唐山宏泰磁鐵礦選礦工藝的設(shè)計

在這里針對唐山宏泰磁鐵礦，通過對礦石性質(zhì)、選礦試驗的研究，確定了合理的選礦工藝流程，干選廢石做建筑石子，尾礦填坑覆土造田，達(dá)到較全面的資源綜合利用。這里對流程結(jié)構(gòu)的優(yōu)化、磁鐵礦選礦設(shè)備的選型以及設(shè)備配置特點等進行了論述。

唐山市宏泰礦業(yè)有限公司是國內(nèi)一家集鐵礦石開采、選礦、建筑用砂石料生產(chǎn)、銷售、運輸為一體的綜合性、多元化經(jīng)營的中型綠色環(huán)保礦業(yè)企業(yè)。本次設(shè)計采用垂直平等斷面法分別計算了全礦床各中段、勘探線間各中段礦產(chǎn)資源儲量，礦石總的資源儲量為(331+332+333)13977.08萬t，礦石平均品位TFe19.18%、mFe8.04%。宏泰鐵礦是一座生產(chǎn)礦山，前期為露天開采，現(xiàn)轉(zhuǎn)為地下采礦，采礦規(guī)模已達(dá)原礦300萬t/a。

本次設(shè)計選礦廠生產(chǎn)規(guī)模為破碎和中碎處理原礦150萬t/a，細(xì)碎處理原礦300萬t/a，二段磨礦處理粗精礦78萬t/a，最終年產(chǎn)鐵精礦60萬t。

1、礦石性質(zhì)

對原礦進行性質(zhì)分析，礦石中有用礦物以磁鐵礦為主，脈石礦物以普通角閃石為主，其次為輝石，磁鐵礦嵌布粒度較細(xì)。原礦多元素分析結(jié)果見表1，鐵物相分析結(jié)果見表2。

由表1原礦多元素分析結(jié)果表明該礦石中鐵礦物以磁鐵礦為主，原礦中硫、磷含量不超標(biāo)。從鐵物相分析結(jié)果看，該礦石中鐵礦物以磁鐵礦為主；弱磁性及非磁性鐵礦物含量較少。

2、選礦試驗

河北聯(lián)合大學(xué)礦業(yè)工程學(xué)院選礦實驗室對鐵礦石礦樣進行了選礦試驗。原礦破碎至-15mm經(jīng)干選，干選精礦在第一段磨礦細(xì)度-200目占38%、第二段磨礦細(xì)度-200目占75%條件下的推薦數(shù)質(zhì)量工藝流程見圖1。

3、選礦工藝設(shè)計

3.1、破碎篩分工藝流程設(shè)計

礦山開采方式前期為露天開采，現(xiàn)在主要為地下開采。采出礦石粒度為-750mm，采出礦石品位為TFe 23.52%(mFe19.53%)，破碎工藝為三段一閉路破碎。由于出礦礦石品位較低，依據(jù)礦石性質(zhì)并結(jié)合國內(nèi)鐵礦生產(chǎn)的成熟經(jīng)驗，破碎作業(yè)環(huán)節(jié)中采用干式拋尾作業(yè)。干式拋尾是將采礦時混入的廢石在進入球磨機前及時拋除，其主要優(yōu)點是可減少入磨礦石量，提高入磨礦石品位，降低磨機負(fù)荷及材料消耗，從而降低單位礦石的能耗及生產(chǎn)成本，提高企業(yè)經(jīng)濟效益，拋除的尾礦經(jīng)篩分可獲得合格的建筑用石子。根據(jù)河北聯(lián)合大學(xué)提供的《唐山市宏泰有限公司鐵礦石選礦試驗報告》以及宏泰礦業(yè)現(xiàn)有選廠的生產(chǎn)實踐，推薦破碎采用三段一閉路破碎、粉礦干選工藝流程，最終產(chǎn)品粒度為-12mm，破碎干選工藝流程見圖2。

3.2、磨礦選別工藝流程

由于礦石組成簡單，且磁鐵礦磁性較強，選礦試驗結(jié)果表明，磨選采用階段磨礦階段選別（2段磨礦、2次磁選）工藝流程，最終磨礦細(xì)度-0.074mm占75%可以得到很好的工藝指標(biāo)。由于2段磨礦還需處理興隆礦區(qū)24萬t/a粗精礦，粗精礦的加入會影響1、2段球磨機之間的銜接，故本次設(shè)計采用2對1的球磨配置。磨選數(shù)質(zhì)量流程見圖3。

3.3、選礦設(shè)計指標(biāo)

唐山宏泰礦業(yè)有限公司選礦廠最終產(chǎn)品為單一磁鐵精礦，精礦產(chǎn)量60萬t/a，品位TFe=66.00%。

3.4、主要設(shè)備選擇及說明

（1）破碎設(shè)備。破碎作業(yè)在設(shè)備選型上做了山特維克、美卓和杰費朗圓錐破碎機3種設(shè)備方案的比較。這3家的圓錐破碎機均具有新型高效節(jié)能、運用粒間層壓破碎理論、能充分發(fā)揮破碎作用、破碎效率高、重量輕、耗能低的優(yōu)點，3家破碎機在國內(nèi)均已有應(yīng)用實例。設(shè)計上對山特維克、美卓和杰弗朗圓錐破碎機3種設(shè)備方案進行比較。由于山特維克破碎機具有適應(yīng)礦石能力強的特點，中碎選用山特維克CH660圓錐破碎機，美卓HP500圓錐破碎機。

（2）磨選設(shè)備。為了使設(shè)備盡可能大型化和適合工藝流程的需要，本次設(shè)計1段磨礦選擇2臺φ3.6m×4.0m濕式格子型球磨機，2段磨礦選擇1臺φ3.6m×8.5m濕式溢流型球磨機。

4、結(jié)語

（1）針對唐山宏泰鐵礦石，研究單位進行了大量的選礦試驗研究工作，從而為設(shè)計合理的選礦工藝流程提供了充分的依據(jù)。

（2）對于唐山宏泰鐵礦礦石的選礦工藝流程，設(shè)計從試驗流程、主要設(shè)備配置及現(xiàn)場建設(shè)場地等方面進行了分析，提出了處理唐山宏泰鐵礦礦石的推薦工藝流程。干選廢石做建筑石子，尾礦填坑覆土造田，達(dá)到較全面的資源綜合利用。

（3）在保證設(shè)計指標(biāo)和工藝參數(shù)的前提下，合理進行了設(shè)備選型，并且根據(jù)地形地貌進行設(shè)備配置，盡可能節(jié)約了投資。

（4）原礦破碎至-12mm經(jīng)干選后，干選精礦在第一段磨礦細(xì)度為-0.074mm占38%，經(jīng)一次磁這后，精礦再經(jīng)第二段磨礦，磨礦細(xì)度為-0.074mm占75%，再經(jīng)兩次磁選后可獲得品位66.00%以上，回收率大于83.00%的鐵精礦。