魏志江1 田智勇2
（1.河北钢铁集团宣钢公司物流公司，2.河北钢铁集团采购总公司宣钢分公司，河北 宣化075100）
摘要：铁矿石干法磁选铁精粉工艺装置能够节约水源、增加产量、减少环境污染使资源得到合理利用，产品方案符合国家行业发展规划。本文结合中基锡安矿业开发有限公司的生产，对干法磁选铁精粉工艺进行阐述和分析。
关键词：铁矿石；干法磁选；铁精粉；环境污染；合理利用；发展规划
1 概述
目前国内主要采用湿法磁选工艺加工铁精粉,由于湿法工艺生产过程中消耗大量水，选矿建厂条件有局限性，从而使生产及物流运输成本增加。另外，中国大部分地区水资源比较匮乏，特别华北、东北、西北等地区冬季较为寒冷，湿选用水量不足，并且湿选后铁精粉易冻，制约着铁矿石加工生产。而我国干法磁选铁精粉工艺水平较为落后，本文结合中基锡安矿业开发有限公司在内蒙古二连浩特2014年9月份投产的年产60万吨/年的生产线的生产经验对干法磁选铁精粉工艺进行阐述、分析及推广。
1.1工艺特点
干法磁选铁精粉工艺以空气作为选矿介质，生产过程中不消耗水资源，选矿建厂没有没有局限性，铁精粉水份小于0.5%，可以减少生产及物流运输成本。并且解决了湿法选矿后的精粉由于水份高（大于7%），导致冬季无法运输的矛盾。
1.2技术研发
中国大部分地区是水资源比较匮乏，特别是内蒙古北部边疆地区，针对这突出问题，中基锡安矿业开发有限公司科研人员经过多年开发研究，研制出一种新型干法磁选铁精粉工艺流程，获得国家知识产权局授予的两项实用新型技术专利(ZL200720142784. 7) (ZL2007201412800)，填补了我国干法磁选铁精粉工艺技术空白，为我国矿产业的发展做出了贡献，值得推广应用。
2 工艺原理
干法磁选铁精粉工艺主要以空气作为选矿介质，配合CTG干式磁选机组磁选铁精粉。CTG磁选机组能够有效破坏铁的磁团聚作用，从而使铁精粉和杂质充分分离。
3 工艺方案及生产技术指标
3.1工艺方案
装置工艺技术方案的选择是在内蒙古中基锡安矿业开发有限公司多年从事选矿工程设计的基础上，结合国内近年来投产运行干法磁选铁精粉装置的实际运行经验，在确保安全、环保的前提下进行改进和提高。技术和装备全部立足国产化，充分吸取了国内干法磁选铁精粉装置在设计与运行中的成功经验，力争使该装置技术先进稳妥、性能可靠。
工艺方案主要是将品位30%以上，粒度小于13mm的矿石，送入球磨机，磨矿工艺采用闭路球磨工，闭路磨粉系统优点是能减少矿粉的过磨现象，提高球磨机生产能力，大约比开路磨粉系统增产15-30%左右。磁选采用风动流态化重力磁选＋筛式磁选＋脉动磁选的选别工艺，该系统处理量大、产品质量稳定，调控方便。除尘系统采用以高效脉冲式高压除尘器系统，除尘设备效率高达99%以上，该除尘系统还实现为磨内通风、风动重磁选一体化的配套功能。
3.2 生产装置技术指标
表1 主要的生产设备
|
设备名称及型号 |
设备参数 |
数量 |
|
原料仓—Q235—12 |
3.8m*3.8m*2.2m |
6 |
|
球磨机—MQG |
￠2.7m*3.6m |
2 |
|
磁选机—CTG820 |
￠800mm*2m |
6 |
|
除尘器—PPC64—4 |
|
2 |
|
输送机—B650 |
L650*33m |
2 |
|
提升机—HT350 |
350—8m |
2 |
|
输送机—B650 |
L650*35m |
1 |
|
输送机—B650 |
L650*32m |
1 |
|
输送机—B650 |
L650*30m |
1 |
表2 生产装置技术指标
|
序号 |
项目名称 |
单位 |
数量 |
备注 |
|
一 |
装置生产规模 |
|
|
|
|
|
生产规模 |
万t/a |
60 |
铁矿石 |
|
二 |
操作时间 |
|
|
|
|
|
年操作日 |
天 |
300 |
|
|
|
年操作小时 |
h |
6000 |
|
|
三 |
主要原材料用量 |
|
|
|
|
|
磁铁矿TFe＞45%(干基) |
万t/a |
60 |
|
|
四 |
公用动力消耗 |
|
|
|
|
|
供水（新鲜水） |
|
|
生活用水 |
|
|
供电 |
KVA |
1100 |
|
|
|
设备总容量 |
KW |
1000 |
|
|
五 |
三废排放量 |
|
