貧赤鐵礦石高壓輥磨機粉碎-高效分選技術研究.pdf

1、我國鐵礦石供需矛盾日趨緊張，已經成為制約我國經濟可持續(xù)發(fā)展的瓶頸，迫切需要依靠技術進步來最大限度地利用鐵礦資源。本文針對鞍山式貧赤鐵礦石選礦成本高、利用率低的特點，提出了貧赤鐵礦石高壓輥磨機超細碎-強磁預選-高效分選新技術。對貧赤鐵礦石進行了系統(tǒng)的高壓輥磨機超細碎試驗和強磁預選試驗，得到了超細碎-預選工藝流程及最優(yōu)工藝參數，并對強磁預選精礦進行高效分選研究。通過對高壓輥磨機粉碎產品和顎式破碎機粉碎產品的物料特性和分選特性的對比，揭示高壓

2、輥磨機粉碎對貧赤鐵礦石分選指標的影響。在此基礎上，對貧赤鐵礦石高壓輥磨機粉碎機理和礦粒在磁場中的受力情況進行了深入的探討。
　　采用高壓輥磨機粉碎貧赤鐵礦石，分別研究了輥面壓力、輥面速度和礦石含水率對高壓輥磨機粉碎指標及產品特性的影響，結果表明:輥面壓力對產品粒度和設備能耗有重要影響;輥面速度對設備處理能力有重要影響;礦石含水率對產品粒度、設備能耗和處理能力有影響，但均不顯著。對于試驗用高壓輥磨機，當輥面壓力為5.2N·mm-2、

3、輥面速度為0.18m·s-1、礦石含水率3％～5％時，貧赤鐵礦石的粉碎效果最好。邊料循環(huán)閉路粉碎流程中，邊料循環(huán)量的增加能使產品粒度變細。全閉路粉碎流程中，高壓輥磨機-3.2 mm粉碎產品（輥壓產品）與顎式破碎機-3.2mm粉碎產品（顎破產品）相比，破碎比大、循環(huán)負荷小、產品粒度細、細粒級含量高。
　　當控制篩孔尺寸分別為0.28mm和0.074mm時，輥壓產品的球磨功指數分別為5.48kW·h·t-1和13.76 kW·h·t-

4、1，比顎破產品的分別降低了28.23％和13.96％;當磨礦產品細度為-0.074mm含量80％時，對于-3.2 mm給礦和-3.2+0.074mm給礦，輥壓產品與顎破產品的相對可磨度系數分別為0.83和0.86;輥壓產品的比表面積和單位孔體積分別為0.714m2·g-1和4.257×10-3cc·g-1，比顎破產品的分別提高了75.63％和76.21％;輥壓產品-0.5mm粒級中有用礦物的單體解離度為77.15％，比顎破產品-0.5m

5、m粒級中的提高了24.46％;當磨礦細度-0.074mm含量由40％提高到95％時，輥壓后磨礦產品的有用礦物單體解離度由73.27％提高到95.11％，在細度相近的情況下，輥壓后磨礦產品有用礦物單體解離度比顎破后磨礦產品的高，但提高的幅度由8.19％降到1.04％。
　　高壓輥磨機的施力方式以壓碎為主，磨剝?yōu)檩o，粉碎產品顆粒棱角不明顯，結構疏松，裂紋數量多。輥壓產品內部裂紋以穿晶裂紋、晶內微裂紋和晶界微裂紋為主。顎式破碎機的施力方

6、式以沖擊和折斷為主，粉碎產品顆粒棱角分明，結構致密，裂紋數量少。顎破產品內部裂紋以穿晶裂紋、晶內微裂紋為主。
　　晶內微裂紋和晶界微裂紋反映了高壓輥磨機微觀單顆粒粉碎過程中的兩種非隨機性粉碎方式—優(yōu)先粉碎和晶界粉碎。貧赤鐵礦石高壓輥磨機宏觀顆粒群的粉碎過程是脈石礦物大顆粒和有用礦物小顆粒之間相互作用所產生的選擇性粉碎的動態(tài)過程，并隨著物料密實度和顆粒間應力強度的增加而不斷重復交替進行著。輥面壓力在2.8～4.4N·mm-2范圍內，

7、有用礦物在優(yōu)先吸收絕大多數能量后逐漸被粉碎，而脈石礦物主要作為壓力傳遞介質，粉碎不充分;輥面壓力在4.4～5.2N· mm-2范圍內，優(yōu)先吸收能量充分粉碎后的有用礦物小顆粒反作用于脈石礦物大顆粒，成為壓力傳遞介質，脈石礦物大顆粒吸收能量后充分粉碎;輥面壓力達到5.2N· mm-2后，由于物料顆粒機械強度的“尺寸效應”，貧赤鐵礦石的粉碎效果趨于穩(wěn)定。
　　采用輥式強磁選機對貧赤鐵礦石輥壓產品進行干式強磁預選，分別研究了帶速和給礦粒度

8、對預選指標的影響，結果表明:降低帶速能降低預選尾礦的品位和產率，提高回收率。干式預選適宜的給礦粒度為-3.2+0.5mm，當帶速為0.22m·s-1時，預選精礦較原礦品位提高4.75個百分點，回收率為90.97％，拋尾產率為20.43％;采用棒狀磁介質對貧赤鐵礦石輥壓產品進行濕式高梯度強磁預選，分別研究了介質棒間隙、介質棒直徑、背景磁場強度和介質棒排列形式對預選指標的影響，結果表明:減小介質棒間隙，增大介質棒直徑和提高背景磁場強度均能降

9、低預選尾礦的品位和產率，提高回收率。介質棒交錯排列時對磁性礦物的捕收能力優(yōu)于平行排列時。采用直徑為4mm、間隙為4mm的交錯排列的介質棒在645kA·m-1的背景磁場強度下的全粒級濕式預選效果最好，預選精礦較原礦品位提高5.57個百分點，回收率為91.60％，拋尾產率為25.32％。在最優(yōu)條件下，相對于分級預選指標（分級粒度為0.5 mm），全粒級濕式預選的精礦回收率提高5.09個百分點，但-3.2+0.5 mm粒級部分沒有得到分選，拋

10、尾產率較低。
　　對磁場內礦粒的受力情況進行理論分析，結果表明:磁輥磁場中，赤鐵礦所受的比磁力為69.42N·kg-1，分選-3.2mm赤鐵礦的最高磁輥轉速為2.95m·s-1。對于實際連生體礦粒，強磁輥式磁選機的最高轉速應降低;棒介質高梯度磁場中，在同一背景磁場強度下，隨著介質棒直徑的增加，介質棒對赤鐵礦粗顆粒的捕收磁力增加，對赤鐵礦細顆粒的捕收磁力減小。對于實際連生體礦粒，考慮到顆粒重力和粘滯阻力的影響，增大介質棒直徑有利于粗

11、礦粒捕收的同時并不影響細礦粒的捕收，減小介質棒直徑有利于細礦粒的捕收，但對粗貧連生體礦粒的捕收能力大大下降。試驗結果與理論計算相符。
　　采用“分級預選-階段磨礦、階段分選-強磁反浮選”流程對貧赤鐵礦石進行分選。超細碎產品預先分級，-3.2+0.5mm粒級進行干式預選，-0.5 mm粒級進行濕式預選，干式預選精礦磨選后的粗精礦與濕式預選精礦混合后再磨再選。貧赤鐵礦石經過顎式破碎機破碎后，最終精礦的品位為65.69％，產率為24.2