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水厂铁矿细碎产品干式预选设备升级研究
2019-07-22
水厂铁矿采用 CT-0812 型永磁磁力滚筒对 TFe 品位为 23.80%的细碎产品进行干式预选,TFe 品位仅 提高2.10个百分点,抛尾产率仅为11.32%,尾矿mFe 品位达2.38%,干式预选效果不理想。为改善预选效果进行了 不同新型干选机预选效果对比试验,对预选效果较好的新型干选机进行了现场工艺参数条件试验,并对新老干选 机的工业生产指标进行了对比。
Series No. 517 July 2019 金 属 METAL MINE 矿 山 总第 517 期 2019 年第 7 期 ·机电与自动化· 水厂铁矿细碎产品干式预选设备升级研究 李 刚 (首钢集团有限公司矿业公司水厂铁矿,河北 迁安 064405) 摘 要 水厂铁矿采用 CT-0812 型永磁磁力滚筒对 TFe 品位为 23.80%的细碎产品进行干式预选,TFe 品位仅 提高 2.10 个百分点,抛尾产率仅为 11.32%,尾矿 mFe 品位达 2.38%,干式预选效果不理想。为改善预选效果进行了 不同新型干选机预选效果对比试验,对预选效果较好的新型干选机进行了现场工艺参数条件试验,并对新老干选 机的工业生产指标进行了对比。结果表明:①在实验室条件下,TFe 品位为 21.45%的水厂铁矿细碎产品,XDG65- 50 型多级吸出-吸住联合干式预选机可抛出产率达 16.63%、TFe 品位为 6.16%、mFe 品位为 1.63%的尾矿;CTX0812 型旋转磁场干式磁选机可抛出产率达 39.83%、TFe 品位为 5.45%、mFe 品位为 1.02%的尾矿,预选效果较理想。② 在现场工业试验参数范围内,CTX0812 型旋转磁场干式磁选机对磁系运转频率和分料板位置不敏感,但对给料皮 带运行速度较敏感,皮带运行速度提高,尾矿 TFe 品位和 mFe 品位呈先慢后快的上升趋势;在磁系运转频率为 70 Hz,皮带运行速度为 3.2 m/s,分料板距滚筒中心水平距离为 300 mm 情况下处理 TFe 品位为 22.95%的给矿,可获得 TFe 品位为 26.93%的干式预选精矿,抛尾产率达 19.60%,尾矿 mFe 品位为 2.05%。③在给矿品位相当、干选机工艺 参数均最佳的情况下,CTX0812 型旋转磁场干式磁选机可抛出产率达 18.78%、TFe 品位为 6.87%、mFe 品位为 2 .06%的尾矿,精矿 TFe 品位达 28.69%,提高幅度达 4.02 个百分点;CT-0812 型永磁磁力滚筒可抛出产率为 14.21%、 TFe 品位为 7.45%、mFe 品位为 2.58%的尾矿,精矿 Fe 品位仅为 26.95%,提高幅度仅为 2.25 个百分点。④CTX0812 型旋转磁场干式磁选机通过高频次的磁翻转和磁搅动以及高磁场强度,能实现磁性物料和非(弱)磁性颗粒的高 效分离,适合用于水厂铁矿细碎产品的高效干式预选抛废。 关键词 预选抛废 悬磁干选机 旋转磁场干式磁选机 CT型永磁磁力滚筒 + 中图分类号 TD921 .7,TD924.1 文献标志码 A 文章编号 1001-1250(2019)-07-172-05 DOI 10.19614/j.cnki.jsks.201907028 Study on Upgrading of Dry Preselection Equipment for Fine Crushing Products in Shuichang Iron Mine 2 Li Gang (Shuichang Iron Mine,Mining Corporation of Shougang Group Co.,Ltd,Qian'an 064405,China) Abstract The CT-0812 type permanent magnetic drum was used in the dry preconcentration of the fine crushing prod⁃ ucts with TFe grade of 23.80% in Shuichang Iron Mine. TFe grade can only be improved by 2.10 percentage points and the dis⁃ carding tailing yield was only 11.32%. The mFe grade of the tailings reached 2.38%,which means unsatisfactory