永磁大块矿石干式磁选机应用与改善

Ｓｕｐｐｌ．

Ａｕｇｕｓｔ２００５

金底矽山

ＭＥ’ｎ～ＬＭＩＮＥ

增刊

２００５年８月永磁大块矿石干式磁选机应用与改善

黄培华

（太原钢铁集团公司峨口铁矿）

摘要（从独特的工艺设计——串联嵌入式干选设计进行分析与介绍。利用磁滑轮串联干选，第一道磁滑轮干选保抛尾８％～１０％、第二道磁滑轮干选保回收率大于９８％，将改造后干选设备和工艺嵌入现有的三段一闭路破碎筛分工序中。提出了老式选矿厂破碎筛分流程的疑难问题及解决办法。指出了独特的创新——嵌入式工艺设计干选设备和工艺，是嵌入现有的三段一闭路破碎筛分工艺流程的最佳选择方式，同时它改动工序小、投资少、见效快、运行成本低，结构紧凑的干选改造工艺，是一项值得推广的节能项目。／

关键词碎矿工艺磁滑轮干选工艺预选

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ＨｕａｎＰｅｉｈｕａ

（ＥｋｏｕＩｒｏｎＭｉｎｅｏｆＴａｉｙｕａｎＳｔｅｅｌＣｏ．）

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峨口铁矿是太原钢铁集团公司的主要原料（铁矿粉）生产基地，位于山西省代县境内，隶属太行山系，平均海拔为１７００ｍ的高寒矿区。每年处理原矿５３０万ｔ，生产铁精矿粉１４０万ｔ。峨口铁矿选厂从采场的原铁矿石进厂后，用４８条胶带运输机首尾相连，组成ｌ条破碎一筛分一磨选等三段一闭路的破碎筛分生产系统，把合格粒度的铁矿石直接输送到球磨机３万ｔ料仓中。根据峨口铁矿的矿体窄、缓倾斜矿层多，矿石夹层多，废石混入矿石量大的资源贫乏的实际情况，原矿品位低（２８％一３０％），选矿比大（３．５７—３．６５），中碎后必须增加干选，才能提高入磨矿石品位，降低选矿比，节省能源。

１主要改造方案

永磁大块矿石干式磁滑轮ＣＴＤＧｌ２１６是峨口铁矿选矿生产系统的“咽喉”设备，是整个系统能否进行“准时制生产”、完成年５３０万ｔ矿石处理量及１４０万ｔ铁精矿粉的关键。

（１）设备布置方案。将中碎后的原４。胶带运输机橡胶带宽度Ｂ＝ｌ４００／ｌｌ／／１，改造成宽度Ｂ＝ｌ６００ｍｍ胶带运输机，原胶带运输机的头部传动滚筒西１２５０ｍｍｘ１６００ｔｕｒｎ改善成咖１２５０ｍｍｘ１８００ｍｍ的ＣＴＤＧｌ２１６永磁大块矿石干式磁滑轮，并将其作为驱动滚筒。将原１１５ｋＷ的电机改善为１６０ｋＷ的电机，原槽行托辊３００的槽行角改善为５０，目的是为了使４。胶带运输机橡胶带上的矿石分布均匀，干选效果好。因此４８磁滚筒为胶带运输机的驱动滚筒，驱动电机型号为Ｙ３３５Ｍ一６；功率１６０ｋＷ；

黄培华（１９６８一），女，太原钢铁集团公司峨口铁矿，工程师，０３４２０７山西省代县峨口镇。

黄培华：永磁大块矿石干式磁选机应用与改善２００５年８月

驱动减速机为ＺＳＹ５００—３１．５，速比３１．５。此磁滚筒运输处理量为（１０００—１４００）ｔ／ｈ，皮带运输速度为２．０５ｍ／Ｓ；运输矿石的容重为２．０ｔ／ｍ３，粒度为０～１００ｍｍ，平均粒度为６０ｒｎｌＴｌ；此胶带运输机（以下简称皮带机）水平运输长度为５０００７ｍｍ，提升运输高度为１５３４３ｍｍ，爬坡角度为１７。；运输橡胶带为强力橡胶带，型号为ＮＮ一１５０，１６００Ｘ６（４．５＋１．５）。４４皮带机干式磁滑轮进行一次选别，分为两种矿石，即干选精矿和干选废石。①干选精矿给入原来５。皮带机进入５４精矿料仓；②干选废石给人新建尾矿ｌ４皮带机通过ＣＴＤＧ０８０９永磁大块矿石干式磁选机进行回收，通过小型料仓和振动给料机，回收磁性铁品位≥１３％的矿石进入原来返矿１９’皮带机，然后进入精矿５４料仓，其他废石通过一条尾矿２４皮带机、皮带宽度为８００ｍｍ的皮带机进入一新建的废石料仓，通过１条尾矿３。皮带机后，用汽车运往采矿废石场。

