魏志江1 田智勇2
（1.河北鋼鐵集團(tuán)宣鋼公司物流公司，2.河北鋼鐵集團(tuán)采購總公司宣鋼分公司，河北 宣化075100）
摘要：鐵礦石干法磁選鐵精粉工藝裝置能夠節(jié)約水源、增加產(chǎn)量、減少環(huán)境污染使資源得到合理利用，產(chǎn)品方案符合國家行業(yè)發(fā)展規(guī)劃。本文結(jié)合中基錫安礦業(yè)開發(fā)有限公司的生產(chǎn)，對干法磁選鐵精粉工藝進(jìn)行闡述和分析。
關(guān)鍵詞：鐵礦石；干法磁選；鐵精粉；環(huán)境污染；合理利用；發(fā)展規(guī)劃
1 概述
目前國內(nèi)主要采用濕法磁選工藝加工鐵精粉,由于濕法工藝生產(chǎn)過程中消耗大量水，選礦建廠條件有局限性，從而使生產(chǎn)及物流運(yùn)輸成本增加。另外，中國大部分地區(qū)水資源比較匱乏，特別華北、東北、西北等地區(qū)冬季較為寒冷，濕選用水量不足，并且濕選后鐵精粉易凍，制約著鐵礦石加工生產(chǎn)。而我國干法磁選鐵精粉工藝水平較為落后，本文結(jié)合中基錫安礦業(yè)開發(fā)有限公司在內(nèi)蒙古二連浩特2014年9月份投產(chǎn)的年產(chǎn)60萬噸/年的生產(chǎn)線的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)對干法磁選鐵精粉工藝進(jìn)行闡述、分析及推廣。
1.1工藝特點(diǎn)
干法磁選鐵精粉工藝以空氣作為選礦介質(zhì)，生產(chǎn)過程中不消耗水資源，選礦建廠沒有沒有局限性，鐵精粉水份小于0.5%，可以減少生產(chǎn)及物流運(yùn)輸成本。并且解決了濕法選礦后的精粉由于水份高（大于7%），導(dǎo)致冬季無法運(yùn)輸?shù)拿堋?/p>
1.2技術(shù)研發(fā)
中國大部分地區(qū)是水資源比較匱乏，特別是內(nèi)蒙古北部邊疆地區(qū)，針對這突出問題，中基錫安礦業(yè)開發(fā)有限公司科研人員經(jīng)過多年開發(fā)研究，研制出一種新型干法磁選鐵精粉工藝流程，獲得國家知識產(chǎn)權(quán)局授予的兩項(xiàng)實(shí)用新型技術(shù)專利(ZL200720142784. 7) (ZL2007201412800)，填補(bǔ)了我國干法磁選鐵精粉工藝技術(shù)空白，為我國礦產(chǎn)業(yè)的發(fā)展做出了貢獻(xiàn)，值得推廣應(yīng)用。
2 工藝原理
干法磁選鐵精粉工藝主要以空氣作為選礦介質(zhì)，配合CTG干式磁選機(jī)組磁選鐵精粉。CTG磁選機(jī)組能夠有效破壞鐵的磁團(tuán)聚作用，從而使鐵精粉和雜質(zhì)充分分離。
3 工藝方案及生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)
3.1工藝方案
裝置工藝技術(shù)方案的選擇是在內(nèi)蒙古中基錫安礦業(yè)開發(fā)有限公司多年從事選礦工程設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，結(jié)合國內(nèi)近年來投產(chǎn)運(yùn)行干法磁選鐵精粉裝置的實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，在確保安全、環(huán)保的前提下進(jìn)行改進(jìn)和提高。技術(shù)和裝備全部立足國產(chǎn)化，充分吸取了國內(nèi)干法磁選鐵精粉裝置在設(shè)計(jì)與運(yùn)行中的成功經(jīng)驗(yàn)，力爭使該裝置技術(shù)先進(jìn)穩(wěn)妥、性能可靠。
工藝方案主要是將品位30%以上，粒度小于13mm的礦石，送入球磨機(jī)，磨礦工藝采用閉路球磨工，閉路磨粉系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)是能減少礦粉的過磨現(xiàn)象，提高球磨機(jī)生產(chǎn)能力，大約比開路磨粉系統(tǒng)增產(chǎn)15-30%左右。磁選采用風(fēng)動流態(tài)化重力磁選＋篩式磁選＋脈動磁選的選別工藝，該系統(tǒng)處理量大、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，調(diào)控方便。除塵系統(tǒng)采用以高效脈沖式高壓除塵器系統(tǒng)，除塵設(shè)備效率高達(dá)99%以上，該除塵系統(tǒng)還實(shí)現(xiàn)為磨內(nèi)通風(fēng)、風(fēng)動重磁選一體化的配套功能。
3.2 生產(chǎn)裝置技術(shù)指標(biāo)
表1 主要的生產(chǎn)設(shè)備
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設(shè)備名稱及型號 |
設(shè)備參數(shù) |
數(shù)量 |
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原料倉—Q235—12 |
3.8m*3.8m*2.2m |
6 |
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球磨機(jī)—MQG |
