铁精矿提铁降硅工艺改造实践.pdf

2 0 0 9 年 2月 第 3 8卷第 1期 中 国矿 山工程 Chi na Mi ne En g i n e e r i n g F e b． ． 2 0 09 Vo 1 ．38 No ． 1 铁精矿提铁降硅工艺改造实践 T e c h n o l o g i c a l i mp r o v e me n t p r a c t i c e o f u p g r a d i n g i r o n a n d d e g r a d i ng s i l i c o n i n i r o n c o n c e n t r a t e 刘 宝金 ， 何 佳 霞 1 ． 河北钢铁集团矿业有限公司庙沟铁矿 ． 河北 秦皇岛 0 6 6 5 0 1 ； 2 ． 河北钢铁集团矿业有限公司 ， 河北 唐山 0 6 3 0 0 0 摘要 针 对庙 沟 铁矿 铁 精 矿 品位 低 、 S i O 含 量 高 的特 点 ， 研 究提 铁 降 硅 工 艺 ， 采 用三 段 磨 矿 、 两段 MVS细 筛分 级 、 两 次 磁 场 筛 选机精选 、 磁 筛中矿采用细筛再磨工艺单独处理 的新工艺， 取得 了较好的指标 一 关 键 词 铁精 矿 ； 提 铁 降硅 技 术改 造 Abs t r a c t Ac c o r di n g t O t he c h a r a c t e ris t i c o f l o w g r a d e i r o n a n d h i g h SO2 i n i r o n c o n c e nt r a t e o f Mi a o g o u I r o n Mi n e ．t h r e e s t a g e s g nn di n g． t wo s t a g e s MVS t h i n s i e v i n g ．t w o ma g n e t i c s e p a r a t i o n a n d r e g ri n d i n g t h e i n t e r me d i a t e ma g n e t i s m t e c h n o l o g y ． wa s u s e d ．a n d g o o d i nd e x e s we r e o bt a i ne d ． Ke y wo r d s i r o n c o n c e n t r a t e ； u p g r a d i n g i ron a n d d e g r a d i n g s i l i c o n ； t e c h n o l o g i c a l i mp r o v e me n t l 前 言 近 年来 ． 随着 钢铁 工业 的迅猛 发展 ， 市场 竞争 激烈 ． 炼铁 “ 精 料方 针 ” 的实施 ， 对 铁精 矿质量 提 出 了较 高 的要 求 ， 庙 沟铁矿 矿石 属低 品位 、 细粒嵌 布 的难选 磁铁 矿 石 ， 精矿 品位 2 0 0 7年 仅完 成 6 3 ． 7 l ％． 精 矿 中 S i O ， 含量 高达 8 ． 7 9 ％， 这一 指标远 低于 国 内行 业平 均水 平 ， 严重制 约企 业经济效益的提高， 铁精矿提铁降硅势在必行 2 工艺流程存在问题及技改思路 工艺过程 中存在 的问题 有 ①庙 沟铁 矿原采用 三段 磨矿 、 阶段 磁选 的基 本工 艺 ， 从 庙 沟铁 矿 矿石 铁 矿 物不 均 匀细 粒嵌 布 的 特点 分析 ， 采用 此工 艺 是合 理 的 ． 但 流 程 中磁选 机选 别段数 多达 1 0次 ． 流 程长 。 