我國鐵礦石資源狀況不理想, 多為貧雜礦和復合礦, 鐵礦平均品位僅 32.67% 。
大型礦床僅占 5%, 可采儲量較低。如己開發的 1079 個鐵礦區, 〈20% 的低品位礦數達百億噸,僅河張家口壹承德地區就有55億噸。
壹、超低品位鐵礦開發綜合利用技術思路
面對鐵精礦的需求巨增及我國鐵礦資源貧、細、雜之現實, 綜合開發利用超低品位鐵礦石,
是為我國鋼鐵工業發展做貢獻的壹個重要途徑。用常規的工藝處理這種礦石, 單位電耗高, 單位水耗高, 經濟效益差。
針對超低品位鐵礦石的特點, 在小型試驗的基礎上, 我們進行“原礦預先篩分 - 增大粗碎破碎比 -多段選擇性幹選預拋廢
-階段磨礦強化分級磁選”的綜合利用新工藝技術的研究。該新工藝具有拋廢多, 選別效率高, 節能降耗等顯著特點,
特別適用於大處理量、低品位、粉礦多、磁性鐵礦石的破磨分選。
超低品位鐵礦選礦工藝原則流程圖詳見圖 1 。
二 .超低品位鐵礦開發綜合利用技術特點
1. 強化預篩分
原礦進入第壹段破碎機前, 采用新研制的新型 ZSG1642 高效節能振動篩分給料機, 取代傳統重型板式給來鬥機,
該機采用中頻中幅大傾角技術, 具有給礦和篩分兩種功能, 強化了預篩分效果。將原礦中 -loom 粒級產品預先篩出,
提高破碎系統的生產能力20%以上。
ZSG1642高效節能振動篩分給料機結構及外型見圖2，主要技術參數見表1。
表 l
ZSG1642 高效節能振動篩分給料機主要技術參數
生產能力 150-340m3/h
最大激振力 2x75KN
振動頻率 960 次 / 分
振幅 3.5㎜
振動電機功率 2x5.5KW
溜槽尺寸 ( 長 x 寬 )4200㎜×1600㎜
溜槽傾角 15度
振動方向角 60度
最大給料塊度 750㎜
篩分粒度〈 100㎜
ZSG1642 高效節能振動篩分給料機與傳統重型板式給料機相比, 具有同樣工作可靠的優點, 但又具有結構簡單,
設備投資和運營費用低、節能效果好的特點。與振動放礦機相比, 不僅具有放礦機在重力放礦的基礎上, 借助強力振動設備增加礦石的流動性的特點,
還能短距離輸送, 供料的均勻性更好、輸送的物料粒度大。與國外同類產品比較：性能達到國際同類產品的先進水平,
購置費用和易損件消耗極為低廉。
2. 增大粗碎段破碎比, 合理分配各段破碎負荷
對日處理達 8000t 的破碎系統, 增大粗碎破碎比。降低中細碎的入碎粒級,
采用較小型號的中細碎設備，可大大降低設備投資、基建和運轉費用。
傳統破碎流程與新破碎流程設備配置比較見表2。
表中數據表明: 新破碎流程粗、中、細碎破碎比分配為 5.1:3.751.91, 傳統破碎流程為 3.06:3.57:3.5；
新破碎流程破碎設備總功率為 575KW, 比傳統破碎流 程破碎設備總功率為 700KW 減少 125KW
。新破碎流程設備配置達到增大粗碎破碎比, 降低了中細碎的入碎粒級,
合理配置各段破碎負荷的目的。破碎流程設計達到增大破碎能力、節能降耗的目的。
3. 大破碎比 PD90120 型外動領破碎機作為鐵礦粗碎設備
外動頓勻擺頓式破碎機是礦冶研究總院研發的新壹代高效、節能、環保、低磨損破碎設備, 擁有壹項發明專利和三項實用新型專利,
該機設計新穎、結構獨特, 具有破碎比大、生產能力大、產品粒度小、襯板壽命長、設備節能、噪音低,
粉塵少等顯著特點。在多個有色金屬礦山應用己獲得成功。該機首次針對鐵礦山 ( 處理量大、設備連續運轉 ) 應用的特點,
在原有基礎上調整機構參數, 進行改進, 用於大處理量的鐵礦石末日碎獲得成功。結構簡圖見圖 3, 主要技術參數見表 3 。
實驗和生產數據表明：處理量大，日生產能力達8000t，最高達9926t，破碎比大，入料粒度-765mm，最小破碎塊度達1000mm，粗碎產品粒度-150mm。降低了中細碎的入碎粒級，采用較小型號的中細碎設備，大大降低了設備投資費用、基建費用和運轉費用。由於動鄂運動軌跡理想，襯板磨損顯著降低，設備正常投入生產運行壹年了，沒有更換襯板。設備長期每天24小時運轉，運行平穩，安全可靠。