effect of the dry preselection. In order to improve the pre-selection effect,the comparative tests of pre-selection effect of different new dry separator were carried out,and then condition tests of the process parameters on site were conducted with the equipment which has better pre-selection effect. The industrial production indexes of the new and old dry separator were compared. The results showed that: ①In the condition of laboratory and the TFe grade of 21.45% of the Shuichang Iron Mine fine products, the tailing with yield of 16.63%,TFe grade of 6.16% and mFe grade of 1.63% was obtained after the treatment of the XDG65- 5 5 0 multi-stage suction-holding combined dry pre-concentration machine. The tailing with yield of 39.83%,TFe grade of .45% and mFe grade of 1.02% was obtained after the preselecting of CTX0812 dry magnetic separator with rotating magnetic field,which means the ideal preselecting effect. ②In industrial test parameter range on site,the CTX0812 dry magnetic sepa⁃ rator with rotating magnetic field is not sensitive to the running frequency of the magnetic system and the position of the distri⁃ bution board,but it is sensitive to the running speed of the feeding belt. The TFe grade and mFe grade of tailings show an up⁃ 收稿日期 2019-05-11 作者简介 李 刚(1966—),男,科长,高级工程师,硕士。 · 172 · 李 刚:水厂铁矿细碎产品干式预选设备升级研究 2019年第7期 ward trend of first slow then fast with the running speed of the belt increasing. When the magnetic system runs at a frequency of 70 Hz,the belt runs at a speed of 3.2 m/s,and the feed with a TFe grade of 22.95% is treated with a horizontal distance of 3 00 mm from the center of the cylinder,dry preselected concentrate with a TFe grade of 26.93%,tailing with yield of 19.60% and mFe grade of 2.05% can be obtained. ③Under the condition of equal grade of feeding and optimum technological parame⁃ ters of dry separator,the tailing with yield of 18.78%,TFe grade of 6.87% and mFe grade of 2.06%,and the concentrate with TFe grade of 28.69%,increased