高效淘洗磁选机在某选矿厂的工业试验及应用

高效淘洗磁选机在某选矿厂的工业试验及应用

第 39 卷 2011 年第 1 期

文章编号：1001-3954(2011)01-0133-03

高效淘洗磁选机在某选矿厂的工业试验及应用

张润身

河北钢铁集团矿业有限公司庙沟铁矿 河北秦皇岛 066501

造，磨选一系统工艺流程如图 1 所示。改造后铁精矿品位由 63.7% 提高到 65.2%，精矿中二氧化硅含量由 8.2% 降低至 6.8%，取得了明显的效果。从图 1 可以看出，该流程的两次精选作业都产生大量中矿，这部分中矿需要单独进行细磨处理，流程冗长，操作管理比较困难。而且两次选别所产生中矿的品位和细度 (-200 目含量) 相差较大，合并到中矿再磨系统进行处理时，受中矿再磨系统能力的限制，部分中矿又返回到Ⅱ、Ⅲ 段磨机作业，增加了磨机的负担，制约了Ⅰ段磨机能力的发挥和铁精矿品位的提高。

本栏目编辑　杨 健

某

矿选矿厂现有 2 个磨矿选别系统，即磨选一系

统和磨选二系统，合计年产铁精矿 75 万 t，铁精矿品位 65.2%。为了进一步提高铁精矿品位和产量，利用 CH-CXJ24000 型淘洗磁选机进行现场工业性试验，并依靠该设备进行工艺流程优化。

2 CH-CXJ24000 型淘洗磁选机介绍

CH-CXJ24000 型全自动淘洗磁选机工作原理是：选别筒内形成自下而上连续背景磁场，矿粉进入选别区形成磁链均匀悬浮，受向下磁场力、重力以及上升水流合力作用，下行形成精矿。磁链受螺旋上升水流作用，其连生体部位被切断，混杂的连生体以及周围的脉石向上排出，形成尾矿。CH-CXJ24000 型全自动淘洗磁选机结构如图 2 所示。

经　验

1 原选煤工艺存在的问题

该选矿厂磨选一系统原工艺流程为阶段磨矿阶段

选别的磨矿—细筛—磁选工艺。磨机按 3∶2∶1 配置，Ⅰ段磨机采用 2 台 φ2.7 m×3.6 m 溢流型球磨机和 1 台 φ2.7 m×2.1 m 格子型磨机，与高堰式双螺旋分级机形成闭路；Ⅱ、Ⅲ 段磨机采用 φ2.7 m×3.6 m 溢流型磨机，分别与两段高频细筛形成闭路，一段细筛采用 0.12 mm 筛孔，二段细筛采用 0.09 mm 筛孔；选别设备采用 CTB1030 型大筒径磁选机及 CSX-II 型磁场筛选机，磁场筛选机产生的中矿单独进行磨矿选别处理。

该选矿厂 2005 年进行了“提铁降硅”工艺改

1. 给料槽 2. 操作平台 3. 安装平台 4. 电动阀门

5. 精矿箱 6. 给水管

图 2 CH-CXJ24000 型全自动淘洗磁选机结构示意

该机独特的磁场设计使其具有强大的脱硅、提精功能，固定磁场用于控制跑尾，循环磁场控制精矿品位，补偿磁场形成均匀磁场背景防止中心“磁空洞”；采用全自动化程序控制，能适应矿量波动，有效防止溢流跑黑现象；独特的“磁悬浮”技术实现了设备的大型化，工作稳定，操作简单。

3 工业试验的矿石性质

该矿主要金属矿物为磁铁矿，细粒不均匀嵌布，结晶粒度一般在 0.01～0.15 mm 之间。脉石矿物主要为石英和铁闪石。矿石中有害成分含量较低，磷一般小于 0.05%，硫一般小于 0.15%，矿石的氧化程度很低，均为原生矿。矿石硬度 f＝12～14。

