進(jìn)入21世紀(jì)以來，我國鋼鐵產(chǎn)量增長速度很快，鋼鐵產(chǎn)量一直位居世界首位。鐵礦石是鋼鐵的原料，近年來國內(nèi)外對鐵礦石的需求迅速增長。隨著多年的開采和利用，高品位易選鐵礦石資源日漸稀少，低品位鐵礦石或以前礦山排出的廢石、預(yù)拋尾礦越來越多的被人們開采和利用。這些低品位鐵礦石一般TFe品位8%～25%，TFe品位低，處理量大，精礦回收量少。采用常規(guī)選礦方法，成本高，經(jīng)濟(jì)效益差。
為了降低選礦成本，高效綜合利用這些低品位礦石，變廢為寶。這些年來我公司發(fā)揮細(xì)碎粗磨設(shè)備優(yōu)勢，與有關(guān)單位合作，重點(diǎn)在磨前細(xì)碎、粗磨、預(yù)選設(shè)備和工藝上做了大量工作，探討出幾種綜合回收利用低品位鐵礦石的方法。
1、磨前細(xì)碎、粗磨的幾種設(shè)備和工藝
1.1合適的磨前預(yù)選礦石粒度
入磨物料粒度的大小是制約磨機(jī)粉磨效率的最重要的工藝參數(shù)，同時破碎能耗一般為磨礦能耗的12%～25%，“多碎少磨”工藝可有效降低單位選礦能耗。另一方面，入磨前物料粒度越小，可充分解離脈石和鐵礦石，有利于提高預(yù)先磁選效率，提高人磨預(yù)選精礦品位，降低拋尾尾礦品位，提高回收率。拋尾尾礦粒度-5～3mm，可作為建筑用人工砂。入磨粗選精礦粒度越細(xì)，越能提高細(xì)磨生產(chǎn)能力，降低選礦成本。
入磨前礦石粒度越小越好，但細(xì)碎或粗磨的粒度越細(xì)，生產(chǎn)能力就越少，磨損費(fèi)用大，細(xì)碎粗磨成本就越高。所以，合適的細(xì)碎粗磨粒度和細(xì)碎粗磨設(shè)備及工藝是研究探討的重點(diǎn)。
一般礦石細(xì)碎粗磨到-5～3mm，磨損費(fèi)用、能耗、生產(chǎn)能力均比較合適；干、濕法預(yù)選機(jī)生產(chǎn)能力和磁選效果也較好，拋尾率也較高。
綜合分析，細(xì)碎、粗磨后的礦石粒度為一5～3mm為宜。
1.2合適的細(xì)碎粗磨設(shè)備
一般礦石經(jīng)粗、中碎后很容易達(dá)到- 50mm的粒度。細(xì)碎、粗磨設(shè)備進(jìn)料- 50mm，成品一5～3mm，生產(chǎn)能力50t／h以上（處理量1000t/d）。能滿足上述條件的細(xì)碎、粗磨設(shè)備有：①立式?jīng)_擊
破碎機(jī)；②輥壓機(jī)；③（棒）球預(yù)粉磨機(jī)。
1.3立式?jīng)_擊破碎機(jī)用于磨前預(yù)處理加工工藝及設(shè)備特點(diǎn)
立式?jīng)_擊破碎機(jī)是洛陽大華重型機(jī)械有限公司20世紀(jì)90年代研制開發(fā)的專利產(chǎn)品，它采用物料與物料自沖擊或物料與金屬反擊板撞擊破碎原理，多應(yīng)用于中硬、特硬礦石的細(xì)碎、粗磨作業(yè)。主要技術(shù)參數(shù)見表。優(yōu)點(diǎn)是：①處理量大(單機(jī)加工成品-5mm，產(chǎn)量50～200t/h)，生產(chǎn)能力不受物料水分含量大小、易損件磨損情況的影響，產(chǎn)品粒形呈立方體，形狀好，+拋尾后的尾礦可直接做建筑用砂；②設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，造價(jià)低，安裝維護(hù)方便。缺點(diǎn)是：①必須與振動篩形成閉路循環(huán)使用，產(chǎn)品粒度大小由篩孔尺寸決定；②易損件相對壽命較短，更換頻繁。
l.4輥壓機(jī)用于磨前預(yù)處理工藝設(shè)備及特點(diǎn)
