[发明专利]一种可控制铁矿物反富集的磨矿分级系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及矿石加工设备技术领域，具体涉及一种可控制铁矿物反富集的磨矿分级系统及方法。

背景技术

铁矿石加工中，磨矿成本占加工总成本的50%以上。且随着需加工处理铁矿石嵌布粒度逐渐变细，通常会采用二段或多段磨矿，这使得磨矿成本进一步增加。磨矿分级技术作为选矿厂的核心工序，分级溢流粒度和返砂比是影响磨矿能耗、磨机台时处理量及选别指标的关键因素。

目前二段磨（及多段磨）磨矿、中矿、粗精矿再磨分级基本上都是采用磨矿设备（球磨机或立磨机）和水力旋流器组成的闭路磨矿回路：给矿先经水力旋流器分级，分级后的粗颗粒（返砂或称底流）进入磨机，磨矿产品再返回水力旋流器进行分级，分级后的细颗粒进入后续选别流程。其中，水力旋流器是一种借助离心力实现按颗粒沉降速度分级的设备，其分级原理为：矿浆由给矿管按切线方向进入圆柱形筒体后随即绕轴线高速旋转，产生很大的离心力，矿浆中粒度和密度不同的颗粒由于受到的离心力不同，所以它们在旋流器中运动速度、加速度及方向也各不相同，其中，粗而重的颗粒受的离心力大，被抛向筒壁，按螺旋线轨迹下旋到底部，作为沉砂从沉砂出口排出；细而轻的颗粒受的离心力小，被带到中心，在锥形筒体中心形成内螺旋矿流向上运动，作为溢流从溢流管排出。

旋流器分级过程中，由于磁/赤铁矿有用矿物密度较大，而石英等脉石矿物密度较小，因而会同时根据尺寸和密度进行分级，极易发生铁矿物的反富集，使本来应该富集到旋流器溢流的合格粒级（主要为已解离的合格粒级磁/赤铁矿）进入底流，返回磨机中再磨，并在磨矿分级回路中不断循环，使磨矿分级回路返砂比增大，而粒度较粗的含石英连生体则易于进入溢流，造成磨机处理量降低、能耗增大、铁矿物过磨、选矿指标降低等诸多问题。表1为某铁矿力水旋流器溢流和底流产品的粒级分布和铁分布，由表可以看出，旋流溢流品位只有62.55%，而底流品位则为65.48%，特别是-0.05mm粒级中，底流品位高达71.06%（而磁铁矿理论品位为72.4%），这说明旋流器底流-0.05mm粒级产物为磁铁矿纯矿物，而其产率为64%，意味着64%本应进入溢流的合格磨矿产品却进入底流返回磨机中再次研磨，即发生了较为严重的铁矿物反富集现象，这不仅降低了磨机处理能力，增加了磨矿能耗，还容易造成铁矿物过粉碎，影响其回收率，同时由于粗颗粒连生体进入溢流，也影响了精矿品位。

表1 某铁矿力水旋流器溢流和底流产品的粒级分布和铁分布表

为了减小铁矿物在旋流器沉砂中反富集，通常采取以下有两种方式：1）优化磨矿分级参数，提高旋流器分级效率，通过此种方式可以一定程度上减小铁矿物在旋流器底流的反富集，但由于铁矿物和脉石本身存在密度差，已解离的细粒铁矿物由于比重大，易于进入沉砂，而大尺寸连生体尤其是贫连生体由于比重小，易于进入溢流，因此单纯依靠提高旋流器的分级效率来控制铁矿物的反富集效果不太明显。2）以细筛取代旋流器进行检查分级。采用细筛分级时，由于铁矿物较重，易于进入筛下，一定程度可促使铁矿正向富集，减小反富集的效果比较明显，但是，由于目前细筛的筛孔尺寸最小为0.1mm，可分级粒度最低只能达到0.074mm，而现在国内大部分铁矿要求磨矿合格粒度均以0.045mm或以下为基准，且细筛的价格较高，筛网容易堵塞，因此该种方式的应用受到许多限制。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足，提供一种能够减小铁矿物在沉砂中的反富集、提高磨机处理能力、降低磨矿能耗和提高精矿产品质量的可控制铁矿物反富集的磨矿分级系统及方法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种可控制铁矿物反富集的磨矿分级系统，包括给矿矿浆槽、给矿泵、双溢流管旋流器、沉砂矿浆槽、磨机、第一分选设备和开路磨矿磨机，所述双溢流管旋流器设有旋流器进口、沉砂出口、外溢流出口和内溢流出口，所述给矿矿浆槽的出口与给矿泵的进口相连，所述给矿泵的出口与旋流器进口相连，所述沉砂出口与磨机的进口相连，所述磨机的出口与给矿矿浆槽相连，所述外溢流出口与第一分选设备的进口相连，所述内溢流出口与开路磨矿磨机的进口相连，所述开路磨矿磨机的出口与第一分选设备的进口相连。

上述的磨矿分级系统，优选的，所述磨矿分级系统还包括第二分选设备，所述内溢流出口还与第二分选设备的入口相连，所述第二分选设备的尾矿出口与所述沉砂矿浆槽的进口相连。