摘要：论述了某选矿厂自投产生产后，由于原矿性质的变化，流程各作业技术指标及工艺参数与设计偏差较大，各作业量的分配及工艺参数也发生了变化。通过对选别流程进行的全面考查，找到问题的原因所在，并采取措施对流程进行了优化，实现对生产过程的有效控制，在稳定质量的同时优化流程结构，降低尾矿品位、提高金属回收率。
关键词：破碎筛分；选别工艺；水力旋流器
某选矿厂选矿工艺采用三段一闭路破碎、阶段磨矿、阶段选别的工艺流程，相应形成了破碎、磨选磁选、尾矿浓缩等三个作业区。采场采出的矿石由汽车运至采场破碎站进行粗破碎，粗破碎后 0 ～ 250 mm 的矿石通过胶带运输机送至圆筒矿仓内。破碎车间经过中碎、细碎处理后，产品粒度为 0 ～ 12 mm，送到磨选作业区处理。过滤后的精矿由管道进行输送。尾矿经尾矿浓密机浓缩后，其底流经过尾矿泵站送至尾矿库，实现尾矿高浓度输送。选矿厂生产采用阶段磨矿、阶段选别工艺流程选别磁铁矿石，投产后生产基本稳定，精矿品位达到设计指标。但由于原矿品位偏低，流程各作业技术指标及工艺参数与设计偏差较大，各作业量的分配及工艺参数也发生了变化，因此对现有生产流程进行了全面考查，以深入了解选矿厂目前生产工艺现状，全面掌握选矿厂各作业的运行情况，对存在问题的作业重点分析，找到问题的原因所在，并采取措施对流程进一步优化，实现对生产过程的有效控制，在稳定质量的同时优化流程结构，以降低尾矿品位、提高金属回收率。
1、破碎作业考查结果分析
选矿区破碎车间的工艺为三段破碎一次筛分闭路破碎流程。采场采出的原矿由汽车运至采场破碎站，给入旋回破碎机进行粗破碎，粗碎产品通过胶带运输机送至混矿仓，经过两条给矿皮带给圆锥破碎机进行中破碎，中碎产品给入振动筛进行筛分，筛上产品给入细碎矿仓，经皮带给入圆锥破碎机进行细破碎，细碎产品经干选后与中碎产品混合给入筛分作业，筛上产品返回细碎矿仓，筛下 0 ～ 12 mm 产品通过皮带给入磨矿仓。
（1）台时量测定结果。破碎设备台时处理量的测定是测量一定皮带长度上的矿样质量，根据皮带速度计算其台时处理量。从破碎筛分设备台时处理量测定结果看，1# 中碎机台时处理能力为 1 319.11 t/h，2# 中碎机台时处理能力为 1 584.00 t/h，2 台中碎机的设计台时为1 400 t/h，平均台时处理能力超过设计值。1#，2#，3# 细 碎 机 台 时 处 理 能 力 分 别为889.85 t/h，938.02 t/h，971.03 t/h，处理能力均超过设计处理能力 830 t/h，细碎设备处理能力不够，超负荷运行。
（2）破碎作业产品粒度特性。考查期间粗碎旋回破碎机，1#，2# 中碎圆锥破碎机运行正常，对粗碎排矿，1#，2# 中碎排矿产品进行了粒度分析。从分析结果看，粗碎的排矿粒度在 0 ～ 250mm，而实际的最大排矿粒度 0 ～ 260 mm，为中碎创造了有利条件。
从中碎排矿粒度特性看，2# 中碎机75 mm 以上粒级含量为 5.03%，略有些偏高。中碎机要求排矿粒度 - 12 mm 含量大于 28%，1# 中碎- 12 mm 含量 33.76%，2# 中碎- 12 mm 含量27.96%，2 台中碎 - 12 mm 含量基本达到设计要求。
从 3 台细碎的给矿、排矿粒度特性曲线看，给矿粒度 75 mm 以上粒级占 3% 左右，30 mm 以下粒级占 70% 左右。3 台细碎的排矿粒度 30 mm 以上含量分别为 3.89%，5.16%，8.93%，而设计要求细碎的最大排矿粒度 25 mm，超过设计值。1#，2#，3# 细碎机的排矿粒度 - 12 mm 含量分别为 48%，52%，46%，其设计 12 mm 以下含量应为 58%，细碎的排矿粒度 12 mm 以下含量很低，没有达到设计排矿粒度。
