矿产资源节约和综合利用先进适用技术—— 混合铁矿石精确化磨矿与高效梯级回收技术

矿产资源节约和综合利用先进适用技术——

混合铁矿石精确化磨矿与高效梯级回收技术

一、技术类型

黑色金属矿高效选矿技术。

二、适用范围

混合铁矿石的精确化磨矿与不同铁矿物的高效梯级回收。

三、技术内容

（一）基本原理

一是基于入磨矿石的抗压强度研究，将段氏球径半理论公式应用在黑色金属矿山，形成了球磨机最佳钢球直径精确计算的方法。二是基于钢球磨损规律的分析，考虑衬板的磨损并提出球磨机“三测两表两平衡”精确化装补球方法。三是根据梅山混合铁矿石不同铁矿物的比磁化系数性质差异，开发了弱磁-浓缩-集中隔渣-水平磁场脉动高梯度强磁粗选-垂直磁场脉动高梯度强磁扫选的高效梯级铁矿物回收工艺。

（二）关键技术或设备

（1）球磨机最大钢球直径精确计算模型。

（2）球磨机“三测两表两平衡”精确化装补球方法；

（3）弱磁-浓缩-集中隔渣-水平磁场脉动高梯度强磁粗选-垂直磁场脉动高梯度强磁扫选的高效梯级铁矿物回收工艺；

（4）一种用于强磁机介质盒的在线清洗机；

（5）“高浓度磨矿-低浓度分级”磨矿分级工艺。

（三）工艺流程

本项目针对梅山铁矿多种有用矿物并存，入磨矿硬度差别大，开展梅山入磨矿石力学性能研究，应用段氏球径半理论公式，计算磨机破碎矿石所需的最佳球径，给待磨矿石施加精确的钢球破碎力，实现了矿石的选择性磨矿，获得高的单体解离度和中间易选粒级，给混合铁矿石的高效梯级回收提供合格物料；其次，开展钢球磨损规律的分析，提出球磨机“三测两表两平衡”精确化装补球方法，实现了磨机钢球充填率的动态平衡，大幅度提高了磨矿台时；最后，根据梅山混合铁矿石性质差异，在国内首家开发了弱磁-浓缩-集中隔渣-水平磁场脉动高梯度强磁粗选-垂直磁场脉动高梯度强磁扫选的高效梯级铁矿物回收工艺，并予以工业化应用，实现精确化磨矿和混合铁矿石的高效梯级回收，取得显著效益。

四、主要技术指标

（1）给待磨矿石施加精确的钢球破碎力，实现了矿石的选择性磨矿，获得高的单体解离度和中间易选粒级，尾矿中-10μm含量下降15.56%，提高了尾矿再选的综合利用量，延长了尾矿库的使用年限；

（2）通过项目的实施后，梅山磨矿-分级系统中年均球磨效率提高7.6%，球磨机利用系数4.23t/m³·h，国内排名第1；电耗降低2.2kwh/t，钢球消耗降低0.15kg/t；2014年、2015年、2016年直接降低选矿成本合计3083.95万元，每年间接降低尾矿处置成本1653.9万元；

（3）应用水平磁系和垂直磁系高梯度强磁机联合选别工艺、高频细筛集中隔渣工艺，提高了强磁选别精矿品位和金属回收率，梅山混合铁矿石金属回收率达到89.26%，较改造前提高1.68个百分点，两年提高回收率增加效益2668.6万元，经济效益显著。

五、典型实例及成效

该技术成功应用于梅山铁矿选矿厂，取得了较好的成效：项目实施后，弱磁-强磁回收系统金属回收率提高了1.397个百分点，折成每年多回收最终铁精矿4.2万吨，减少了资源的浪费；年净增经济效益1027.6万元；降磷尾矿中-10μm含量下降15.56%，减少尾矿排放，延长尾矿库使用年限，减少尾矿堆存占用土地，工业噪声下降6dB。

六、推广前景

该技术在保证铁矿物回收率的同时，可大幅提高铁精矿品位，在难选混合铁矿具有广阔的推广应用前景。

（推荐单位：中国宝武钢铁集团有限公司；申报单位：南京宝地梅山产城发展有限公司矿业分公司）