超低品位铁矿开发综合利用技术

1、超低品位铁矿开发综合利用技术饶绮麟杨菊张世海 谭春华矿冶研究总院【摘要】本文介绍了超低品位铁矿开发综合利用技术“强化原 矿预筛分一大破碎比粗碎-多段干选抛废-阶段磨矿阶段磁选”的特 点；介绍了新工艺综合利用技术的生产应用实例和实施效果。该综 合利用技术是新工艺、新设备、新技术的集成。具有抛废多、选别 效率高、节能降耗等显著特点，特别适用于大处理量、低品位、粉矿多、磁性铁矿石的破磨 分选。【关键词】铁矿开发 超低品位 破磨分选 综合利用技术我国铁矿石资源状况不理想，多为贫杂矿和复合矿，铁矿平 均品位仅32.67%。大型矿床仅占5%,可采储量较低。如己开发 的1079个铁矿区，20%的低品位矿数达

2、百亿吨， 仅河北张家 口一承德地区就有55亿吨。因此开展超低品位铁矿开发工艺及装 备的研究，将数百亿吨低品位、超低品位铁矿转化为可工业利用储 量，使其具有开采和经济利用价值十分必要。沫源鑫鑫矿业公司于2003年8月就沫源县水堡镇谷丰矿区超低品位铁矿石选别难 题，委托矿冶研究总院进行“超低品位铁矿开发综合利用技术” 的研究。一、超低品位铁矿开发综合利用技术思路面对铁精矿的需求巨增及我国铁矿资源贫、细、杂之现实，综合开发利用超低品位铁矿石，是为我国钢铁工业发展做贡献的一 个重要途径。用常规的工艺处理这种矿石，单位电耗高，单位水耗 高，经济效益差。针对超低品位铁矿石的特点，在小型试验的基础上，我们进

3、 行“原矿预先筛分-增大粗碎破碎比-多段选择性干选预抛废 - 阶段磨矿强化分级磁选”的综合利用新工艺技术的研究。该新工艺 具有抛废多，选别效率高，节能降耗等显著特点，特别适用于大 处理量、低品位、粉矿多、磁性铁矿石的破磨分选。超低品位铁矿选矿工艺原则流程图详见图1 。超低品位铁矿开发综合利用技术特点强化预筛分原矿进入第一段破碎机前，采用新研制的新型ZSG1642高 效节能振动筛分给料机，取代传统重型板式给来斗机，该机采用 中频中幅大倾角技术，具有给矿和筛分两种功能，强化了预筛分 效果。将原矿中-loom粒级产品预先筛出，提高破碎系统的生产 能力20%以上。ZSG1642高效节能振动筛分给料机结

4、构及外型见图2，主要技术参数见表1。表lZSG1642高效节能振动筛分给料机主要技术参数生产能力150-340m3/h最大激振力2x75KN振动频率960次/分振幅3.5哑振动电机功率2x5.5KW溜槽尺寸（长x宽）4200 mmx 1600哑溜槽倾角15度振动方向角60度最大给料块度750哑筛分粒度100哑ZSG1642高效节能振动筛分给料机与传统重型板式给料机相 比，具有同样工作可靠的优点，但又具有结构简单，设备投资和 运营费用低、节能效果好的特点。与振动放矿机相比，不仅具有放 矿机在重力放矿的基础上，借助强力振动设备增加矿石的流动性 的特点，还能短距离输送，供料的均匀性更好、输送的物料粒

5、度 大。与国外同类产品比较：性能达到国际同类产品的先进水平 ， 购置费用和易损件消耗极为低廉。增大粗碎段破碎比，合理分配各段破碎负荷对日处理达8000t的破碎系统，增大粗碎破碎比。降低中细 碎的入碎粒级，采用较小型号的中细碎设备，可大大降低设备投 资、基建和运转费用。传统破碎流程与新破碎流程设备配置比较见表2。表中数据表明：新破碎流程粗、中、细碎破碎比分配为5.1: 3.751.91, 传统破碎流程为 3.06:3.57:3.5 ；新破碎流程破碎设备总功率为575KW,比传统破碎流 程破碎设备总功率为700KW减少125KW。新破碎流程设备配置达到增大 粗碎破碎比，降低了中细碎的入碎粒级，合理

6、配置各段破碎负荷 的目的。破碎流程设计达到增大破碎能力、节能降耗的目的。大破碎比PD90120型外动领破碎机作为铁矿粗碎设备 外动顿匀摆顿式破碎机是矿冶研究总院研发的新一代高效、节能、 环保、低磨损破碎设备，拥有一项发明专利和三项实用新型专利，机设计新颖、结构独特，具有破碎比大、生产能力大、产品 粒度小、衬板寿命长、设备节能、噪音低，粉尘少等显著特点。 在多个有色金属矿山应用己获得成功。该机首次针对铁矿山（处理量大、设备连续运转）应用的特点，在原有基础上调整机构参数 进行改进，用于大处理量的铁矿石末日碎获得成功。结构简图见图3,主要技术参数见表3。实验和生产数据表明：处理量大，日生产能力达 8

