保证破碎后的产品粒度达到-5mm，且粒度相对偏粗；2)通过抛废可抛出25．68％的废石，入磨品位可提高10．29％左右。

3．3美卓矿机HP系列破碎机

    ——原理和特点。该设备采用现代液压和独特的粒间层压破碎的作用原理，其特点在于将更高的破碎速度与冲程相结合，从而达到生产能力大、破碎比大、产品粒度细、能耗低的目的。

——试验数据。目前公司细碎作业采用了HP300圆锥破碎机，从使用情况看，该设备用在细碎作业比较理想。因此只要通过闭路破碎，产品粒度同样可达到-5mm。由于现场条件有限，没有进一步做破碎试验，仅从破碎排矿产品中筛分出-5mm部分做抛废试验(表5)。

——分析。通过抛废可抛出25．83％的废石，但废石品位相对偏高，入磨品位可提高约11．76％，应该说抛废效果与巴马克破碎机相当。

3．4比较分析

    ——从碎矿最终粒度来看，上述3种破碎机只要采用闭路破碎，最终产品粒度都可以达到5 mm以下。但从粒级分布来说，深湘柱磨碎矿产品中-1mm含量占52．65％、-0．076mm含量占13．3％；巴马克碎矿产品中-1 mm含量占45．85％、-0．076 mm含量占4．90％。

——从通过湿式磁选抛废效果比较，深湘柱磨产品抛废率可达36．51％，提高入磨品位18．71％；而其它两种设备破碎产品抛废率约25％，提高入磨品位18．7l％。

4结语

    综上所述，实现超细碎工艺流程可将入磨粒度从12mm下降到5mm以下，同时可提前抛出废石产率25％～30％，减少废石使入磨品位提高15％左右。根据预测，该工艺的实现可提高50％左右的产量，经济效益十分显著。目前国内多家矿山正在开发超细碎工艺，在降低人磨粒度的同时预先富集提高入磨矿石品位，是今后矿山技术改造的一种趋势。