图 1 磨选一系统原工艺流程

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第 39 卷 2011 年第 1 期

工业试验采用 2 号矿体，其原矿铁物相分析如表 1 所列，原矿多元素分析如表 2 所列。

表 1 原矿铁物相分析 %

矿物名称磁性铁中铁碳酸铁中铁

赤铁矿、褐铁矿及可溶性硅酸铁中铁硫化铁中铁难溶硅酸铁中铁总铁

铁含量30.100.041.210.051.0132.41

占有率92.870.123.730.153.13100.00

表 3 CH-CXJ24000 型全自动淘洗磁选机工业试验数据 %

序号12345678

给矿浓度64.0565.4663.8964.1063.6164.4564.8965.98

给矿品位61.7661.8660.8962.3561.2961.4961.0861.5661.54

精矿浓度61.6163.3063.6165.3965.2259.6662.3864.4163.20

精矿品位66.4466.8166.1067.1765.8266.1465.8166.3766.33

溢流品位12.5111.3211.0712.0412.1511.029.5010.8111.30

作业金属同期生产产率回收率精矿品位91.3291.0890.5391.2691.5691.5691.6091.3491.28

98.2498.3798.2898.3198.3398.4998.6998.4898.40

65.5865.9064.8764.5565.0365.3865.6965.8665.36

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表 2 原矿多元素分析 %

成分含量成分含量

TFe32.32Pb＜0.01

FeO23.47Zn0.029

SiO247.34Cu＜0.01

Al2O31.73P0.042

CaO1.54S＜0.01

MgO2.30K2O0.21

Mn0.08Na2O0.27

平均64.55

4 工业试验流程

该选矿厂在对原生产工艺进行认真检测、分析的

基础上，结合生产现场实际情况，制定了工业试验流程，见图 3。拆除原流程中两段磁场筛选机，用 2 台 CTB1030 型磁选机替代一段细筛后的 4 台 CSX-II 型粗选磁场筛选机，用 2 台 CH-CXJ24000 型全自动淘洗磁选机替代 3 台 CSX-II 型精选磁场筛选机进行精选作业。淘洗磁选机溢流采用中场强磁选机进行扫选，扫选所得粗精矿返回三段磨矿作业，拆除全部中矿处理系统。

由表 3 可以看出，试验指标和生产指标都比较稳定。全自动淘洗磁选机在平均给矿品位为 61.54% 的前提下，平均试验精矿品位达到 66.33%，比上年同期提高 0.97%。作业产率为 91.28%，金属回收率 98.40%。

试验过程中，在全自动淘洗磁选机前安装了一段磁选机进行浓缩作业，其给矿浓度达到 64.55%，减小了矿量波动对淘洗磁选机作业效果的影响。平均精矿浓度达到 63.20%，可以直接进行过滤脱水作业。

经　验

6 应用效果

2010 年 3 月，该矿又在磨选二系统进行了全自

动淘洗磁选机的工业试验，同样获得理想的试验数据。4 月份应用该试验流程进行生产，由于无中矿返回流程，循环负荷降低，提高了Ⅱ、Ⅲ 段磨机磨矿效率。在保证精矿品位的前提下，将一段细筛筛孔由 0.12 mm 增大到 0.15 mm，二段筛孔尺寸由 0.09 mm 增加到 0.12 mm，使一段磨机处理能力有了显著提高。将 4 月份生产指标与工业试验前的 1 月份进行比较，结果如表 4 所列。

表 4 生产指标对比

生产指标2010 年 1 月2010 年 4 月提高率

入磨品位/%30.6530.55-0.1

精矿品位/%65.2266.110.89

尾矿品位/%7.145.33-1.81

金属回磨机处理能力收率/%/(t·h-1·台-1)81.7582.640.89

38.4043.94 5.54

图 3 磨选一系统现场工业试验流程

5 试验结果

工业试验自 2010 年 2 月 5 日～ 3 月 1 日，历时

25 d。每天取样 4 组，除去因检修停机时间，共取得试验数据 92 组。将 92 组数据整理为 9 组，并与同期生产的精矿品位进行比较，结果如表 3 所列。

从表 4 可以看出，在入磨矿石条件接近的情况下，应用全自动淘洗磁选机使铁精矿品位提高了 0.89%，达到 66% 以上。尾矿品位并未升高，金属回收率也没有损失。由于消除了中矿影响，并且放宽了精矿细度，磨机能力提高了 5.54 t/(h·台)。

7 结论

采用 CH-CXJ24000 型全自动淘洗磁选机作为精选设备，简化了生产流程，提高了精矿品位，采用全自动控制，操作简单，运行平稳，能有效控制溢流

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“跑黑”现象，对稳定生产指标效果明显。利用该机的高效选别能力放宽了精矿粒度，降低了流程循环负荷，在提高精矿品位的前提下使一磨能力得到有效提高，证明全自动淘洗磁选机的应用是成功的。□

(收稿日期：2010-07-09)(修改稿日期：2010-10-05)

