大紅山鐵礦380 萬t/ a 選礦廠塔磨機應用實踐
2018-09-18
大紅山鐵礦380萬t/a選礦廠磨礦細度由立項時的-0.045 mm含量72.25%提高到81.24%。與原設計相比提高了1.24%,磨機鋼耗由原來的0.4kg/t原礦下降到目前的0.25kg/t原礦,磨機電耗由原來的12.89kwh/t下降到目前的8.02kwh/t,鐵精礦品位由立項時的60.06%提高到60.46%,硅含量由立項時9.56%下降到9.16%。
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1.前 言

    昆鋼大紅山鐵礦是昆鋼主要的鐵礦石原料基地,位于云南省玉溪市新平彝族、傣族自治縣戛灑鎮,地理坐標東經101°39′,北緯24°06′,在緊靠哀牢山脈東側的戛灑江東岸。鐵礦總儲量45825.34萬t,是集采礦、選礦、精礦管道輸送和粉末冶金科技于一體的國內井下開采規模最大、精礦輸送管道長度最長的特大型國有刺激窩在線視頻免費視頻企業。

2. 大紅山鐵礦380萬t/a選礦廠高效細磨工藝

大紅山鐵礦380萬t/a選廠Ф8.8Х4.8m半自磨機入選原礦主要來自露天,采出礦石經井下Φ1200旋回破碎機粗碎至300-0mm塊度后經熔-1、2、3號帶式輸送機號送磨礦倉。磨礦倉為3個φ18m圓筒倉,底部共設有14臺振動給料機,礦倉內礦石由振動給料機給入熔-4號帶式輸送機、再經熔-5號, 熔-6號帶式輸送機進入φ8.8×4.8m半自磨機。半自磨機與1臺3.0×7.3m直線振動篩構成閉路磨礦系統。半自磨機排礦經直線振動篩分級,篩上礦石依次經熔-7號, 熔-8號,熔-9號帶式輸送機到熔-5號, 熔-6號帶式輸送機返回半自磨機。篩下為合格的半自磨產品,礦漿經渣漿泵送至φ660×12旋流器,進入一段球磨分級作業。1臺φ6.0×9.5m溢流型球磨機與1組φ660×12旋流器構成一段球閉路球磨系統。

采用3臺ETM-1500 型塔磨機與3組φ350×12旋流器構成二段閉路塔磨系統。塔磨機排礦由渣漿泵給入旋流器分級,旋流器沉砂返回塔磨機;旋流器溢流為二段塔磨產品,依次進入二、三段磁選機精選,得到鐵精礦,經三臺德瑞克安全篩分級后篩下進入Φ32m高效濃密機濃縮后精礦進入攪拌槽,再進入1#加壓泵站輸送至昆鋼。

3.380萬 t/a選廠入磨礦石性質

   3.1礦物特性

 原礦的多元素化學分析結果、鐵物相分析結果分別見表1、表2。

表1 原礦化學多元素分析

元素

TFe

SFe

FeO

SiO2

Al2O3

CaO

MgO

含量(%)

19.45

19.30

8.14

45.66

10.64

2.82

0.97

元素

Cu

S

P

Na2O

K2O

TiO2

燒損

含量(%)

0.052

0.032

0.15

3.84

1.20

1.90

4.15

表2 鐵物相分析結果

礦物

磁鐵礦

赤鐵礦

碳酸鐵

硅酸鐵

黃鐵礦

假象赤鐵礦

合計

含量(%)

14.64

0.60

0.80

2.70

——

1.01

19.75

分布率

74.13

3.04

4.05

13.67

——

5.11

100.0

原礦化學多元素分析、鐵物相分析結果表明:該鐵礦石樣以磁鐵礦為主,磁鐵礦中的鐵占總含量的74.13%,鐵礦物中弱磁性的赤褐、鐵礦占3.04%、假象赤鐵礦占5.11%,碳酸鐵、硅酸鐵等鐵相占的比例也較大,原礦中SiO2、K、Na、燒損等含量較高,其他有害雜質S、P含量較低,礦石含銅0.052%,未達到綜合利用標準,礦石堿比: 0.07,為酸性礦石。

3.2礦物組成及含量

熔巖鐵礦礦物組成較為簡單,金屬礦物以磁鐵礦為主,少量赤鐵礦。微量褐鐵礦、鈦鐵礦;脈石礦物以長石為主,次為石英、白云母,少量綠泥石及碳酸鹽類,微量黑云母、電氣石、金紅石等,還有微量磷灰石及黃鐵礦。礦物屬于粗、細不均勻嵌布。

表3 熔巖鐵礦礦石中各礦物含量

礦物名稱

含量(%)

金屬分布率

磁鐵礦

20.68

76.72

赤鐵礦(包括假象赤鐵礦)