（２）独到的创新，嵌入式工艺设计。干选磁滑轮技术运行平稳可靠，抛尾量已达到了设计要求８％。在设计期间进行了充分的选矿试验，同时在设备和工艺布置上进行了合理改进。磁滑轮串联预选，第一道磁滑轮保抛尾、即废石尽量抛干净；第二道磁滑轮保回收率，矿石回收率大于９９％。将干选设备和干选工艺嵌入现有的三段一闭路破碎筛分工序中，在技术上是可行的。

（３）针对实际情况，设计成两道磁滑轮。就峨口铁矿的矿体窄、缓倾斜矿层多，矿石夹层多，废石混入矿石量大的资源贫乏的实际情况，中碎后增加干选。①第一道磁滑轮起抛尾作用。可以提高入磨品位１．２％以上，降低选矿比０．３；②其次可以释放细碎能力，缓解细碎机循环负荷大、５。料仓满的难题，为进一步实现“多碎少磨，均匀给矿”打下基础；

③人磨前抛捧８％的废石，使入磨矿石的可选性、可磨性进一步提高（因为废石密度较轻，漂浮于矿浆液面之上，而无可磨性。再者废石是非磁性物质，而无可选性）。对于选矿进一步提高资源利用率，提高球磨机利用系数、提高磨矿效益，降低磨矿成本、保证产品产量和质量、节省能源消耗意义重大。④抛掉８％的废石，部分缓解尾矿库容，减少环水砂泵的磨损。⑤第二道磁滑轮起回收作用。每年可以回收２％矿石，即回收４０万ｔＸ２％＝８万ｔ，年获纯利润８万ｔＸ４０形ｔ（矿石的最低成本为４０元）＝３２０万元，效益可观。因此为进一步实现多碎少磨，再则入磨前抛掉部分废石，使人磨矿石的可选性进一步提高，对于选矿进一步提高磨机利用系数、降低磨矿成本意义重大。通过一年多的稳定运行，各项技术稳定可靠，达到设计要求。工艺设计巧妙地将干选设备和干选工艺嵌入现有的三段一闭路破碎工序中，投资不超过６００万元。与目前铁矿山常用的工艺布置——建立独立的并联干选系统（如尖山铁矿，大孤山铁矿）相比，从工艺布置、生产管理、投资与运行成本来看，运行效益十分可观。优点：结构紧凑，设计合理，运行和投资成本低。峨口铁矿选矿三段一闭路破碎筛分工艺改造后流程见图１。

原矿

４４由１２５０×１８００干选机

图１碎矿改造后流程

（４）与目前铁矿山不同点。①创新点。嵌入式工艺设计，巧妙地将干选设备和干选工艺嵌入现有的三段一闭路破碎筛分工艺流程中，投资不超过６００万元；②难点。干式磁选机作为干选的核心设备，同时又作为４。皮带机的驱动滚筒，它起到干选和驱动的双重作用，这是与目前铁矿山纯干选磁滑轮用途不一样。因此对不锈钢筒体的同心度，两端盖的同心度，磁系和芯轴同心度要求相当严格，要求四心合一。③特点。一次干选抛尾，二次干选回收，它起到抛尾和回收的双重作用，这是与目前铁矿山干选磁滑轮纯抛尾用途不一样。④速度控制。干选作为嵌入式新建工艺，４８皮带机、干式磁选机作为干选的核心设备，提高技术含量。尤其是干选皮带机的控制带速作为干选工艺重要技术环节，增加变频器，提高干选设备工艺的速度控制程度，有利于抛尾。

（５）效益对比计算。本改造通过增加干选前后选矿系统主要指标对比进行了经济技术分析，按照现在公司对峨口铁矿精矿粉２５０元／ｔ的定价，静态投资利税率为２７．３６％，投资回收期５．４５ａ，增加干

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增刊金属矿山２００５年８月

选效益可观。按照公司对长钢的峨口铁矿矿粉售价２６０形ｔ（太原售价钱２８０形ｔ，减掉从峨口铁矿到太原１９．８影ｔ的运杂费）计，静态投资利费税率在４０％以上，５．４５ａ收回投资。今年精矿粉售价达１１００元／ｔ，效益更好。