by 4.02 percentage points was acquired using the CTX0812 dry magnetic separator with rotat⁃ ing magnetic field. The tailing with yield of 14.21%,TFe grade of 7.45% and mFe grade of 2.58%,and the concentrate with TFe grade of 26.95%,only increased by 2.25 percentage points was acquired using CTX0812 permanent magnetic drum. ④ The CTX0812 dry magnetic separator with rotating magnetic field can achieve efficient separation of magnetic materials and non(weak) magnetic particles through high frequency magnetic turnover,magnetic agitation and high magnetic field intensity, which is suitable for highly efficient dry discarding of fine crushing products in Shuichang Iron Mine. Keywords Prediscarding by magnetic separation,Hang magnetic dry separator,The dry magnetic separator with rotat⁃ ing magnetic field,The CT type permanent magnetic drum [ 4] 我国铁矿石资源较丰富,但贫矿资源量超过 选矿厂相比较高 ,表明现场干式预选效果不理想。 [1] 9 0% 。在贫矿资源中,受成矿条件的制约,矿床内存 2 干式预选设备试验 在大量的岩石夹层,矿体与围岩边界也不平直,在进 行大规模的开采和铲装时,矿岩混杂程度常常加深。 为尽可能消除矿石中混杂的大块废石,提高选矿厂入 磨品位,大多数铁矿选矿厂均设置有干式预选作业, CT型永磁磁力滚筒是常见的干式预选设备,抛废率一 近年来,我国磁选设备研制进展很快,特别是第 三代高磁性能材料钕铁硼的问世,对磁选新技术的 发展起到了重要推动作用,出现了应用广泛的磁力 预选设备,如磁滑轮、CTDG大块干式磁选机、干式筒 [5] 式磁选机等 。另外还出现了多种其他结构形式的 干式预选设备,如悬磁干选机和旋转磁场干式磁选 机。为确定适合水厂铁矿干式预选的设备,用悬磁 干选机和旋转磁场干式磁选机分别对同一矿样进行 预选效果比较试验。 [2] 般在 10%左右,入磨品位可提高 1.5%~2.5% 。随着 国家对矿山生态与环境要求的日益提高,以及矿山 企业对降本增效的不懈追求,有力地推动了干式预 选技术的进步。干式预选设备的发展又为矿山企业 进一步实现高效干式抛废提供了可能。 2 2 . 1 实验室试验 . 1. 1 悬磁干选机试验 1 水厂铁矿干式预选现状 水厂铁矿矿床属于鞍山式沉积变质型贫磁铁矿 [3] (1)悬磁干选机的工作原理。悬磁干选机与磁 矿床 ,目前用 14 台 CT0812 型永磁磁力滚筒对细碎 产品进行干式预选。近年来,随着开采深度的增加, 矿石呈现贫化趋势,影响到水厂铁矿的经济效益。 CT0812型永磁磁力滚筒设备参数见表1,生产指标见 表2。 滚筒结合组成“吸出—吸住联合干选”系统,其选别 原理为:预吸出装置首先将物料层中的磁性物料翻 吸到料层的上部,再经精选再吸出装置选择性地再 吸出1次,起到精选作用。吸出物料中 80%~95%的 磁性物料后,剩在物料输送带上的料层变薄,当其随 皮带高速运转至磁滚筒时,非磁性物料被甩到废石 料斗,剩余的磁性相对偏弱的物料被磁滚筒的高场 [6] 强磁系吸住并带进精料斗而实现高效分离 。其结 构示意见图1。 (2)悬磁干选机试验结果分析。试验采用某公 司生产的XDG65-50型多级吸出-吸住联合干式预选 机。在环形皮带带速为 2.5 m/s,带式吸住装置处的 最高磁场强度为280 kA/m;ϕ 400 mm×600 mm干废 抛离装置带面最高磁场强度为 120 kA/m,皮带速度 为3.2 m/s情况下的选别试验结果见表3。 