磨矿分级1.docx
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磨矿分级1.docx
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磨矿分级1
磨矿分级知识要点(Ⅰ)
一、酒钢选烧厂选矿工序简介
酒钢选烧厂选矿工序所处理的矿石主要来自镜铁山矿桦树沟和黑沟二个矿区。
矿石在矿山经粗碎、中碎、预选后,矿石粒度75-0毫米,经铁路专用线运至冶金厂区,采用焙烧磁选和强磁选两种生产工艺。
选矿工序目前具备每年处理650万吨原矿的生产能力,其中块矿处理能力356万吨,粉矿处理能力304万吨。
为了进一步提高铁精矿品位,降低精矿中SiO2含量,2007年完成了焙烧磁选精矿提质降杂改造工程,将焙烧磁选二段精矿通过阳离子反浮选工艺,使焙烧磁选精矿品位提高4个百分点,SiO2降低4个百分点。
1.2、矿物与矿石性质
镜铁山铁矿为一大型沉积变质铁矿床,由于后期构造运动,使矿体分成桦树沟和黑沟矿区两部分。
矿体产于北祁连山加里东地槽带区的下古生代寒武、奥陶纪地层含铁千枚岩系中,上盘为灰黑色千枚岩,下盘为灰绿色千枚岩。
矿石结构构造有不规则条带状、块状、浸染状等。
矿石中有用矿物以镜铁矿、菱铁矿、褐铁矿为主,少量的磁铁矿、黄铁矿;脉石矿物主要有碧玉、石英、重晶石、铁白云石、绿泥石、绢云母等;不同矿体各种铁矿物比例变化较大。
矿石中各种铁矿物共生关系比较密切,常以混合矿形式产出,铁矿物嵌布粒度一般为0.01mm---0.2mm,矿石硬度f=12-16,原矿多元素分析结果见表1。
酒钢选矿工序原矿多元素分析结果 表1
元素
TFe
FeO
Fe2O3
SiO2
AL2O3
CaO
MgO
MnO
含量%
33.77
10.10
37.05
23.78
2.95
2.12
2.82
1.11
元素
BaO
S
P
Ig
K2O
Na2O
V2O5
TiO2
含量%
4.17
0.98
0.02
11.99
0.84
0.08
0.01
0.2
1.3、筛分分级
进入选矿工序的矿石经一次筛分10台SSZ1.8×3.6m自定中心振动筛进行分级,筛上产品为75~15毫米(以下简称块矿),产率为57%,进入焙烧磁选系统选别,筛下产品为15~0毫米,产率为43%(以下简称粉矿),进入强磁选系统选别。
1.4、焙烧磁选
焙烧系统共有100m3鞍山式竖炉26座,按工艺要求分大块炉、小块炉和返矿炉,采用闭路焙烧工艺,即75~15mm矿石给入二次筛分的2台SSZ1.8×3.6m自定中心振动筛,分成75~50mm的大块矿石和50~15毫米的小块矿石,分别给入大、小块焙烧炉进行焙烧,大、小块焙烧炉焙烧后的矿石经4台B×L=1.4×2.0m干选机选出磁性产品送往弱磁选球磨机矿仓,不合格产品送往返矿炉再次焙烧后,用磁场强度为1.27×105安/米磁滑轮再选,磁性产品也送至弱磁选球磨机矿仓,不合格产品送往废石场,产率12%左右。
焙烧流程见图一。
竖炉焙烧过程中,加热和还原均采用高炉焦炉混合煤气,热值为4500KJ/m3,单台炉处理能力23t/台·h。
与焙烧系统对应的弱磁选系统有五个磨选系列,处理焙烧后的矿石,采用阶段磨矿、二段脱水槽、两段磁选流程。
一段磨矿为φ3.2×3.1(φ3.2×3.5)米格子型球磨机与φ500mm水力旋流器组成闭路,经一段磁力脱水槽、一段磁选机选别后,抛出约25%的尾矿,粗精矿经φ350mm水力旋流器和φ3.2×3.1(φ3.2×3.5)米格子型球磨机组成二段闭路磨矿、二段旋流器溢流粒度为-200目占80%,再经二段脱水槽、二段磁选机选别得到弱磁选精矿。
1.5、弱磁精反浮选
弱磁反浮选工艺采用的捕收起泡剂为GE-609(用HCl中和后使用),介质调整剂为93%的H2SO4,铁矿物抑制剂为玉米淀粉(添加比例为3%---10%的苛性钠苛化后使用)。
药剂添加制度:
淀粉用量400±10g/t;GE-609用量180~220g/t;H2SO4用量4700±100g/t。
1.6、强磁选工艺
强磁选系统有五个磨选系列,采用两段连续磨矿、强磁粗细分选流程。
