锡铁山铅锌矿磨矿—分级系统改造实践

沙玄阳 李世纯 魏盛甲 曹成超 王泰存 马鹏飞

(1.西部矿业股份有限公司锡铁山分公司；2.西部矿业集团有限公司；3.威海市海王旋流器有限公司)

锡铁山铅锌矿是我国目前储量较大的多金属硫化铅锌矿山之一，矿石中铅锌矿物呈中粗粒嵌布，可选性较好。通过多年的工艺研究，确定了铅锌高浓度浮选工艺流程。在入选矿浆浓度45%～50%、细度-0.074 mm 55%～60%时，铅锌精矿品位和回收率最佳[1-2]。

锡铁山选矿厂已建成投产30多年，磨浮系统设备规格小、系列配置多，采用螺旋分级机进行分级。由于设备本身结构限制，返砂中密度大的有用矿物容易被反富集，分级效率偏低。同时螺旋分级机占地面积较大，螺旋小叶片需定期更换，维护工作量较大。为降低生产成本、提高生产效率，集团公司为实现“设备大型化、自动化和现代化”，对锡铁山选矿厂磨浮车间进行技术升级改造，将原有的4个磨浮系列整合为1个系列，设计处理量4 000 t/d。针对磨矿—分级系统，将原三段一闭路破碎流程和一段闭路磨矿流程改为“SAB”(半自磨机+球磨机)磨矿工艺流程，并采用水力旋流器替代螺旋分级机，以提高磨矿—分级系统分级效率。

选矿厂技术改造后，现场的浮选工艺流程没有改变，考虑现场后续浮选工艺对浓度的特殊要求，旋流器必须在高浓度给料条件下分级，旋流器的溢流浓度要求达到45%以上。一般旋流器分级溢流浓度一般在40%以下，当进料浓度过高时，会导致旋流器分级效率下降和溢流跑粗问题。为保证旋流器的分级效果满足浮选要求，选矿厂和旋流器厂家充分沟通和论证旋流器在现场高浓度分级的可行性，最终决定在4 000 t/d技改项目中运用FX660 mm旋流器组(威海市海王旋流器有限公司)进行闭路分级。

1 原螺旋分级机存在问题

锡铁山选矿厂原每个磨浮系列采用1台MQG2.8 m×3.6 m球磨机与1台2FG-20型双螺旋分级机构成一段闭路磨矿，单系列处理量1 000～1 200 t/d。原磨矿—分级返砂比339%，分级质效率37.38%，指标见表1，螺旋分级机溢流粒度组成见表2。

表1 原磨矿—分级指标 %

表2 螺旋分级机溢流粒度组成

原一段磨矿—分级系统存在的问题有：

(1)球磨机排矿-0.074 mm含量23.35%，螺旋分级机返砂中-0.074 mm的合格细粒级含量达14.69%，夹细量偏大，分级质效率和磨矿效率低。由于球磨机排矿中合格粒级未能及时进入旋流器溢流却返回球磨机，极易过磨，对后续浮选造成不利影响。

(2)螺旋分级机溢流中-0.074 mm占52.77%，可满足生产要求，但+0.25 mm粗粒级含量达16.42%，易造成目的矿物单体解离不完全，影响后续铅锌浮选效果，降低目的矿物回收率。

2 改造效果

FX660 mm型水力旋流器采用改进型螺旋线进料体结构设计，矿浆在管腔中的流动更符合流体运动规律，能更平滑地从给矿管进入水力旋流器，减少紊流的产生，减少短路流对分级的影响，降低溢流中粗粒级含量，从而提高旋流器分级效率[3-4]。

改造后的磨矿—分级系统由1台MZB5.0 m×2.5 m半自磨机、1台MQY 3.8 m×5.2 m球磨机和1台FX660旋流器构成，处理量4 000～4 200 t/d，磨矿—分级系统返砂比223%，分级质效率52.31%，生产指标见表3，水力旋流器溢流粒度组成见表4。

表3 改造后磨矿—分级系统生产指标 %

表4 水力旋流器溢流粒度组成

从表3、表4可以看出，水力旋流器溢流-0.074 mm 粒级占56.70%，沉砂-0.074 mm含量降低至10.79%，分级质效率提高至52.31%，返砂比下降至223%。相比螺旋分级机，采用“SAB”磨矿流程并运用水力旋流器进行分级后，磨矿—分级系统生产指标明显改善，主要表现在：

(1)在溢流浓度相近的情况下，水力旋流器溢流-0.074 mm合格粒级含量提高3.93个百分点，+0.25 mm粗粒级含量降低7.13个百分点，溢流粒度组成得到优化，有利于后续浮选。

(2)水力旋流器沉砂-0.074 mm粒级含量降低3.90个百分点，夹细量更低。

(3)水力旋流器分级质效率提高14.93个百分点，返砂比降低116个百分点，磨矿—分级系统磨矿效率更高。

3 结 论

锡铁山铅锌矿选矿厂通过采用1个半自磨机+球磨机和FX660 mm水力旋流器构成的磨矿—分级系列代替原4个球磨机+螺旋分级机构成的磨矿—分级系列对磨矿—分级作业进行技术改造，在给矿矿浆浓度65.24%、细度-0.074 mm 24.98%的条件下，水力旋流器溢流-0.074 mm粒级含量提高到56.70%，溢流浓度45.98%、分级质效率52.31%，指标良好，达到生产要求。