由表 2 可知,原矿经 CT-0812 型磁滚筒预选,预 选精矿铁品位较给矿提高了2.10个百分点;抛尾产率 较低,仅为11.32%,尾矿磁性铁品位为2.38%,与其他 由表 3 可知,原矿经过悬磁干选机选别,可抛出 产率达16.63%、Fe品位为6.16%、mFe品位为1.63%的 尾矿,精矿Fe品位达24.50%,提高了3.05个百分点。 · 173 · 总第517期 金 属 矿 山 2019年第7期 由表 4 可知,原矿经过旋转磁场干式磁选机选 别,可抛出产率达39.83%、Fe品位为5.45%、mFe品位 为 1.02%的尾矿,精矿 Fe 品位达 26.57%,提高了 5.12 个百分点。 2 . 1. 3 实验室试验小结 试验结果表明,悬磁干选机和旋转磁场干式磁 选机选别效果均优于现场 CT-0812 型永磁磁力滚筒 的选别效果;旋转磁场干式磁选机的选别效果明显 优于悬磁干选机的选别效果。因此,现场选择采用 旋转磁场干式磁选机作为干式预选升级设备进行工 业试验。 2 . 1. 2 旋转磁场干式磁选机试验 2 . 2 工业试验 为进一步验证旋转磁场干式磁选机在提高入磨 (1)旋转磁场干式磁选机工作原理。旋转磁场 干式磁选机采用特殊的磁系设计,相邻区域磁场强 度差别大,当外筒体和磁系相对转动时,磁性矿石颗 粒在短时间内快速多次交替通过高磁场强度区域和 低磁场强度区域,发生快速的磁翻转和磁搅动,夹杂 在磁性矿石颗粒间的非(弱)磁性废石颗粒受到磁搅 动,在磁场挤压力、离心力和重力的联合作用下会向 外层移动,而夹杂在非(弱)磁性废石颗粒间的磁性 矿石颗粒由于受到强大的磁场力作用,会向内层移 动,最终实现磁性矿石颗粒与非(弱)磁性废石颗粒 矿石品位、降低甩尾磁性铁含量方面的优势,开展了 工业试验。君致清公司的 CTX0812型旋转磁场干式 磁选机安装在主厂房 5 系列,与 7 系列的 CT-0812 型 永磁磁力滚筒进行生产效果对比。CTX0812 型旋转 磁场干式磁选机的处理能力为 100~200 t/h,适用给 矿粒度为50~0 mm。 2 . 2. 1 条件试验 (1)磁系运转频率试验的皮带速度为 3.2 m/s,分 料板距离滚筒中心的水平距离为 350 mm,试验结果 见表5。 [7] 的高效分选 。其分选原理见图2。 由表5可知,磁系运转频率对选别指标影响不明 显,后续试验选择磁系运转频率为70 Hz。 (2)给料皮带速度试验的磁系运转频率为 70 Hz,分料板距离滚筒中心的水平距离为350 mm,试验 结果见表6。 由表6可知,皮带运行速度提高,尾矿Fe品位呈 先慢后快的上升趋势。综合考虑,确定皮带运行速 度为3.2 m/s。 ( 2)旋转磁场干式磁选机试验结果分析。采用 北京君致清科技有限公司(以下简称君致清公司)生 产的 CTX0812 型旋转磁场干式磁选机,在筒体表面 场强为 400 kA/m,皮带运行速度为 3.2 m/s 的条件下 对矿样进行实验室试验,结果见表4。 (3)分料板位置试验的磁系运转频率为 70 Hz, 皮带运行速度为3.2 m/s,试验结果见表7。 · 174 · 李 刚:水厂铁矿细碎产品干式预选设备升级研究 2019年第7期 24.50% ,品 位 提 高 幅 度 为 3.05 个 百 分 点 ;采 用 CTX0812 型旋转磁场干式磁选机,则可抛出产率达 39.83%、Fe 品位为 5.45%、mFe 品位为 1.02%的尾矿, 精矿 Fe 品位达 26.57%,品位提高幅度为 5.12 个百分 点。旋转磁场干式磁选机的选别效果明显优于悬磁 干选机的选别效果。 (2)现场工业试验表明,CTX0812 型旋转磁场干 式磁选机的预选效果对试验磁系运转频率和分料板 位置不敏感,但对给料皮带速度较敏感,皮带运行速 度提高,尾矿 Fe 品位和 mFe 品位呈先慢后快的上升 趋势;在磁系运转频率为 70 Hz,皮带运行速度为 3.2 m/s,分料板距滚筒中心水平距离为300 mm情况下处 理Fe品位为22.95%的给矿,可获得Fe品位为26.93% 的干式预选精矿,抛尾产率达19.60%,尾矿mFe品位 为2.05%。 由表7可知,随着分料板距滚筒中心水平距离的 缩小,精矿、尾矿 Fe 品位均小幅升高。综合考虑,确 定分料板距滚筒中心水平距离为300 mm。 (3)在给矿品位相当、干选机工艺参数均最佳的 情况下,CTX0812型旋转磁场干式磁选机可抛出产率 达 18.78%、Fe 品位为 6.87%、mFe 品位为 2.06%的尾 矿,精矿 Fe 品位达 28.69%,提高幅度达 4.02 个百分 点;CT-0812型永磁磁力滚筒可抛出产率为 14.21%、 Fe 品位为 7.45%、mFe 品位为 2.58%的尾矿,精矿 Fe 品位仅为26.95%,提高幅度仅为2.25个百分点。 