生产 管理 难度 大 ， 消 耗 高 ， 而 且磁 铁 矿 每 经 过 一 段 磁选 ． 就 被 磁 化 一 次 ， 矫 顽 力增 大 ， 剩磁 升 高 ， 而 每次选 别后 又没 有经 过有 效脱 磁 ， 磁性 和非 磁性 夹杂 加剧 ． 且粒 度越 细 ． 机械 夹杂 越严重 ， 虽 然选 别次数较 多 ， 但 分选效 果并 不理想 。②从 历次工 艺流 程考 查结果 及生 产 实际情 况看 ， 一段 细筛 和 磁 选 3工序 预先 分级 及提前 抛尾 的作用 不 大 ， 与其 消耗 相 比 ， 得不偿 失 。从工艺上 分析 ， 一段 细筛筛 下矿 已经经 过 了两道磁选选别 ， 在未经磨矿的情况下 ， 经磁选 3再 次 选 别 ， 提 质和 抛尾 效 果都 不 会 明显 ． 该 工 序 的设 置 使 二段 磨矿分 级流程更 复杂化 。③尼龙筛 网振动 筛分级效 率 低 ． 是造 成二 、 三段 磨 矿分级 作业 循环 量大 ， 磨 矿效率 低 、 产 品过磨 的主要原 因 。目前 二 、 三段 球磨机 使用 的磨 矿介 质不合理 ， 对磨矿效 果和效率 也有一 定的影 响。 ④由 于 二 、 三段 球 磨机安 装 了磁性 衬板 ． 铁矿 物在 磨矿 、 选别 4 2 中国矿 山工程 2 0 0 9 年 第3 8 卷 过 程 中被反 复磁 化 ， 磁 团聚严 重 ， 而在 分级 、 选别 前 未进行有效的脱磁处理 ， 势必影响细筛分级和选别 作 业的效果 。 通 过对 庙沟铁 矿 生产 规模 、工艺 流程 现 状 、 矿 石 性质 等进 行 系统分 析 ， 从技 术 和经 济方 面 综合 研 究 ， 围绕 庙 沟选 矿 厂 细 筛再 磨 流 程 循 环 量 大 ． 磨 矿 分 级 效果 差 及 选 别过 程 中的 磁性 和非 磁 性 夹 杂 严 重等影响精矿品位的关键问题 ， 确定了在强化磨矿 分 级确保 磁 铁矿 达到 较充 分单 体解 离 的前 提 下 。 研 究 应 用新 型 高 效 的 弱磁 选 设 备进 行 选 别 的提 铁 降 硅总体思路。 ①研究应用高效筛分分级设备 ． 替代尼 龙筛网振动筛 ， 解决二 、 三段磨矿分级作业循环负 荷大、 磨矿效果差 、 效率低的问题 。 确保矿物达到充 分 的单 体解 离 ， 提高 流程处 理能力 。 ②对反浮 选工 艺 及 B X新型磁 选机 、 磁选 柱 、 磁场筛 选机 等高 效弱 磁 选设 备进 行选 别试 验研 究 ． 确定 最 适合 庙 沟选 厂 实 际及 矿石 性 质 的选 别 工艺 和设 备 ， 达 到提 高精 矿 品 位 和降低 S i O 含量 的 目的。 3 选厂提铁 降硅工艺试验 1 筛分分级设备工业试验 2 o 0 7年 1 2月 ， 在 三段 细 筛 的位置 安 装 了 1台 M V S 2 0 2 0型 电磁 振 网 筛 ， 同时 停用 1台尼 龙 筛 网振 动 筛 ， 将 其 给 矿 管 接 到 电磁 振 网筛进行 条件试验 和对 比试验 。工 业试 验 研究结果表明 MV S型电磁振 网筛分级效率较高 、 筛下产率较大 、 设备性能可靠 、 操作方便 ， 在二 、 三 段 磨 矿分 级 中替代 尼龙 振动 筛 ， 完全 可 以达到 降低 磨矿分级流程循环量 。 提高磨矿分级效率的 目的。 2 选别设 备的试 验室研 究和工 业试验 2 0 0 7年 5 ～ 7月对 庙沟 铁矿 最终 精矿 分别 进行 了磁选 柱 、 B X 新型磁选机和磁场筛选机的试验室精选试验研究 ， 并 进行 了设 备应用 考 察 。同时对 B X新 型磁 选机 和 磁场筛选 机进 行 了工业试验 研究 。工业试验 结果 表 明 ①磁场 筛选 机能有效 地 分离 出精矿 中夹 杂 的贫 连 生体 和 脉石 ， 起 到 了提 高精 矿 品位 ， 降 低 S i O 含 量的作用。