4、多段選擇性幹選預拋廢
采用磁滑輪和新型幹式磁選預選機進行三段選擇性幹選取預拋廢。
第壹、二次粗碎回路中選用磁滑輪，主要用於拋除采礦過程中混入的廢石。磁滑輪的選別原理是通過磁力將磁性鐵吸住於磁滑輪表面，非磁性物在離心慣性的作用下拋離磁滑輪，從而達到磁選的目的。壹段拋廢作用：將粗碎後排出的-150mm礦石通過中場強大塊磁滑輪
CT1210 拋廢, 二段拋廢作業 : 將細碎後排出的壹150㎜礦石通過中場強磁滑輪 CT1010 拋廢。
三段細碎產品拋廢采用新型旋轉磁場的“CCXGY-814 細碎磁鐵礦幹式預選機”,用於拋除破碎後解離的脈石, 進壹步提高入選原礦品位。
當選別礦物顆粒很細, 含水較高時, 磁性物和非磁性物夾雜嚴重, 鐵品位難以提高。
CCXGY 型幹式磁選預選機具有獨特的結構, 它可形成旋轉磁場, 使粗細粒強磁性礦物, 在分選筒表面既受到磁力的吸引,
同時使磁性物料在分選筒表面多次翻轉和跳動, 將其中夾雜的非磁性物料和拋到尾礦中, 既能保證磁性物料不丟失, 又能保證充分地拋廢。
CCXGY-814 細粒級幹式預選機原理圖見圖 4, 主要技術參數見表 4 。
通過三段選擇性預拋廢把大量廢石及破碎後解離出來的不可利用的尾礦盡早拋出, 大大提高入選鐵品位。幹選效果顯著, 預拋率達 68%,
原礦品位從13% 提高到 25.8%, 磁性鐵的回收率達到 94.90%。選礦廠原礦處理能力以 800O t/d 計, 經幹拋預選後,
每天只有約 2400 t 礦石進入磨礦 -磁選作業處理, 大大降低了廢石運輸費用和選礦廠中能耗最大的磨礦費用。
5. 強化階段磨礦階段選別
在粗磨的情況下拋掉 60% 以上的尾礦, 為再磨作業創造了良好的條件。選礦廠磨礦 -磁選車間采用兩段磨礦磁選流程。壹段磨礦選用φ2700
X2700 球磨二臺與φ 2000 螺旋分級機二臺構成閉路, 經壹次粗磁選, 拋掉大部分尾礦。粗精礦再磨選用φ 2700X2700
球磨壹臺與φ500旋流器組形成閉路循環, 不僅分級效率高、分級效果好,
為提高鐵精礦品位創造了條件。與傳統磨礦與分級細篩構成閉路相比,操作穩定及方便, 分級效率高。尤其對大處理量的選礦廠, 占地面積小,
設備投資省, 生產運行可靠。
三 .實施效果
采用 “強化預先篩分-大破碎比粗碎-多次幹選拋廢-階段磨礦階段磁選”新工藝綜合利用技術用於開發超低品位鐵礦獲得成功,
該新工藝具有拋廢多, 選別效率高, 節能降耗等顯著特點, 特別適用於大處理量、低品位、粉礦多、磁性鐵礦石的破磨分選。
1. 選礦廠原礦處理能力平均達到 8000t/d, 最高達 9926t/d, 破碎比大, 入料粒度-765mm, 最大破碎塊度達
1000mm, 粗碎產品粒度 -150 mm 。
2. 采用多次拋廢 , 預拋率達 68%, 原礦品位 13%, 提高到 25.8%, 磁性鐵的回收率達到 94.90%
。選礦廠原礦處理能力以 8000t/d 計, 經幹拋預選後, 每天只有約 2500t礦石進入磨礦-磁選作業處理,
大大降低了廢石運輸成本和選礦廠中能耗最大的磨礦費用。
3. 階段磨礦階段選別, 在粗磨的情況下拋掉 60% 以上的尾礦, 為再磨作業創造了良好的條件。最終獲得鐵精礦品位達 66%
以上、全鐵回收率 4955% 、磁性鐵回收率為 93.93% 的理想結果。
4. 每噸原礦加工費用為 18.99 元, 每噸鐵精礦加工成本為 194.6 元。按日處理原礦 8000 噸、鐵精礦價格 500 元計,
年獲經濟效益為 7151.3 萬元。
超低品位鐵礦開發綜合利用技術是國內最新自主創新設備和技術的集成，實現了超低品位鐵礦的大規模，低成本開發利用。