（3）筛分作业。振动筛要求技术指标为筛分效率 ≥ 85%，从 3#，6# 振动筛产品粒度分析结果看，- 12 mm 粒度的筛分效率 82.79% ～ 95.87%，3# 振动筛的筛分效率略偏低些，2 台振动筛处理量均在设计台时处理能力 450 t/h 范围内，筛上循环负荷 342.54%，166%，均大于设计值 155%。考查期间振筛的筛孔尺寸为 15 mm × 20mm，由于细碎排矿粒度 - 12 mm 低于设计要求，使筛分作业给矿粒度粗粒级含量偏多，造成筛上量循环量增大，筛上返回细碎后，又加大了细碎设备的处理量，使细碎超负荷运转，形成恶性循环。
为减少筛上循环量，增加筛下合格粒级含量，必须提高细碎产品细粒级含量。由于细碎设备的作业率已高达 75%，而且超设计台时处理能力运转，细碎没富余能力，建议生产时启动3台细碎设备，日常运转 1台中碎破碎机，3 台细碎破碎机，增加细碎产品中粉矿的含量，保证筛分给矿 - 12mm 含量达到设计要求，同时可适当改变一下筛孔尺寸，进一步提高筛分效率，使破碎筛分工艺形成良性循环。
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2、选别工艺流程考查结果分析及工艺优化方案
2.1一段磨矿分级作业
一段磨矿分级作业由一段球磨机和水力旋流器组形成闭路磨矿，共有 4 组一段球磨机和水力旋流器组成的一段闭路磨矿，分别对4个系列进行了单机考查。结果显示，一段球磨机的台时处理能力在350～370t/h，4 组一段磨矿分级旋流器的循环负荷分别为 258.67%，203.11%，225.33%，268.06%，4# 旋流器组的循环负荷略高于要求的150% ～250%，其它 3 组均在设计要求范围内。4 组水力旋流器 分 级 的 质 效 率 分 别 为 43.33%，44.22%，47.45%，36.15%，4# 水力旋流器组的分级效率偏低。
设计要求一次分级水力旋流器溢流粒度应达到- 0.074 mm 含量占 55% ～ 60%，考查期间溢流粒度偏粗，- 0.074 mm 含量在 53.35% ～ 58.50% 之间，平均 - 0.074 mm 含量占 55.06%。一方面由于入磨矿石粒度 - 12 mm 含量偏低，考查期间一段球磨皮带给矿粒度 - 12 含量占 88.88%，生产要求入磨产品粒度 - 12 mm 含量应大于 95%，由于粗粒级含量增大，加大了一段球磨机的磨矿压力，使球磨机排矿粒度偏粗；另一方面，考查期间难磨矿石入选比例较大也对磨矿细度产生了一定影响。为保证一次溢流粒度，首先应该提高矿石的入磨粒度，使入磨产品细粒级含量达到设计要求，实现多碎少磨；其次从一段球磨机粒度入手，保证磨矿浓度，控制水力旋流器给矿压力，降低循环量，提高分级效率，提高一段磨矿分溢流粒度。
2.2 二段磨矿分级作业
二段磨矿分级作业由水力旋流器组形成预先分级，沉砂给入二段球磨机形成开路磨矿，分别进行了考查。