②磁场筛选机中矿多为贫连生体和单体 脉石 ， 需单独进行再磨再选处理。 ③磁场筛选机对三 段细筛筛下矿进行精选 、 中矿单独再磨再选处理， 磁 筛综合精矿品位能达到 6 5 ％以上 。④磁场筛选机对 工艺条件变化适应性强 、 操作简 单 、 能耗低 、 不需 补加 新水， C S X - Ⅱ型磁场筛选机单台处理能力为 1 8 - 2 5 t ／ h 。 通过 对提 铁 降硅选 别 工艺 的 分析 ， 选 别 设备 的 试验室试验 ． 应用情况考查以及现场工业试验等 的 研究 ， 表明庙沟铁矿铁精矿提铁降硅适宜的选别工 艺 为磁场 筛选机 精选 。 4 提铁降硅选矿工艺流程的确定 在 对改造 前 工艺 流程 、 产 品分析 研 究 以及 磨矿 分级效率和选别工艺研究的基础上 ． 最终确定了技 术改造工艺方案 采用三段磨矿 、 两段 MV S细筛分 级 、 两次磁场筛选机精选 、 磁筛 中矿采用细筛再磨 工艺 单独处 理 的工 艺流 程 。技 改工艺 流程见 图 l 。 原矿 图 1 庙 沟铁 矿 提 铁 降 硅选 矿 工 艺 流 程 图 该工艺流程具有以下特点 ①二段磨矿磁选与一 段细筛 闭路 。 筛下矿经磁场筛选机精选 ， 可提前将 难磨难选的中矿分离出流程，减轻了三段磨矿分级 流程的负荷． 有利于提高流程的处理能力 。 ②该流程 为 单一 弱磁 全磁 选 流程 ， 采 用 了先 进 成熟 的选 矿 工 艺 技 术． 应 用 了 MV S电磁 振 网筛 、 磁 场 筛选 机 等 目 前国内先进的高效分级 、 选别设备 。 ③针对庙沟铁矿 矿 石 嵌 布 粒 度微 细 、 磁 化 后剩 磁 高 、 磁 性 和非 磁 性 第1 期 刘宝金等 铁精矿提铁降硅工艺改造实践 ‘4 3 夹杂严重的特点 ， 在细筛作业前安装 了高效脉冲脱 磁器 。 改造前 后铁精矿 技术指 标对 比见 表 1 。 表 1 技改前后铁精矿多元素化学分析结果 ％ 由表 1 对 比可看 出 ， S i O 含 量降低 了 2 ． 2 6 ％， 品 位提高了 2 ． 2 2 ％。 说明改造后磨矿效果改善 ， 提铁降 硅效果 明显 。 5 结 语 1 应用高效筛分分级设备 MV S型电磁振动高 频振 网筛 ，解 决 了细筛 磨矿分 级 流程循 环 负荷 大 、 磨矿 效率 低 的难题 。 确保 了矿 物在 选 别作业 前 达到 较充 分的单体 解离 。 2 选用磁场筛选机做为提铁降硅的主体选别 设备 ， 能有效 地分 离 出精 矿 中夹杂 的贫连 生体 和单 体脉石． 达到铁精矿提铁降硅的目的。 3 精 选磁 筛精 矿 中仍含 有相 当数量 的单 体脉 石 ， 提铁降硅 还有较 大潜力 。 4 磁筛中矿经细筛再磨流程单独处理后 ， 精 矿品位仅能达到 6 2 ％左右， 并入主流程精矿中， 造成 品位 贫化 ， 应 继续研究 中矿 的处理方案 。 上接 第 6页 部分， 包含皮带设 备和安装系统 、 多开拓的破碎系 统工 程 量 、 通风 系 统 、 水 电 ， 不 含 破碎 机 ， 投 资需 人 民币 5 3 5 0万元，只皮带部分的运输成本将为人民 币 l 2 ． 2元／ t ， 采用 地下 卡车运 输时 ， 只需 多增加 2台 卡 车 。 这 部分 投 资 需人 民币 9 8 0万元 ， 但 此部 分 运 输成本将 为人 民币 5 ． 1 元／ t 。 从以上数 字看采用 皮带 输送 机 运输 成 本 高 。 并 且投 资 多 。 就 是 因 为 年生 产 能力 7 0万 t 较小 。 所 以此部 分运输 成本 高 。