￠2.7m*3.6m |
2 |
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磁選機(jī)—CTG820 |
￠800mm*2m |
6 |
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除塵器—PPC64—4 |
|
2 |
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輸送機(jī)—B650 |
L650*33m |
2 |
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提升機(jī)—HT350 |
350—8m |
2 |
|
輸送機(jī)—B650 |
L650*35m |
1 |
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輸送機(jī)—B650 |
L650*32m |
1 |
|
輸送機(jī)—B650 |
L650*30m |
1 |
表2 生產(chǎn)裝置技術(shù)指標(biāo)
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序號 |
項(xiàng)目名稱 |
單位 |
數(shù)量 |
備注 |
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一 |
裝置生產(chǎn)規(guī)模 |
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生產(chǎn)規(guī)模 |
萬t/a |
60 |
鐵礦石 |
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二 |
操作時間 |
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年操作日 |
天 |
300 |
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年操作小時 |
h |
6000 |
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三 |
主要原材料用量 |
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磁鐵礦TFe＞45%(干基) |
萬t/a |
60 |
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四 |
公用動力消耗 |
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供水（新鮮水） |
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生活用水 |
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供電 |
KVA |
1100 |
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設(shè)備總?cè)萘?/p> |
KW |
1000 |
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五 |
三廢排放量 |
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廢渣 |
萬t/a |
14 |
尾礦 |
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六 |
裝置定員 |
人 |
20 |
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4 工藝流程
干法磁選鐵精粉工藝裝置由以下三個工段組成：原料工段、研磨工段、磁選工段。工藝流程如下：
干磨干選工藝流程圖
4.l原料工段
根據(jù)當(dāng)?shù)氐倪\(yùn)輸條件和裝置布置要求及氣候條件，磁鐵礦庫的面積按l00×200m,設(shè)置，倉庫采用半封閉型倉庫，倒堆可確保原料風(fēng)干。進(jìn)廠的磁鐵礦如含水量在3%以下，可堆放在倉庫內(nèi)任其自然干燥或用裝載機(jī)機(jī)進(jìn)行翻堆，達(dá)到降低水分的目的。
4.2研磨工段
采用兩臺￠2.7×3. 6m干格式球磨機(jī)，單機(jī)入礦量50t/h，出料細(xì)度＞20mm。
4.3磁選工段
采用CTG820干式磁選機(jī)閉路組合方式選礦，配合PPC-64除塵器重力選礦。
5 產(chǎn)品方案及生產(chǎn)規(guī)模
5.1鐵礦石干法磁選鐵精粉試驗(yàn)報(bào)告
5.1.1鐵精粉的取樣
在鐵精粉成品大堆取樣，在鐵精粉堆上，用網(wǎng)格分布法，使用1.5m長的取樣器釬插取樣，根據(jù)鐵精粉堆的大小取8—16個點(diǎn)位，每個取樣點(diǎn)間距不大于1m。如果鐵精粉堆過大，可將大堆分為多個部分，對每部分進(jìn)行分別取樣，分多個樣品進(jìn)行分析，也可混勻后縮分為1個樣品，縮分后，保留2kg左右樣品。