结果显示，二次分级水力旋流器溢流与沉砂的比例在 35：65左右，质效率在 19% ～ 26% 之间，再磨的粒度增加 20个百分点。二次分级水力旋流器给矿、溢流浓度都偏高，溢流的粒度 - 0.074 mm 含量在 66% 左右，比设计的 - 0.074 mm 含量大于 75% 的要求偏低。从二次分级作业产品粒度分析结果看，二旋沉平均粒度40.39% - 0.074 mm 含量，铁矿物的单体解离度55.92%，脉石矿物单体解离度为 32.85%，二旋沉经二段球磨机再磨后，二球排的粒度 - 0.074 mm 含量平均 60.89%，粒度提高 20 个百分点，再磨后矿物的单体解离度铁矿物 74.48%，脉石 47.57%，比再磨前分别提高了 8.35%，14.72%，脉石矿物单体解离度的提高幅度较大，说明中矿中一部分贫连生体已进一步解离为单体石英。由于二段磨矿分级旋流器的溢流比例较大，占35% 左右，二旋溢的粒度平均只有 67.56% - 0.074mm 含量，旋流器分级效率偏低，使本该进入沉砂中再磨的粗粒产品进入到了溢流产品中，返回流程后，这部分没有得到再磨的连生体仍会进入到中矿当中反复循环，直接影响后续作业的选别效果及加大中矿循环量。因此现场应加强二段磨矿分级水力旋流器的操作，增加水力旋流器压力、降低给矿浓度、调整水力旋流器结构参数，提高分级效率，使进到溢流中的粗粒矿物进入沉砂中，给入二段磨机再磨，提高再磨排矿粒度，降低中矿循环量。粗细分级旋流器共 4 组，分别对其进行了单机考查。
结果显示，粗细分级水力旋流器的溢流与沉砂的比例在 30∶70之间，1组和4组水力旋流器溢流粒度-0.074mm含量79.60%，76.60%，粒度较粗，主要是由于现场1组和4组水力旋流器的给矿大部分是二球排产品，2组、3组水力旋流器的给矿主要是二旋溢的产品，造成粗细分级旋流器的给矿浓度和粒度不均、差异较大，1组、4组给矿浓度在50%以上，较高，分级效率较低为27.80%，25.31%，影响粗细分级旋流器的分级效果。建议现场设一混合矿箱，将二球排和二旋溢打入混合矿箱混匀后再给入粗细分级作业，这样可使粗细分级水力旋流器给矿产品稳定，提高水力旋流器的分级效率。
3、结 论
（1）从中破碎设备台时量测定结果看，1 # 中碎机台时处理能力为1319.11t，2# 中碎机台时处理能力为1584.00 t，2台中碎机达设计台时处理能力1400 t/h，排矿粒度达到设计要求。从细碎的台时处理能力测定结果看，3台细碎设备台时处理能力均超过设计台时处理能力，细碎机的排矿粒度都没有达到设计要求。
（2）破碎车间19#皮带（中碎、细碎排矿皮带）卸料小车故障率高，运输量超过最大设计能力12.47%，给生产带来一定隐患。
（3）由于现场细碎设备的作业率已高达75%，细碎设备没富余能力，建议3台细碎设备运行，日常运转1台中碎破碎机、3台细碎破碎机，增加粉矿的含量，保证细碎排矿产品-12 mm含量达到设计要求，同时可适当改变一下筛孔尺寸，进一步提高筛分效率，使破碎筛分工艺形成良性循环，实现多碎少磨。
（4）为解决粗细分级水力旋流器给矿产品浓度和粒度不均匀问题，建议现场设一混合矿箱，将二球排和二旋溢打入混合矿箱混匀后再给入粗细分级作业，这样可使粗细分级水力旋流器给矿浓度和粒度稳定，提高水力旋流器的分级效率。
（5）优化措施实施后，可使选矿厂的综合尾矿品位降低0.50%，精矿产率可提高0.67%，每年可为选矿厂创造更好的经济效益。
参考文献：
[1]李建设 1 SLon 立环脉动高梯度磁选机在秘鲁铁矿的应用[J]金属矿山，2004（8）：39 2 41
论文作者:张利英
论文发表刊物:《基层建设》2019年第26期
论文发表时间:2019/12/18
标签：粒度论文; 细碎论文; 作业论文; 水力论文; 含量论文; 旋流器论文; 尾矿论文; 《基层建设》2019年第26期论文;