大冶鐵礦選礦廠技術及工藝流程改造

作者：紅星機器 發(fā)表于： 2015-03-30 09:35:25

楊帥軍老師 紅星技術工程師

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大冶鐵礦選礦廠原有選礦廠建于1958年，1960年正式投產，并陸續(xù)擴建到處理礦石能力400萬t/a的規(guī)模。經過40多年的生產，選礦廠存設備陳舊效率低，生產系統(tǒng)多，裝備水平落后，生產指標低但成本高。

選礦廠需要解決以下3個問題：（1）目前采礦出礦能力和礦石性質發(fā)生變化，且設備陳舊，須將選廠處理能力、工藝進行調整，設備進行更新。（2）采用新工藝與新技術，提高多金屬礦鐵、銅、硫、鈷等元素綜合回收率，增加企業(yè)效益。（3）采用先進可靠的選礦過程自動化，穩(wěn)定作業(yè)指標，提高勞動生產率和企業(yè)管理水平。

一、技術改造方案

（1）破碎

方案一：采用三段一閉路流程。中碎后通過磁滑輪選別后直接拋廢，拋廢產率約為10％。

方案二：采用三段一閉路加洗礦流程。拋廢產率約為20%。

該礦由露天轉地下后，礦石含泥量、含水量增加，洗礦作業(yè)一方面可保證破碎流程暢通，有利于提高破碎作業(yè)效率，另一方面改善干式磁選作業(yè)條件，進一步提高磁選拋廢率減少入磨礦石量，降低生產成本，優(yōu)化選別流程。因此采納方案二。

（2）磨礦

磨礦設備選擇是在充分考慮滿足金屬礦磨礦要求的前提下，并考慮到利用現(xiàn)有設備節(jié)省投資、設備大型化有利于節(jié)能降耗、有利于實現(xiàn)自動化、生產操作管理方便、有利于設備配置等因素，對于磨礦設備選擇3個可行的方案進行技術經濟比較。

方案一：一段利用現(xiàn)有磨礦設備，二段磨礦將現(xiàn)有Ф3.2m×3.1m格子型球磨機取下格子板改為溢流型。

方案二：一段利用現(xiàn)有磨礦設備，二段磨礦新購進3臺Ф3.2m×4.5m溢流型球磨機。

方案三：一段、二段磨礦新購進Ф5.03m×6.4m溢流型球磨機各1臺。

方案一、二都充分利用現(xiàn)有設備，改造工程量小，投資少，但設備安裝功率高，電耗、鋼耗較高，設備老化，運轉率低。方案三可以實現(xiàn)設備大型化，單系統(tǒng)，管理方便，易于實現(xiàn)自動化，節(jié)省電耗鋼耗效果顯著，具有長期合理性，占地面積小。增加部分投資可由取得效益得到補償。

（3）鐵精礦脫硫

為了滿足鐵精礦球團的質量要求，在焙燒過程中排放SO2的，其含硫量需降到0.15％以下。根據多次做的降硫試驗研究結果，鐵精礦降硫初定2個流程方案：

方案一：強化混合浮選，力求將硫選入銅硫混合精礦中，尾礦再磁選選出合格鐵精礦。

方案二：對混合浮選磁選得到的鐵精礦再進行細磨—浮選脫硫。

方案一的原礦浮選是以強化浮選來降低鐵精礦含硫量，流程結構簡單，只是在現(xiàn)有原則流程的基礎上，適當增加掃選時間，強化藥劑制度，投資省，實施過程對生產影響小。方案二是磁選后鐵精礦再磨—反浮選脫硫的效果，可以使鐵精礦產品質量達到穩(wěn)定，但流程結構復雜，生產操作管理比較難，且中間產品中鐵回收率占4%～5%，如何處理有待進一步研究。綜合考慮到技改工作的連續(xù)性與合理性，減少投資，設計選定方案一。

（4）廠房配置

根據原廠房設備配置情況和技改設計流程特點，磨選廠房配置有2個方案：

方案一：保留現(xiàn)有砂泵跨和▽6.0m平臺條件下進行配置；

方案二：改造砂泵跨，取消▽6.0m平臺。

二者比較，方案二改造砂泵跨配置方案有明顯優(yōu)越性，充分利用廠房空間，設備布置緊湊，物料揚送距離短，便于操作管理與節(jié)省電能，尤其對設備自動化儀表過程控制更為有利，同時改善勞動環(huán)境。

二、工藝流程

根據現(xiàn)場實際情況，首先完成破碎系統(tǒng)改造，后完成磨礦、選別和脫水等系統(tǒng)改造。工藝流程采用三段一閉路破碎加洗礦—兩段磨礦—浮選—浮選尾礦磁選—細篩分級—磁篩—磁選脫水—再磨再選的工藝流程。

選礦廠技術改造完成后，技術經濟指標均有不同程度的提高，由于該礦自露天礦轉入坑內開采以來，礦石性質有明顯變化，礦石的銅硫品位有增高的趨勢，導致鐵精礦含硫超標，不能滿足鐵精礦球團的質量要求，在焙燒過程中SO2排放到大氣中，污染了環(huán)境，因此鐵精礦降硫成為企業(yè)節(jié)能減排的重要內容。

脫硫工藝流程在現(xiàn)有浮選—磁選流程基礎上，強化混合浮選，增加一段掃選，改變藥劑制度，增加一段磁選以保證鐵精礦質量。

混合浮選尾礦用泵揚送至2臺Ф4m×6m旋流-靜態(tài)微泡浮選柱，泡沫揚送到二段掃選，尾礦揚送到磁選機進行磁選。選用浮選柱優(yōu)點在回收能力和高選擇性方面有一定優(yōu)勢，有助于降低鐵精礦中硫的含量和保證脫硫泡沫中鐵損失的減少。

大冶鐵礦選礦廠技術改造項目年處理礦石266.7萬t，通過對破碎、磨礦及鐵精礦脫硫等工序技術改造方案對比，采用好的方案。改造后的鐵金屬回收率由75％左右提高到80％以上，鐵精礦品位由64.5%提高到67%。鐵精礦中硫含量降至0.15%以下。由于磨礦細度的提高，銅、鈷、硫、金等金屬的選別指標也有了較大程度的改善和提高，給企業(yè)帶來了較好的經濟效益。由于在原有廠房內進行重新布置，既縮短了基建時間，又降低了投資。