3.72

11.88

褐鐵礦

0.77

2.06

鈦鐵礦

0.38

0.69

黃鐵礦

0.06

0.14

長石、石英

54.81

0.42

白云母

9.46

1.71

綠泥石

4.20

5.07

白云石、方解石

4.13

0.68

黑云母

0.62

0.45

磷灰石

0.75

0.02

金紅石、電氣石、綠簾石

0.42

0.16

合計

100.00

100.00

 

磁鐵礦:主要為他形晶、半自形晶,部分為自形晶結構,集合體粒狀、不規則狀。多呈浸染狀嵌布于脈石礦物中。嵌布粒度極不均勻,細者小于10μm,粗者大于1.5mm,一般為0.03~1.0mm。

赤鐵礦:主要為他形晶粒狀結構,嵌布粒度較磁鐵礦為細,一般為0.02~0.07mm,呈浸染狀嵌布于脈石礦物中。部分赤鐵礦由磁鐵礦氧化而來,并與磁鐵礦構成半假象礦,其氧化程度一般較淺。

長石:他形粒狀晶結構為主。與石英、白云母等脈石礦物互嵌成基底。長石的粒度亦不均勻,但較鐵礦物粗大,一般在0.07~1.5mm之間,還有少量長石呈小于0.02mm的包體嵌于鐵礦物中。

石英:主要為他形粒狀晶結構,嵌布特征同長石。

白云母:自形、半自形晶片。呈集合體或單晶嵌于長石、石英中或與長石、石英及鐵礦物互嵌。集合體粒徑多在0.06~0.24mm之間。

礦石工藝礦物學研究表明:淺部熔巖鐵礦礦石礦物組成簡單,金屬礦物主要是磁鐵礦。脈石礦物以長石為主。屬于粗、細不均勻嵌布的低品位礦石。

4.大紅山鐵礦380萬 t/a選廠高效細磨新技術生產實踐

 4.1塔磨機閉路磨礦控制技術

在細磨中采用3臺ETM-1500 型塔磨機,分別與Φ350旋流器(每組Φ350 mm×12支,每組運行4~5支)構成閉路磨礦替代原來的Φ5083溢流型球磨機與Φ350旋流器(每組Φ350 mm*16支,運行10~14支)閉路磨礦工藝流程,并根據三選廠磨礦細度要求,對Φ350旋流器系統進行控制,生產實踐證明:當控制旋流器,350*12三組 ,每組運行5±1支時可以穩定塔磨機循環負荷在250%左右,并且對Φ350旋流器系統進行控制可以有效調控進入塔磨機的礦漿量,從而可以有效控制磨礦濃度,實踐證明當磨礦濃度68±2%,旋流器溢流產品濃度在22±2%,磨礦細度-325目可以穩定的達到80%以上。所以當塔磨機與Φ350旋流器的閉路磨礦控制穩定時,塔磨機閉路磨礦系統可以產出很細的磨礦產品。

塔磨機閉路磨礦比球磨機閉路磨礦不但可以有效地提高磨礦細度而且可以降低能耗,提高鐵精礦品位。

降低能耗原因是: 塔磨機的工作原理是介質摩擦物料達到磨削作用并且塔磨機筒體及襯板不運轉; 內部物料又存在分層分級效果可減少過分研磨; 而球磨機的磨礦原理是介質撞擊物料達到磨碎作用,內部物料不存在分層分級效果易造成過分研磨。在大紅山鐵礦380萬t/a選礦廠實際細磨生產中,球磨機電耗的12.89kwh/t而塔磨機電耗為8.02kwh/t下降了4.87kwh/t。

提高鐵精礦品位的原因是,經對-325 目不同磨礦細度產品進行解離度分析,結果表明鐵礦物解離效果,當磨礦細度為-325目70%時單體解離度為74. 18%,繼續磨至-325 目80%時單體解離度可達82. 66%,這主要是鐵礦物嵌布粒度細小所致,因此若想取得較好鐵礦物單體解離,獲得較高的鐵精礦品位必須進一步提高磨礦細度,在大紅山鐵礦380萬t/a選礦廠實際細磨生產中,采用塔磨后的鐵精礦品位由以前采用球磨的60.06%提高到了60.46%,硅含量由9.56%下降到9.16%。

4.2塔磨機鋼球優化技術

高鉻鑄鐵是一種性能優良的抗磨材料,同時比低鉻鑄鐵高得多的韌性、強度,同時它還兼有良好的抗高溫和抗腐蝕性能,而磨礦介質的耐磨性能高低對磨礦生產起著極為重要的作用。因此提高其硬度、抗沖擊性、耐磨性能極為重要。鑒于此,我們采用Φ20mm的高鉻鑄鐵球替代Φ5083溢流型球磨機低鉻鑄鐵鋼鍛φ40×45×45mm 。在大紅山鐵礦380萬t/a選礦廠實際細磨生產中,球磨機鋼耗的0.4kg/t而塔磨機鋼耗為0.25kg/t下降了0.15kg/t,達到了降低鋼耗的目的。