|
|
|
|
废渣 |
万t/a |
14 |
尾矿 |
|
六 |
装置定员 |
人 |
20 |
|
4 工艺流程
干法磁选铁精粉工艺装置由以下三个工段组成：原料工段、研磨工段、磁选工段。工艺流程如下：
干磨干选工艺流程图
4.l原料工段
根据当地的运输条件和装置布置要求及气候条件，磁铁矿库的面积按l00×200m,设置，仓库采用半封闭型仓库，倒堆可确保原料风干。进厂的磁铁矿如含水量在3%以下，可堆放在仓库内任其自然干燥或用装载机机进行翻堆，达到降低水分的目的。
4.2研磨工段
采用两台￠2.7×3. 6m干格式球磨机，单机入矿量50t/h，出料细度＞20mm。
4.3磁选工段
采用CTG820干式磁选机闭路组合方式选矿，配合PPC-64除尘器重力选矿。
5 产品方案及生产规模
5.1铁矿石干法磁选铁精粉试验报告
5.1.1铁精粉的取样
在铁精粉成品大堆取样，在铁精粉堆上，用网格分布法，使用1.5m长的取样器钎插取样，根据铁精粉堆的大小取8—16个点位，每个取样点间距不大于1m。如果铁精粉堆过大，可将大堆分为多个部分，对每部分进行分别取样，分多个样品进行分析，也可混匀后缩分为1个样品，缩分后，保留2kg左右样品。
5.1.2.抛尾取样
按抛尾堆的情况，在堆的顶部，半部和下部人工取样。采用网格片分别取一不定的样品量，进行混匀、缩分、保留5kg左右，用小桶拿回化验室。
5.1.3.化验
通过岛津MXF_2400x射线荧光仪进行化验。
表3 中基西安矿业有限公司铁矿石干法磁选铁精粉试验报告 单位：%
|
矿粉细度 （-200目通过率） |
磁选铁粉全铁含量 TFe |
尾矿磁性铁含量 Mfe |
|
20%细度 |
59.7% |
1.62% |
|
30%细度 |
66.4% |
1.15% |
|
40%细度 |
67.2% |
0.62% |
表4 现场取样的铁精粉质量分析情况单位： 单位： %
|
Tfe |
SiO2 |
CaO |
MgO |
TiO2 |
S |
P |
Al2O3 |
K2O |
Na2O |
Zn |
Mn |
细度 |
碱 度 |
|
66 |
1.65 |
2.04 |
1.46 |
0.00 |
1.466 |
0.001 |
0.280 |
0.0492 |
0.0072 |
0.0038 |
0.0797 |
37 |
2.12 |
5.2产品的品种、规格及质量指标
本项目产品为TFe>65%干基铁精粉；
主产品：TFe>65%干基铁精粉，50万吨/年；
副产品：酸性废沙，14万吨／年。
表4 产品指标
|
项目 |
指标 |
|
TFe |
≥65% |
|
S |
≤0.1% |
|
P |
≤0.08% |
6 环境保护
6.l编制依据
《建设项目环境保护设计规定》(87)国环字002号文
《建设项目环境保护管理条例》国务院第253号令1998. 11
6.2 执行的环境质量标准和排放标准
6.2.1环境质量标准
《环境空气质量标准》GB3095-1996二级标准
《工业企业厂界噪声标准》G12348-90III标准
6.3排放标准及规定
《大气污染物综合排放标准) GB16297-1996
6.4污染物排放及治理措施
6.5干法磁选铁精粉装置主要污染源及污染物
6.5.l主要污染源及污染物
根据生产工艺分析，本项目建成投产后污染源主要为：
a、原料破碎工段粉尘
b、磁选工段粉尘
6.5.2粉尘治理
本工程工艺生产过程采用脉冲袋式除尘器，，在确保技术上成熟可靠的前提下，力求工艺先进，经济合理，将物料流失（S资源）减少到最低限度，总除尘效率达99%以上。收集的尘落入胶带输送机返回料仓，最终排放的尾气中含尘浓度约120mg/Nm3，符合《大气污染物综合排放标准》的要求。
7 结沦
干法磁选铁精粉工艺结论如下：
(1)60万吨／年铁矿石干法磁选铁精粉工艺装置能够节约水源、增加产量、减少环境污染使资源得到合理利用，产品方案符合国家行业发展规划。
(2)主要产品以填补当地的缺口市场前景好，具有较好的社会效益。
(3)采用国产化工艺技术、成熟、可靠、适用。
(4)依靠先进的工艺技术，从根本上解决湿法磁选铁精粉对水资源的依赖问题，能够大幅度减少生产及运输成本。并且解决了湿法选矿后的精粉由于水份高（大于7%），导致寒冷地区冬季无法运输的矛盾。