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的散煤堆积断面减小，运输能力也明显降低，正常采煤状态下落煤与运煤能力不匹配，造成浮煤。俯采角度大，采煤机滚筒的装煤工况恶化，加上 MXG150/350D 型采煤机本身与弧形挡板不配备，因此，采煤机的装煤效率非常低，导致刮板输送机前方的浮煤大量增加，给刮板输送机的推移造成困难。

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2 解决措施

2.1 采煤机结构的改进

2.1.1 增加采煤机平滑靴底板厚度

由于俯角大，采煤机向煤壁倾倒的趋势必然增加了滑靴的受力和磨损。为减缓采煤机向煤壁倾倒的趋势，对采煤机平滑靴进行了改进，具体方法是：在不影响齿轨轮与齿轨正常啮合的前题下，尽量加大平滑靴底板的厚度。根据平滑靴的结构以及与刮板输送机的配合情况，将平滑靴底板加厚 20 mm (见图 1)，这样相对降低了采煤机的俯斜角度 1.8°。

大俯角工作面综采存在的

问题及解决措施

张武东，冯振忠

冀中能源股份有限公司设备租赁分公司 河北邢台 054000

经　验

泉矿 1424 工作面走向长约 814 m，倾向长 110

m，煤层平均厚为 2.8 m，可采储量 36.8 万 t。该工作面位于下解向斜轴部，该向斜走向 NE 40°，其西北翼地层倾角较大，为 38° 左右，东南翼为 24°～27°；受下解向斜影响，回采工作面沿走向方向倾角变化较大，其中在回采工作面 100 m 处，沿走向有 80 m 左右的地层倾角达到 27°～34°，平均 32°。

该工作面主要设备为 MXG150/350D 型无链牵引采煤机、SGZ630/220 型中双链刮板输送机和ZY3000/14/32 型掩护式液压支架。

葛

图 1 改进后的采煤机平滑靴

1 存在的主要问题

1424 回采工作面通过下解向斜轴部时，由于沿回采工作面走向 80 m 范围内的地层倾角较大，形成大倾角俯斜开采，可能在以下几个方面对回采工作造成不利影响。

(1)采煤机的稳定性 由于俯角大，采煤机重心前移，产生压向煤壁倾斜趋势，造成采煤机运行状态不稳定。同时，由于采煤机始终处于煤壁倾斜状态，改变采煤机滑靴与导向装置之间的受力状况，易造成滑靴磨损。

(2)液压支架的稳定性 由于俯角大，在支架自重产生的下滑力和采空区矸石产生的下推力的作用下，液压支架移架时，易失控下滑或向煤壁倾倒。

(3)刮板输送机的稳定性 由于采煤机始终存在向煤壁倾倒的趋势，带动刮板输送机也有前倾趋势，推移刮板输送机时，易造成刮板输送机上移，甚至被推翻。刮板输送机上移后，会造成液压支架的推移导向框架与刮板输送机不在一个平面上，推移刮板输送机时易造成推移导向框架弯曲和损坏。

(4)装煤效率低 由于俯角大，刮板输送机倾角也大，在散煤安息角不变的情况下，刮板输送机上

2.1.2 去掉采煤机滚筒端面截齿

将采煤机 2 个滚筒的端面截齿全部去掉，不让采煤机自行进刀，改用人工放炮方法处理，防止因采煤机自行进刀而进一步加剧采煤机向煤壁倾倒的趋势。

2.2 改进采煤工艺

2.2.1 台阶推进

为了进一步减缓采煤机在回采过程中的实际俯角，提高采煤机工作时的稳定性，工作面采用小台阶推进，即严格控制采高不超过 3 m，始终保持留有适当的底煤；加大采煤机的下切深度，让下切深度保持在 120 mm 以上，使回采工作面沿走向形成宽度为 1 个截深、高度保持在 120～180 mm 的台阶状，刮板输送机沿台阶一步一步向前推进，从而减缓回采工作面的实际俯角。2.2.2 单向割煤

采用采煤机下行割煤、上行装煤的单向割煤方式，同时，还在采煤机滚筒上安装了弧形挡板，以进一步提高装煤效率。

2.3 增强液压支架及刮板输送机的稳定性

由于采煤机、刮板输送机及液压支架三机为一个整体，保持液压支架及刮板输送机的稳定性，有利于增强采煤机的稳定性。

(1)保持液压支架的稳定性 主要是采用带压移

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