7、000t，最 高达9926t，破碎比大，入料粒度-765mm，最小破碎块度达1000m m，粗碎产品粒度-150mm。降低了中细碎的入碎粒级，采用较小型 号的中细碎设备，大大降低了设备投资费用、基建费用和运转费用。 由于动鄂运动轨迹理想，衬板磨损显著降低，设备正常投入生产运 行一年了，没有更换衬板。设备长期每天 24小时运转，运行平稳， 安全可靠。4、多段选择性干选预抛废采用磁滑轮和新型干式磁选预选机进行三段选择性干选取预 抛废。第一、二次粗碎回路中选用磁滑轮，主要用于抛除采矿过程中 混入的废石。磁滑轮的选别原理是通过磁力将磁性铁吸住于磁滑轮 表面，非磁性物在离心惯性的作用下抛离磁滑轮，从而达

8、到磁选的 目的。一段抛废作用：将粗碎后排出的-150mm矿石通过中场强大块磁滑轮CT1210抛废，二段抛废作业：将细碎后排出的一 150 硕矿石通过中场强磁滑轮 CT1010抛废。三段细碎产品抛废采用新 型旋转磁场的“ CCXGY-814细碎磁铁矿干式预选机”，用于抛除破 碎后解离的脉石，进一步提高入选原矿品位。当选别矿物颗粒很细， 含水较高时，磁性物和非磁性物夹杂严重，铁品位难以提高。CCXGY型干式磁选预选机具有独特的结构，它可形成旋转磁 场，使粗细粒强磁性矿物，在分选筒表面既受到磁力的吸引，同 时使磁性物料在分选筒表面多次翻转和跳动，将其中夹杂的非磁 性物料和抛到尾矿中，既能保证磁性物料

9、不丢失，又能保证充分 地抛废。CCXGY-814细粒级干式预选机原理图见图4,主要技术参数见表4。通过三段选择性预抛废把大量废石及破碎后解离出来的不可 利用的尾矿尽早抛出，大大提高入选铁品位。干选效果显著，预抛 率达68%,原矿品位从13%提高到25.8%,磁性铁的回收率达到 94.90%。选矿厂原矿处理能力以800O t/d计，经干抛预选后，每天只有约2400 t矿石进入磨矿-磁选作业处理，大大降低了 废石运输费用和选矿厂中能耗最大的磨矿费用。强化阶段磨矿阶段选别在粗磨的情况下抛掉 60%以上的尾矿，为再磨作业创造了 良好的条件。选矿厂磨矿-磁选车间采用两段磨矿磁选流程。一段 磨矿选用4 2

10、700 X2700球磨二台与小2000螺旋分级机二台构成 闭路，经一次粗磁选，抛掉大部分尾矿。粗精矿再磨选用42700X2700球磨一台与4 500旋流器组形成闭路循环，不仅分级效率 高、分级效果好，为提高铁精矿品位创造了条件。与传统磨矿与分 级细筛构成闭路相比，操作稳定及方便，分级效率高。尤其对大处 理量的选矿厂，占地面积小，设备投资省，生产运行可靠。实施效果采用“强化预先筛分-大破碎比粗碎-多次干选抛废-阶段磨 矿阶段磁选”新工艺综合利用技术用于开发超低品位铁矿获得成 功。该新工艺具有抛废多，选别效率高，节能降耗等显著特点， 特别适用于大处理量、低品位、粉矿多、磁性铁矿石的破磨分选。选矿厂

11、原矿处理能力平均达到 8000t/d,最高达9926t /d,破碎比大，入料粒度-765mm,最大破碎块度达1000mm,粗碎 产品粒度-150 mm。采用多次抛废，预抛率达68%,原矿品位13%,提高 到25.8%,磁性铁的回收率达到 94.90% 。选矿厂原矿处理能力以8000t/d计，经干抛预选后，每天只有约2500t矿石进入磨矿- 磁选作业处理，大大降低了废石运输成本和选矿厂中能耗最大的 磨矿费用。阶段磨矿阶段选别 , 在粗磨的情况下抛掉 60% 以上的 尾矿，为再磨作业创造了良好的条件。最终获得铁精矿品位达66%以上、全铁回收率4955%、磁性铁回收率为93.93%的理想结果。4.每