5.1.2.拋尾取樣
按拋尾堆的情況，在堆的頂部，半部和下部人工取樣。采用網(wǎng)格片分別取一不定的樣品量，進(jìn)行混勻、縮分、保留5kg左右，用小桶拿回化驗(yàn)室。
5.1.3.化驗(yàn)
通過島津MXF_2400x射線熒光儀進(jìn)行化驗(yàn)。
表3 中基西安礦業(yè)有限公司鐵礦石干法磁選鐵精粉試驗(yàn)報(bào)告 單位：%
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礦粉細(xì)度 （-200目通過率） |
磁選鐵粉全鐵含量 TFe |
尾礦磁性鐵含量 Mfe |
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20%細(xì)度 |
59.7% |
1.62% |
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30%細(xì)度 |
66.4% |
1.15% |
|
40%細(xì)度 |
67.2% |
0.62% |
表4 現(xiàn)場取樣的鐵精粉質(zhì)量分析情況單位： 單位： %
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Tfe |
SiO2 |
CaO |
MgO |
TiO2 |
S |
P |
Al2O3 |
K2O |
Na2O |
Zn |
Mn |
細(xì)度 |
堿 度 |
|
66 |
1.65 |
2.04 |
1.46 |
0.00 |
1.466 |
0.001 |
0.280 |
0.0492 |
0.0072 |
0.0038 |
0.0797 |
37 |
2.12 |
5.2產(chǎn)品的品種、規(guī)格及質(zhì)量指標(biāo)
本項(xiàng)目產(chǎn)品為TFe>65%干基鐵精粉；
主產(chǎn)品：TFe>65%干基鐵精粉，50萬噸/年；
副產(chǎn)品：酸性廢沙，14萬噸／年。
表4 產(chǎn)品指標(biāo)
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項(xiàng)目 |
指標(biāo) |
|
TFe |
≥65% |
|
S |
≤0.1% |
|
P |
≤0.08% |
6 環(huán)境保護(hù)
6.l編制依據(jù)
《建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)定》(87)國環(huán)字002號文
《建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)管理?xiàng)l例》國務(wù)院第253號令1998. 11
6.2 執(zhí)行的環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和排放標(biāo)準(zhǔn)
6.2.1環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》GB3095-1996二級標(biāo)準(zhǔn)
《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)》G12348-90III標(biāo)準(zhǔn)
6.3排放標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)定
《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)) GB16297-1996
6.4污染物排放及治理措施
6.5干法磁選鐵精粉裝置主要污染源及污染物
6.5.l主要污染源及污染物
根據(jù)生產(chǎn)工藝分析，本項(xiàng)目建成投產(chǎn)后污染源主要為：
a、原料破碎工段粉塵
b、磁選工段粉塵
6.5.2粉塵治理
本工程工藝生產(chǎn)過程采用脈沖袋式除塵器，，在確保技術(shù)上成熟可靠的前提下，力求工藝先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理，將物料流失（S資源）減少到最低限度，總除塵效率達(dá)99%以上。收集的塵落入膠帶輸送機(jī)返回料倉，最終排放的尾氣中含塵濃度約120mg/Nm3，符合《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》的要求。
7 結(jié)淪
干法磁選鐵精粉工藝結(jié)論如下：
(1)60萬噸／年鐵礦石干法磁選鐵精粉工藝裝置能夠節(jié)約水源、增加產(chǎn)量、減少環(huán)境污染使資源得到合理利用，產(chǎn)品方案符合國家行業(yè)發(fā)展規(guī)劃。
(2)主要產(chǎn)品以填補(bǔ)當(dāng)?shù)氐娜笨谑袌銮熬昂?，具有較好的社會效益。
(3)采用國產(chǎn)化工藝技術(shù)、成熟、可靠、適用。
(4)依靠先進(jìn)的工藝技術(shù)，從根本上解決濕法磁選鐵精粉對水資源的依賴問題，能夠大幅度減少生產(chǎn)及運(yùn)輸成本。并且解決了濕法選礦后的精粉由于水份高（大于7%），導(dǎo)致寒冷地區(qū)冬季無法運(yùn)輸?shù)拿堋?/p>