２干选磁滚筒核心技术要求

（１）端盖。磁滚筒两端法兰采用双幅板结构，幅板材质为不锈钢，厚度为２０ｍｍ，装配时采用止口与定位销双向定位，设计应考虑到便于拆卸与维修后的定位。

（２）筒皮。磁滚筒筒体采用厚度为２０ｍｍ，材质为１Ｃｒｌ８Ｎｉ９Ｔｉ的进口的不锈钢板卷制。

（３）筒体。磁滚筒简体外经为西１２５０ｍｍ，内径为西１２１０ｍｍ，长度为１８００ｍｍ，外铸橡胶，胶层厚度为１０一１５ｍｍ，表面为人字形。磁筒采用全密封结构，防止进矿。

（４）内轴承。磁滚筒内轴承轴径≥１６０ｍｉｌｌ，采用３５３２轴承，瓦房店轴承厂生产，轴承两端的轴向间隙为１～１．５ｍｍ。轴承润滑采用高温润滑脂，ＭＰ一３。，华北油田华光特种油品公司。内轴承座采用止口与定位销双向定位，设计应考虑到便于拆卸与维修后的定位。打加油孔西１６１Ｔｉｍ，接Ｍ１４×１．５的油嘴。

（５）外轴承。磁滚筒磁滚筒外轴承轴径≥咖２４０Ｉｎｔｏ，采用２２３５２Ｋ＋Ｈ２３５２组合式轴承，瓦房店轴承厂生产，轴承润滑采用高温润滑脂，ＭＰ一３４，华北油田华光特种油品公司。外轴承座采用上下剖分结构，设计应考虑到便于拆卸与维修后的定位。打加油孔，西１６ｍｍ、接Ｍ１４×１。５的油嘴和油杯。

（６）刚度。磁滚筒采用合理结构，加强磁滚筒刚度设计与焊接强度要求，磁滚筒最大受力时简体外表面挠度≤０．５ｍｍ。

（７）驱动架。磁滚筒驱动架采用３２’槽钢与２０ｍｉｌｌ的钢板箱形结构，下部带增面滚筒底座，增面滚筒型号为１６０６３。带分矿调整装置，主地脚采用≥Ｍ４２螺栓固定。

（８）芯轴。磁滚筒中心轴采用４５９锻钢，同时进行热处理和探伤检验。

（９）短轴。磁滚筒两端空心短轴由于承受交变载荷，故采用４５４锻钢，同时进行热处理和探伤检验。

（１０）磁系。磁滚筒磁场外表面强度≥３５Ｔ，磁块为Ｎ４０钕铁硼永磁材料，磁块外表面镀铬铁铜，磁块用美国进口（耐高温）乐泰胶３２６８粘接，同时用不锈钢螺栓Ｍ６固定，和用厚度为０．８ｍｍ不锈钢带固定。磁系包角１５０～１７００，磁系长度≥１４５０ｉＴｌｍ，磁系外表面与筒内表面的间隙为６～８ｍｍ，磁系两端表面与两端盖内表面的间隙为１００ｍｍ，磁系芯轴与两端空心短轴的间隙为３—４ｍｉｌｌ。

３磁滑轮预选的经济效益

（１）选矿增加干选后，干选抛尾产率８％，干选尾矿磁性铁品位≤３％，干选精矿磁性铁回收率９８％一９９％，干选精矿品位比干选原矿全铁、磁性铁分别提高１．２％以上，选矿比降低０．３倍。

（２）如以今年计划原矿球磨机处理量４６０万ｔ，破碎机处理矿石５００万ｔ，干选抛尾尾矿量４０万ｔ，因此磨选少加工４０万ｔ废石，给球磨机腾出４０万ｔ矿石的加工能力，比干选改善前多产精矿粉１０万ｔ。

（３）通过计算干选抛尾产率８％，每年抛尾量为５００万ｔ×８％＝４０万ｔ，减少细碎、磨选、环水、尾矿等矿石加工成本４０万ｔ×２１．２元／ｔｘ８０％＝６７８．４万元（２０％＝细碎以上的矿石加工成本＋废石的运输成本）。

（４）每年可多回收２％的矿石，回收的矿石ＭＦｅ≥１３％。即回收４０万ｔｘ２％＝８万ｔ，采区矿石加工费为４０元／ｔ，即每年创效益８万ｔ×４０元／ｔ＝３２０万元。

（５）则合计创效益６７８．４万元＋３２０万元＝９９８．４万元。

（收稿日期２００５旬３－２６）