现 在只 有矿 井年 生产 能力达 到 2 0 o万 t 以上 时，采 用 皮带 输送机运 输经济 上才 有效益 ．而沙 特 A L MA S A N E 矿 的年生产能 力 为 7 0万 t ， 总体 运距 小于 1 ． 5 k in， 并 且 当地柴油 价格 非常低 ，最适合 地 下卡 车运 输 ， 所 以认定地 下卡车运矿 为最佳 方案 4 ． 2 ． 2其它 实例 国外还有芬兰维塔萨尔米 V i r t a s a l mi 铜矿也采 用斜坡道开拓。维塔萨尔米铜矿为急倾斜矿体 ． 走 向长 5 0 0 m， 厚 2 3 m， 矿 岩稳 定 。上部 为露 天 开采 ， 深部为地 下开采 ， 年 产矿石 3 0 0万 t 。开拓 斜坡道 布 置在 矿 体 下 盘 ， 长 2 3 0 0 m， 坡 度 1 4 ％ ， 作 为 运输 矿 岩 、 材料 和运 送人员 ， 且通往 地表 的唯 一通道 。 我 国河南 栾 川 长青 钨 钼 有 限责 任 公 司 目前 就 采用斜坡道开拓。此矿为厚度很大的似层状矿体 ， 探明储量 7 1 0 0多万吨， 矿体规模为巨大型． 初期设 计年产矿石 5 0万 t 。矿体倾角比较平缓 。 5 - 2 5 o ． 长 度大于 1 4 2 0 m，倾 向大于 1 1 2 0 m，厚度一般 8 0 ～ 1 5 0 m， 最大厚度达 3 6 4 m。 采用两条斜坡道到达矿体 下盘 ， 通过各 中段斜坡道 到达各个 中段 。 金川龙首矿露天开采结束后转为地下开采 的 初期 ， 就采用 斜坡道开 拓 。 它们的共同点是年生产能力为中型矿山 ， 矿 体埋藏较浅 ． 运距较小 ， 都适合采用斜坡道开拓。 4 ． 3与 业主商谈 结果 在 2 0 0 8年 1 月 中 国地质 矿业 总 公 司与沙 特业 主代表的商谈中 ， 业主的技术代表主动与中方谈到 破碎 站 的位置 问题 ． 通过 中方 技术 人 员对设 计 开拓 方案的介绍和讲解 ． 业主一致赞同采用斜坡道开拓 方案。双方技术人员还就业主关心的采矿其它问题 进行 了沟通 和交流 。 5 结语 1 通过 该 矿 开 拓方 案 的 设 计优 化 ， 使 开 拓 系 统简单 ， 简化了后期经营管理， 降低了生产成本。 2 开拓方案优化后 ， 基建 时间缩短 ， 达产快 ， 提 前 9 个月实现经济效益， 投资回报期也相应提前 9 个月。 3 开拓 方 案 优化 后 ， 预计 基 建 掘 进 投 资减 少 2 3 ％， 基建设备 安装总投 资减少 1 2 ％， 后期 经 营费用 减少 2 0 ％， 节约了大量的投资和经营资金。 4 经过 方 案 设 计 比较 ， 否 定 了加拿 大 Wa t t s 、 G r i f fi s 和 Mc Q u a t 公司的皮带 汽车的联合开拓方 案 ， 采 用 了斜坡 道开拓 方 案 。对 国外 矿业 公 司 的技 术失误能给予纠正 ， 证明中国的采矿技术具有国际 先进 水平 ， 中 国采矿 业正逐步 被 国际认可 。 【 参考文献】 【 1 】 F e a s i b i l i t y S t u d y o n th e A L MA S A N E P r o j e c t f o r A r a b i a n S h i e l d D e v e l o p me n t C o m p a n y[ R I ． C a n a d a _, Wa t t s ， G r i f fi s a n d M c Q u a t ， 1 9 9 4 ， 4 9 5 0 ． 【 2 】 张富民等采矿设计手册 B 京 中国建筑工业出版社， 1 9 8 7 ． 【 3 1 费子文等． 采矿手册第4卷[ M E 京 冶金工业出版社 ， 1 9 9 0 ．