12、吨原矿加工费用为18.99元，每吨铁精矿加工成本为 1 94.6元。按日处理原矿8000吨、铁精矿价格500元计，年获经 济效益为7151.3万元。超低品位铁矿开发综合利用技术是国内最新自主创新设备和技 术的集成，实现了超低品位铁矿的大规模，低成本开发利用。我国铁矿石资源状况不理想，多为贫杂矿和复合矿，铁矿平均品位仅32.67%。大型矿床仅占5%，可采储量较低，且随着多年 开采，品位也在逐步降低。目前低品位、超低品位铁矿资源尚未得 到大规模开发利用，但随着我国铁矿石需求量的日益剧增和科学技 术不断的发展，超低品位铁矿已具有开采和经济利用价值。“强化预先筛分-大破碎比粗碎-多次干选抛废-阶段磨矿

13、阶 段磁选“新工艺综合利用技术具有预抛废多，选别效率高，节能降 耗等显著特点，特别适用于大处理量、低品位、粉矿多、磁性铁矿 石的破磨分选。强化预筛分，研制ZSG1642高效节能振动筛分给料机，将- 100mm矿石筛出直接进入中碎，提高生产能力20%以上。与传统的重型板式给料机相比，设备投资低，节能效果好。合理配置破碎流程，增大粗碎破碎比。降低了中细碎的 入碎粒级，采用较小型号的中细碎设备，大大降低了设备投资费用、 基建费用和运转费用。粗破采用研制的专利产品新型外动颚大破碎比低矮式破 碎机，获得良好效果。干选效果显著，采用三次抛废，第一、二次选用磁滑轮，对细粒级采用新型旋转磁场的 CCXGY-8

14、14细粒级干式预选机。预抛 率达68%，原矿品位从 13%提高到25.8%，磁性铁的回收率达到 94.90%。阶段磨矿阶段选别，在粗磨的情况下抛掉60%以上的尾矿，为再磨作业创造了良好的条件。本项目在涞源鑫鑫矿业有限公司一期工程一年多生产实践表明，经济和社会效益十分显著。铁矿品位从原矿13 %(磁性铁约6%）提高到铁精粉品位66 %以上，磁性铁回收率为93.93% ;在选 矿比高达10以上的条件下，全部采用国产新型设备，实现吨精矿 生产成本194.6元，企业年获经济效益7151.3万元。该项综合技 术属国内外首例，其技术经济指标居世界领先水平。目前已经在涞 源鑫鑫矿业有限公司二期工程得到应用，

15、巴克什营超低品位铁矿、 赤诚县赤鑫铁矿选矿厂、苏尼特右旗铁矿厂和北大庙铁矿等项目已 经采用该项技术。由于这些项目的示范作用，应用前景十分广阔。近日，由中国有色金属工业协会主持，对北京矿冶研究总院承 担的超低品位铁矿开发综合利用技术研究 项目的研究成果进行 了会议鉴定。鉴定委员会认为，项目针对我国资源特点，研究提出的“强化 筛分大破碎比粗碎多段选择性干选 抛废多碎少磨一一阶段磨矿阶段磁选”新工艺综合利用技术用于开发超低品位铁矿 属国内外首例，其技术经济指标居世界领先水平：铁精矿品位由原矿13 % （磁性铁6 %）提高到铁精矿含铁66 %以上；在选矿比高 达14的条件下，吨精矿生产成本低于 200

16、元。ZSG1642高效节能 振动筛分给料机研制成功，强化筛分效果。提高生产能力20%以上。 设备运转正常，筛分效果显著，与传统重型板式给料机相比，设备 投资低，节能效果好。合理配置破碎流程，增大粗碎破碎比。降低 了中细碎的入碎粒级，采用较小型号的中细碎设备，降低了设备投 资费用、基建费用和运转费用。粗碎PD90120新型外动颚大破碎比 破碎机设备效果显著，该机首次针对铁矿山（处理量大、设备连续 运转）应用的特点，在原有基础上调整机构参数，进行改进，用于 大处理量的铁矿石粗碎获得成功。处理量大：平均日生产能力达 8000t,最高达9926t ;破碎比大：入料粒度-850哑，出料粒度-150 哑；颚板磨损小、使用寿命长，设备运行一年来没有更换颚板；能 耗低；设备长期24小时运转，运行平稳，安全可靠；操作维修方 便，噪音低。多段选择性的抛废，第一、二段用磁滑轮干选，第三 段选用新型细粒级干式磁选机CCXGY-814，进一步提高了入选品 位，干选效果显著。经一年生产实践统计和用户提供的经济效益证 明经济社会效益显著。成果已获得推广，在超低品位铁矿石的开发 领域具有示范作用，应用前景广阔。涞源