一段磨矿为φ3.2×3.1(φ3.2×3.5)米格子型球磨机与φ2.4米高堰式双螺旋分级机组成闭路;MVS2420电磁振动高频振网筛和φ350mm×5旋流器组与φ3.2×3.1(φ3.2×3.5)米格子型球磨机组成的二段闭路系统,产品粒度-200目80%,旋流器溢流与一段高频振网筛筛下产品经隔渣后进入中磁机选别,中磁机尾矿给入粗选shp-φ3.2米强磁选机选别,强磁机粗选尾矿经φ250mm×18旋流器组分级,沉砂-400目含量32.83%,进入shp-φ3.2米强磁选机进行一次、二次扫选。
旋流器溢流-400目含量94.97%经过2台φ25米高效浓度机浓缩后,浓缩机底流给入Slon-φ2米立环式强磁选进行一次粗选、一次精选、一次扫选。
中磁机选别精矿与粗细两种强磁选精矿混合即为强磁选精矿。
1.7、精矿脱水与尾矿处理
焙烧系统精矿与强磁选精矿合称选烧厂综合精矿,用12台72m2盘式真空过滤机,精矿水份15%---16.5%,。
铁精矿经皮带输送至选烧厂烧结工序。
尾矿用2台φ53米普通周边传动式浓缩机浓缩,浓缩机溢流水做回水用,底流浓度32%左右,用双线Dg426mm双金属复合耐磨管和陶瓷复合管,经两级泵站(一总和二总)输送至距厂区约9公里的尾矿库内。
尾矿库内设有回水塔,回水由回水泵站加压送回选矿厂做为生产用水。
二、碎矿与磨矿作业在选矿中的地位
1、碎矿与磨矿的目的
选矿工艺过程有两个基本的工序:
一是解离,就是将大块矿石进行破碎和细磨,使得有用矿物颗粒从矿石中解离出来;二是分选,就是将已经解离出来的矿物颗粒按其物理化学性质的差异分选为不同地的产品。
碎矿与磨矿的目的就是为了使矿石中紧密连生的有用矿物和脉石矿物充分分离。
2、碎矿与磨矿的重要性
在选矿中碎矿与磨矿的设备投资、生产费用、能耗和钢材消耗所占比例最大:
设备费用约占60%,生产费用占40%~60%,电耗占50%~65%,钢材消耗占50%以上。
故破碎与磨矿设备的选择与计算以及操作管理的好坏在很大程度上决定着选矿过程的经济效益。
结论:
在处理矿石性质一定时,选矿技术指标的高低和经济指标的好坏其根源在于碎矿和磨矿。
三、碎矿与磨矿工艺的一般特点
采出的矿石粒度一般达到1000~1500mm,现阶段碎磨设备还不能一次型就把巨大的块矿粉碎到符合要求的入选细度(一般为0.3mm以下),因此要分阶段碎磨。
破碎-----分粗碎段:
破碎到350mm---100mm;中碎段:
100---40mm;细碎段25---6mm(一般-10mm,)超细碎-1mm。
磨矿------分粗磨段(1---0.3mm);细磨段(0.1---0.074mm)。
“段”是按所处理的物料粒度或者物料经过碎磨机械的次数来划分的。
不同的碎磨阶段用不同的设备。
粗碎用鄂式破碎机或旋回破碎机,中细碎分别用标准型圆锥破碎机和短头型圆锥破碎机;粗磨用格子型球磨机,细磨用溢流型球磨机。
为了控制碎矿与磨矿产物的粒度,并将那些已负荷粒度要求的物料及早分出,以减少不必要的粉碎,使碎磨设备能够有效地工作,破碎机常与筛分机械配合使用,磨矿机常与分级机械配合使用,它们之间不同的配合组成了各样的碎磨工艺。
磨矿(Ⅱ)
一、球磨机的主要构造
1、给矿器1:
有鼓式给矿器和卧式给矿器,联合给矿器。
2、衬板的材质有高锰钢、高铬铸铁(白口铁),橡胶等。
衬板厚度一般为50----130mm,与筒壳之间有10—14mm的间隙,用胶合板、石棉垫,塑料板或橡胶铺在其中,用来缓冲钢球对筒体的冲击。
衬板按其表面形状分为平滑和不平滑两类。
不平滑衬板可使磨矿介质提升到较高的高度再落下,介质对矿石有较强的搅动适用于粗磨;平滑衬板由于介质和衬板之间的相对滑动较大,因而产生较多的研磨作用而适用于细磨。
3、同步机7:
同步机启动前必须先给“励磁”,励磁正常后方能启动;同步机是“异步启动,同步运转”。
一般情况下,不宜在一小时内连续两次启动球磨机(同步机),首次启动球磨未成功再次启动时至少间隔15分钟;停机超过8h后必须盘车。
配备联合给矿器的球磨机必须用150吨天车副钩盘车,没有配备联合给矿器的球磨机可以用15吨天车盘车;启用慢速驱动装置盘车前必须先开启高压油泵,使中心轴顶起,防止擦伤轴瓦。
严禁高压油泵有故障而用150吨天车盘车的现象。
4、联轴器若使用空气离合器时空气离合器的工作气压力一般为0.60Mpa~0.85Mpa,若有漏气现象,空气压缩机电机将长期运转导致烧电机发生事故。
5主轴承13轴瓦用巴氏合金浇铸其余为铸铁。
为什么对磨机主轴承润滑?