輥壓機(jī)是20世紀(jì)80年代德國研制的高效細(xì)碎設(shè)備，已廣泛用于水泥廠生、熟料預(yù)粉磨作業(yè)。經(jīng)過二十多年的發(fā)展改進(jìn)，近年開始用于金屬礦山。其粉磨原理是采用層壓粉碎，物料受到擠壓后，礦物內(nèi)部裂紋增多，邦德功指數(shù)降低，產(chǎn)品細(xì)粉含量較高，大大改善了物料可磨性，提高后續(xù)磨機(jī)生產(chǎn)能力，降低磨礦費(fèi)用。輥壓機(jī)型號及主要技術(shù)參數(shù)見表2。輥面采用柱釘結(jié)構(gòu)，使用壽命可達(dá)8000h以上，生產(chǎn)能力較大，單機(jī)加工成品- 3mm可在50～1000t/h，適合大型選礦廠使用。缺點(diǎn)是設(shè)備造價(jià)高，一次性投資大。但用于大型選礦廠，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)。一年各項(xiàng)綜合節(jié)能費(fèi)用遠(yuǎn)大于其投資成本。
輥壓機(jī)用于磨前預(yù)粉磨工藝，與立式?jīng)_擊破碎
機(jī)相同，一般采用打散機(jī)打散后，與振動篩形成閉
路循環(huán)生產(chǎn)工藝。
1.5（棒）球預(yù)粉磨機(jī)用于磨前預(yù)處理工藝設(shè)備
（棒）球預(yù)粉磨機(jī)是近幾年研制開發(fā)出的新產(chǎn)品，它不同于傳統(tǒng)形式的（棒）球磨機(jī)，其最大進(jìn)料可達(dá)80mm，簡體內(nèi)裝入大鋼球或粗棒，簡體出料端裝有格子板（裝棒時可不設(shè)格子板），粉碎后的細(xì)料自筒體四周均布的出料孔排出（棒）球預(yù)粉磨機(jī)型號及主要技術(shù)參數(shù)見表3。磨機(jī)采用無齒輪中心傳動，滾動軸承支撐形式，高效節(jié)能，既能用于干法也能用于濕法生產(chǎn)。其優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡單，造價(jià)適中，采用大鋼球或粗棒為介質(zhì)，破碎比大，成品細(xì)粉含量高。磨介采用大鋼球或粗棒，不受礦物硬度、水分含量以及不可破碎物進(jìn)入機(jī)體的影響。可開路連續(xù)生產(chǎn)，占地面積小，干、濕法均可使用。磨介磨小之后，仍可用于下段細(xì)磨磨介。操作維護(hù)比普通球磨機(jī)簡單。封閉性好，無論干、濕法生產(chǎn)均無粉塵污染。缺點(diǎn)是：單機(jī)生產(chǎn)能力沒有輥壓機(jī)大，適用于中小型選礦廠，大型選礦廠使用時，可采用多臺并聯(lián)。
2、預(yù)拋磁選機(jī)
預(yù)拋磁選機(jī)用在細(xì)碎粗磨之后、入磨之前預(yù)選粗選作業(yè)。預(yù)拋磁選機(jī)處理的礦石具有產(chǎn)量高、粒度較粗等特點(diǎn)，因此磁選機(jī)能夠滿足最大進(jìn)料- 5mm、生產(chǎn)能力大于50t/h、磁感應(yīng)強(qiáng)度在150～250mT的要求。當(dāng)用于于法拋尾時，磁選機(jī)規(guī)格型號及技術(shù)參數(shù)見表4。
濕法拋尾預(yù)先磁選設(shè)備規(guī)格型號比較多，其中北京礦冶研究院生產(chǎn)的BYY／C型號預(yù)選機(jī)，具有適合粗粒預(yù)選、筒體槽體耐磨、拋尾率高（可達(dá)80%)等優(yōu)點(diǎn)。濕法拋尾尾礦一般與其他輕物質(zhì)材料混合作為免燒磚原料，其主要規(guī)格型號及主要技術(shù)參數(shù)見表5。
3、實(shí)際應(yīng)用分析和性能比較
內(nèi)蒙古某鐵礦原礦品位12%左右，處理量1500t/d。為降低選礦成本，采用立式?jīng)_擊破碎機(jī)作業(yè)細(xì)碎粗磨加工設(shè)備。低品位鐵礦石經(jīng)顎式破碎機(jī)粗碎，圓錐破碎機(jī)中碎，振動篩篩分后，-50～5mm的礦石進(jìn)入一臺PL-850立式?jīng)_擊破碎機(jī)閉路細(xì)碎。- 5mm礦石生產(chǎn)能力50t／h，噸電耗約4kW/h，由于嚴(yán)重缺水，冬季寒冷結(jié)冰，采用于法預(yù)拋尾，拋尾率達(dá)45%～50%，預(yù)選精礦品位25%左右，預(yù)拋尾礦品位6%左右。由于干法拋尾尾礦粒形好，能夠滿足人工砂細(xì)度模數(shù)要求，運(yùn)輸距離較近，當(dāng)做人工砂使用。干拋尾礦銷售收入相當(dāng)于入磨前所有工序生產(chǎn)費(fèi)用。雖然原礦品位很低，但經(jīng)入磨預(yù)選后，入磨量減少一半，球磨機(jī)采用滾動軸承支撐、磁性襯板節(jié)能型磨機(jī)，磨礦成本大大降低，尾礦排出量減少一大半，仍取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。
