金岭铁矿选厂混合浮选系统改进实践

孙文帅

(山东金岭矿业股份有限公司)

山东金岭铁矿选厂入选原矿属矽卡岩型多金属磁铁矿，伴生的铜、钴具有回收价值，金属矿物主要是磁铁矿，其次为假象赤铁矿、黄铁矿、黄铜矿等。选矿厂采用浮选—磁选原则流程进行生产，2017年生产铁精矿115万t，铜精矿含铜金属1 223 t，铁精矿品位不低于66%，铜精矿品位不低于19%。

浮选采用混合浮选—分离浮选流程进行，是选矿流程中的重要工序。选厂现有6个混合浮选系列，其中部分系列浮选机选型不合适， 选别指标不理想，铜、钴金属回收率偏低，需进行改进。

1 存在问题

混合浮选采用1粗1精1扫流程，其中系列1和系列2粗、扫选作业使用LCH-5 m3浮选机，精选使用XJK-2.8 m3浮选机，系列3和系列4均使用XCF/KYF-8 m3浮选机，系列5粗、扫选使用BF-10 m3浮选机，精选使用BF-2.8 m3浮选机，系列6粗、扫选使用CLF-8 m3浮选机，精选使用XCF-8 m3浮选机。

原系列1和系列2由于浮选机容积小、搅拌效果差，时常出现“翻花”现象，铜、钴金属回收率低，分别为60.48%、23.67%。系列3和系列4气泡较为稳定，但槽内液面容易波动，出现沉砂现象，铜、钴金属回收率分别为63.30%、25.35%；系列5浮选机体积大，存在搅拌死角，槽内沉砂较多，搅拌效果不理想，铜、钴金属回收率分别为62.48%、24.36%。系列6粗选机属粗颗粒浮选机，不存在沉砂问题，搅拌效果好、液面稳定，浮选指标相对较好，铜、钴金属回收率分别为64.93%、28.70%。

2 改进方案

2.1 浮选机配置

根据混合浮选作业生产特点，浮选机选型一般要求工作性能稳定，充气和搅拌效果较好，便于调节且能连续作业，检修维护方便。既是选矿生产组织的需要，也是生产工艺的要求。

根据近几年入磨矿石品位，综合考虑投资、厂房空间、工艺指标、成本等因素，确定仅对系列1和系列2混合浮选系统进行改进，系列3、系列4和系列5指标尚可，考虑到指标改善带来的收益和成本关系，暂不进行改进。参照系列6，将系列1和系列2浮选机配置方案改为粗选使用4槽CLF-8 m3浮选机，扫选使用3槽CLF-8 m3浮选机，精选使用1槽XCF-8 m3浮选机。主要理由：

(1)粗选4槽、扫选4槽、精选1槽8 m3浮选机能够满足浮选时间要求，有效提高铜、钴金属回收率。

(2)XCF/CLF-8 m3粗颗粒浮选机矿浆循环合理，充气搅拌效果较好，泡沫层厚度适中，液面稳定，有利于精矿颗粒上浮。

(3)系列6浮选机运行效果较好、故障少、检修工作量小。系列1和系列2与系列6浮选机型号相同，能统一备品备件，减少备品备件占用费，有利于实现混合浮选系统生产的自动化调节，稳定生产流程，达到减员增效的目的。

(4)系列6浮选岗位工人经验丰富，通过“老带新”，能降低系列1和系列2浮选岗位工人的培训费用。

2.2 完善措施

借鉴以往工程设计与改进做法，结合浮选设备使用情况，在系列1和系列2浮选机升级改进过程中进行部分技术升级，进一步优化改进效果。

(1)在浮选机槽体内增设稳流板，降低从叶轮处的矿浆速度，改变其流向，在槽底形成小涡流，使矿粒保持悬浮状态，增加矿粒与气泡的接触机会，利于目的矿粒上浮。

(2)采用直流式浮选槽(槽子串通，不设中间室)，提高矿浆在浮选槽中的通过能力，采用PLC控制电动执行器自动调节闸门开度，实现浮选机液面的自动控制。

(3)考虑生产过程到浮选机槽体和搅拌槽因受矿浆冲刷而磨损，对浮选机搅拌槽进行耐磨保护，增设耐磨层，延长浮选机使用寿命。

(4)浮选机原尾矿箱为溢流式，容易沉槽，结合实际运行情况自行制作了尾矿箱，解决了浮选机沉槽问题。

(5)将泡沫槽和系列1、系列2之间通道的支架直接连接到浮选机上，增加浮选机的稳定性，增大平台下部空间，方便停车放矿和场地清理。

(6)应用混合浮选自动控制系统，根据生产需要自动调整矿浆液面，提高工艺参数的稳定性和准确性。

3 改进效果

LCH-5 m3浮选机和XCF/CLF-8 m3浮选机性能对比见表1。

表1 LCH-5 m3浮选机和XCF/CLF-8 m3浮选机性能对比

改进后，系列1和系列2粗选浮选机单机容积由5.2 m3增大到8 m3，单机生产能力也大大提高，用电单耗由3.82 kW·h/t降低到3.34 kW·h/t。按年铁精矿产量110万t计算，每年可节约用电52.8万kW·h，用电成本降低34.3万元。另外，浮选机性能可靠，降低了故障率，检修修护成本低，每年可节约备件费用5.73万元。应用自动化控制系统能有效降低操作工人劳动强度，提高浮选系统稳定性。

混合浮选系列1和系列2改进、调整完成后，工艺指标稳定。改进前后浮选精矿指标对比见表2。

表2 改进前后浮选精矿指标对比 %

从表2可知，改进前系列1和系列2铜作业回收率平均61.66%，改进后为69.76%，提高了8.10个百分点， 增加经济效益461.7万元/a；改进前系列1和系列2钴作业回收率平均22.36%，改进后为33.91%，提高了11.55个百分点，增加经济效益108.12万元/a。改进后，系列1和系列2铜、钴浮选指标明显改善，合计增加经济效益569.82万元/a，达到预期改进效果。

4 结 论

山东金岭铁矿选厂采用与混合浮选系列6浮选机型号相同的CLF-8 m3浮选机、XCF-8 m3浮选机分别代替原系列1和系列2粗选、扫选使用的LCH-5 m3浮选机、精选XJK-2.8 m3浮选机，解决了系列1和系列2浮选机搅拌效果差和铜、钴金属回收率低的问题。改进后，浮选机运行平稳，生产能力和选别性能提升，用电单耗和故障率降低，生产成本下降；系列1和系列2铜、钴回收率分别提高了8.10，11.55个百分点，可增加经济效益569.82万元/a；混合浮选系统自动控制的应用，改善了工人作业环境，降低劳动强度，社会效益与经济效益明显，有助于提高企业竞争力。