目的是为了散热,降低功耗、节省电能和减少轴颈及轴瓦的磨损与防止轴瓦过热,使磨机工作正常。
二、球磨机的分类
1、球磨机规格表示方法:
直径D×长度L
2、球磨机分类
类型
磨矿介质
筒体形状
筒体长度与筒体直径之间的关系
排矿方式
球磨机
金属球(钢球或铁球)
短筒型
L≤D
溢流排矿
格子排矿
长筒型
L=1.5-3D
溢流排矿
格子排矿
管型
L=3-6D
溢流排矿
格子排矿
锥型
L=0.25-1D
溢流排矿
棒磨机
金属棒
筒型
L=1.5-3D
溢流排矿
周边排矿
无介质磨矿机
不装磨介或加不多于8%的钢球
短筒型
L=.3—0.14D
格子排矿
风力排矿
3、影响球磨机工作因素
矿石性质,如矿石硬度、含泥量、给矿粒度、产品粒度等;⑵工作制度:
如磨机转速、装球量、配比、球径、磨矿浓度、返矿比;⑶球磨机本身构造,如磨机的型号和规格、直径尺寸、衬板形状等。
工作制度:
3.1临界转速:
磨机内最外层球不发生离心运转的筒体最高转速nc=
=
(R-球磨机内半径D-球磨机内直径。
3.2转速率:
磨机实际转速与临界转速之比的百分数。
转速率为76%---88%,磨机适宜的工作转速为n=(0.76—0.88)nc
3.2装球量:
磨机的台时处理量Q(t/h)与装球量G(t)之间的关系Q=(1.45—4.48)G0.6.G=φVδ(φ-充填率,V-磨机有效容积,δ-钢球松散密度4.8t/m3
φ=(50-127b/D)%,b=a-R.
3.3磨矿介质的尺寸和配比:
钢球直径D=25.4
(d系按80%过筛计的最大给矿粒度),初装钢球各粒级的配比一般与给料中扣除已经合格粒级后的重量百分率一致或接近。
3.4磨矿浓度:
质量百分比浓度c和液固比R,R=(100-c)/c;c=1/(1+R).一段磨矿浓度矿石比重较大室高浓度磨矿(75%--82%)细磨或处理低密度矿时为65%---75%。
3.5分级效率和返砂比,分级效率(质量效率)愈高或返砂比高时磨矿效率高。
磨机本身的构造
3.7排矿方式:
格子型球磨机处理能力比溢流型球磨机处理能力高10%---25%。
格子型球磨机适于粗磨,溢流型适于细磨。
3.8磨机的直径和长度
磨机的有用功率N=K1D2.5L;磨机的生产能力Q=K2D2.5L
说明:
在一段磨矿有效容积相近的前提下优先选大直径磨机;磨机宜大型化。
(磨矿成本低)
3.9、磨机的衬板:
突棱型或阶梯型衬板适宜于一段粗磨(抛落式),平滑型衬板适于于细磨(卸落式)
4、球磨机的工作原理:
当磨机旋转时,钢球被旋转着的筒体带到一定高度后,便沿抛物线轨迹下落,靠其冲击力将矿石破碎,同时磨矿介质在被提升的过程中,在筒体内还将绕轴线公转和进行自转,在磨矿介质彼此之间及与筒体接触之间,对矿石产生挤压和磨剥力,又将矿石磨碎。
4.1磨介工作的三种方式
抛落式:
一段粗磨。
卸落式:
二段细磨。
离心式:
离心磨。
三、评价磨机效率的几个概念(2---6)
1、目:
一英寸25.4mm长度方向上的筛网数目。
200目=0.074mm,400目:
0.038mm.
2、台时处理量:
在指在一定给矿粒度和产品粒度条件下磨矿机每小时能够处理的原矿量。
单位为t/(台.时)。
3.磨机利用系数:
指磨矿机单位有效容积每小时处理的矿量,单位是t/(m3.h)反映技术操作水平。
4、指定粒级利用系数:
指磨矿机单位有效容积每小时新生成指定粒级(常用-200目)的数量,单位是t/(m3.h)
计算方法是:
q-200=Q(γp-γF)/V
Q---磨矿机单位时间处理的原矿量。
γp----磨矿产品(闭路为分级溢流,开路为球磨排矿)中-200目粒级的含量
γF----磨机给矿中-200目粒级的含量。
V----磨机有效容积。
利用q评价磨矿机,可免除给矿粒度、产品粒度以及磨矿机规格类型对磨矿机产量的影响,能比较真实地反映出矿石性质及操作条件与磨矿机生产率的关系。
一般用于新建选厂计算选择磨机。
5、磨矿效率(比能耗):
处理单位质量的物料所消耗的能量。
单位Kw.h/t.比能耗低说明磨矿效率高。
6、磨矿技术效率(考虑了给料和产品的过粉碎量)
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