4.3塔磨機充填率優化技術

     在塔磨礦中,在一定的充填率條件下可以使攪拌磨機在粉磨過程中攪拌器帶動磨球介質運動才能發揮塔磨機最佳的磨剝作用.當處理能力和充填率達到平衡關系時的充填率為穩定充填率。充填率過小,介質之間的作用力就達不到礦料破碎所需要的能量;而充填率過大,需要輸入攪拌器的運轉功率必將加大,耗費不必要的能量,且較大的充填率加大了轉軸的負荷,易造成轉軸扭斷。生產實踐證明:電機電流值(負荷)只與鋼球重量有直接關系,與礦漿量無明顯關系;當滿負荷達到塔磨機額定功率:1120kW時,電流值為81安培,按照輸出功率≦額定功率的要求,在實際操作中電流值應小于80安培,按照電流值與鋼球重量的線性關系,當電流值為80安培時,鋼球總重為105 t。

生產實踐證明:電機功率:1120KWETM1500塔磨機.初裝鋼球95噸,并根據電機電流大小判斷補加鋼球,當電流小時補加鋼球,電流大時停加鋼球,通過調整塔磨鋼球補加量來控制塔磨機合適的充填率的實驗確定,在實際生產中電流值為67±2A,,并建立塔磨機鋼耗臺帳,根據磨礦細度和效果,維持合理的磨機充填率并進行持續磨機鋼耗調整。塔磨機鋼耗調整和控制在:0.2±0.05kg/t。塔磨機內鋼球達到了平衡和穩定,鋼球充填率達到75%為穩定充填率,經塔磨機的分級磨剝,形成鋼球與不同級別礦物的配比和比例,使得塔磨機的給礦量與排礦量始終保持相對的平衡狀態并-325目粒級含量可以穩定的達到80%以上,達到了流程順暢、指標穩定。

4.4塔磨機襯板優化技術

ETM-1500塔磨機尺寸為直徑3.3m*高14m,設備重量105t,我們采用高鉻鑄鐵螺旋襯板代替低鉻鑄鐵螺旋襯板不但提高了襯板的耐磨性,又使其有較高的韌性,并使襯板的硬度、抗沖擊性、耐磨性并與高鉻鑄鐵球相匹配,加之在螺旋襯板與攪拌螺旋之間加厚20cm的橡膠襯墊,延長了襯板使用壽命。

5. 大紅山鐵礦380萬t/a選礦廠高效細磨新技術

由于隨著大紅山鐵礦資源的大量開發和利用,易選鐵礦石越來越少,難磨的低品位鐵礦石增多,隨之而來礦石的磨選性越來越差,生產成本升高的問題,開展了“塔磨機閉路磨礦控制技術”、“塔磨機充填率優化技術、“塔磨機襯板優化技術”等系統的試驗研究,開發出“高效細磨新技術。

該技術有效提高了大紅山鐵礦380萬t/a選礦廠磨礦細度,降低了鋼耗和能耗,提高了鐵精礦品位,降低了鐵精礦中硅含量,增加了企業效益,對難磨低品位鐵礦的節能降耗提供了技術借鑒。

6.結語

  “大紅山鐵礦380萬t/a選礦廠高效細磨新技術”應用后,有效提高了大紅山鐵礦380萬t/a選礦廠磨礦細度,降低了鋼耗和能耗,提高了鐵精礦品位,降低了鐵精礦中硅含量,增加了企業效益。大紅山鐵礦380萬t/a選礦廠由立項時的-0.045 mm含量72.25%提高到81.24%。與原設計相比提高了1.24%,磨機鋼耗由原來的0.4kg/t原礦下降到目前的0.25kg/t原礦,磨機電耗由原來的12.89kwh/t下降到目前的8.02kwh/t,鐵精礦品位由立項時的60.06%提高到60.46%,硅含量由立項時9.56%下降到9.16%,顯著改善選廠經濟和技術指標,增加了大紅山鐵礦的效益,達到節能降耗的目的,每年可創造效益2500萬元以上,項目實施三年以來新增利潤5811.15萬元,新增稅收987.89萬元,經濟效益顯著。



作者:金紹春 李登敏 王永全 劉洋 陳雙云等(昆明鋼鐵控股有限淫蕩熟女刺激窩在線視頻免費視頻設計研究院等)本文發表于《現代刺激窩在線視頻》2018年第8期

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