2 . 2. 2 工业试验结果 CTX0812 型旋转磁场干式磁选机在最佳工艺参 数情况下的生产指标与 CT-0812 型永磁磁力滚筒的 生产指标见表8。 (4)由于 CTX0812 型旋转磁场干式磁选机高频 次的磁翻转和磁搅动以及高磁场强度,能实现磁性 物料和非(弱)磁性颗粒的高效分离,因此更适合水 厂铁矿细碎产品的干式预选抛废。 参 考 文 献 由 表 8 可 知 ,在 给 矿 品 位 相 当 的 情 况 下 , CTX0812 型 旋 转 磁 场 干 式 磁 选 机 可 抛 出 产 率 达 [ 1] 谢光元. 选矿学[M]. 徐州: 永利国际娱乐官网矿业大学出版社,2001. Xie Guangyuan. Mineral Processing[M]. Xuzhou: China University of Mining and Technology Press,2001. 18.78%、Fe 品位为 6.87%、mFe 品位为 2.06%的尾矿, 精矿 Fe 品位达 28.69%,提高幅度达 4.02 个百分点; CT-0812 型永磁磁力滚筒可抛出产率为 14.21%、Fe 品位为 7.45%、mFe 品位为 2.58%的尾矿,精矿 Fe 品 位仅为26.95%,提高幅度仅为2.25个百分点。显然, CTX0812 型旋转磁场干式磁选机更适合水厂铁矿细 碎产品的干式预选。这主要是由于旋转磁场干式磁 选机高频次的磁翻转和磁搅动以及高磁场强度,能 使磁性物料和非(弱)磁性颗粒在联合力场的作用下 实现高效分离。 [ 2] 王常任. 磁电选矿[M]. 北京: 冶金工业出版社,1986. Wang Changren. Magnetoelectric Separation[M]. Beijing: Metallur⁃ gical Industry Press,1986. [3] 王运敏. 永利国际娱乐官网黑色金属矿选矿实践[M]. 北京: 科学出版社, 2 008. Wang Yunmin. Mineral Processing Practice of Ferrous metals in China[M]. Beijing: Science Press,2008. [ 4] 武春涛. 某铁矿预选工艺改造[J]. 现代矿业,2016(3):95-97. Wu Chuntao. Technological transformation of a certain iron ore pre⁃ concentration[J]. Modern mining,2016(3):95-97. [5] 方 昊. 我国铁矿石预选技术及设备现状与应用进展[J]. 永利国际娱乐官网 3 结 论 化工贸易,2012(12):155-156. (1)在实验室条件下,采用 XDG65-50 型多级吸 Fang Hao. Current situation and application progress of iron ore preconcentration technology and equipment 出-吸住联合干式预选机预选 Fe 品位为 21.45%的水 厂铁矿细碎产品,可抛出产率达 16.63%、Fe 品位为 in China[J]. China chemical industry trade,2012(12):155-156. [6] 刘秉裕,徐银全,薛凤琦,等.悬磁干选机及其应用[J]. 金属矿 6.16%、mFe 品位为 1.63%的尾矿,精矿 Fe 品位达 · 175 · 总第517期 金 属 矿 山 2019年第7期 山,2015(9):135-138. [J]. 有色金属:选矿部分,2015(4):63-67. Liu Bingyu,Xu Yinquan,Xue Fengqi,et al. Hang dry magnetic separator and its application[J]. Metal Mine,2015(9):135-138. Zhao Hailiang,Shang Hongliang. Analysis and simulation of a typi⁃ cal opening magnetic system[J].Nonferrous Metals:Mineral Pro⁃ cessing Section,2015(4):63-67. [ 7] 赵海亮,尚红亮.一种新型开放式旋转磁场磁系分析与仿真 (责任编辑 罗主平) · 176 ·
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