3.2輥壓機(jī)應(yīng)用分析
安徽某鐵礦選廠原處理能力為500萬t/a，隨著原礦品位降低，計(jì)劃在原有磨礦車間的基礎(chǔ)上增加“多碎少磨”、“預(yù)先拋尾”等節(jié)能工藝設(shè)備，將生產(chǎn)能力擴(kuò)大到700萬t/a。經(jīng)過長期研究：采用GY170／140輥壓機(jī)(總裝機(jī)2×1450kW)，人料粒度- 20mm．通過能力1200t廠h，- 3mm成品產(chǎn)量770t/h，濕法粗粒磁選拋尾產(chǎn)率so%，入磨品位提高了15%，選礦廠總體選礦成本下降134萬元，尾礦堆存費(fèi)減少1200萬元／a，生產(chǎn)能力提高，增加效益為1億元／a，綜合效益1. 18億元／a，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
4.3（棒）球預(yù)粉磨機(jī)應(yīng)用分析
由于（棒）球預(yù)粉磨機(jī)剛研制成功，在金屬礦山還未正式投產(chǎn)使用，但已在某鋼渣微粉生產(chǎn)線使用。其加工工藝為：烘干后的- 50mm鋼渣進(jìn)入+3. 0m球預(yù)粉磨，出磨粒度1mm占95%、0. 05mm占50%以上，產(chǎn)量25～28t／h，干法磁選粒鋼后再進(jìn)入下段細(xì)磨。若用于鐵礦石，粗磨后成品- 3mm占80%，生產(chǎn)能力可達(dá)80t／h左右，噸電耗5. 6kW/h。采用開路加工工藝流程，占地面積小，土建成本低，易操作維護(hù)。
4、磨前細(xì)碎、粗磨、預(yù)選方案比較與選用條件
立式?jīng)_擊破碎機(jī)投資少，結(jié)構(gòu)簡單，單機(jī)生產(chǎn)能力50～200t/h，適用于中小型選礦廠。加工出的成品粒形好，可當(dāng)做人工砂使用。
輥壓機(jī)生產(chǎn)能力高，投資大，磨輥壽命長，適用于大、中型選礦廠。
（棒）球預(yù)粉磨機(jī)剛進(jìn)入市場，但其生產(chǎn)能力、投資適中，運(yùn)行平穩(wěn)、可靠，操作簡單，定期添加磨介，更換襯板，可實(shí)現(xiàn)全天候開路生產(chǎn)。對物料適用性強(qiáng)，推廣應(yīng)用前景廣闊。
濕法拋尾磁選機(jī)適用于進(jìn)料粒度大、水源充足地區(qū)，拋尾率較高。在我國南方氣溫較高、潮濕、多雨地區(qū)使用效果較好。
干法拋尾磁選機(jī)適用于進(jìn)料粒度小，水源貧乏，寒冷結(jié)冰季節(jié)使用。在非洲沙漠缺水地帶或我國北方具有較大的推廣應(yīng)用價(jià)值。
因此，在選擇磨前細(xì)碎、粗磨預(yù)選設(shè)備時，要根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)能力、當(dāng)?shù)厮础夂虻染唧w條件來確定。
5、結(jié)論
根據(jù)具體生產(chǎn)能力、當(dāng)?shù)厮础夂虻染唧w條件，選擇合適的磨前細(xì)碎、粗磨和拋尾磁選設(shè)備，實(shí)現(xiàn)“多碎少磨”、“預(yù)先拋尾”，提高入磨原礦品位，減少入磨量，拋尾尾礦綜合利用，減少選礦成本，提高綜合經(jīng)濟(jì)效益，可使低品位鐵礦石得到綜合回收利用。
相關(guān)破碎機(jī)產(chǎn)品：
1、
顎式破碎機(jī)
2、
圓錐破碎機(jī)
