铁矿选矿过程中采用变频器节能探讨

石艳清

河钢矿业承德柏泉铁矿 河北平泉 067500

据相关的统计数据显示,我国对于金属矿山的需求伴随着基础建设的进度而不断增加,当前依赖进口的矿山已经不能满足需求。我国对于金属的矿山日益增长,需要科学先进的金属矿山选矿技术来为金属矿石的供给提供保障。在金属矿石的利用中,需要改进技术来提高矿石资源的利用,合理开发金属矿石资源,提高金属矿石自我供给能力,为社会建设的金属需求能够提供保障,缓解我国金属矿石的进口压力,为我国选矿技术的发展和应用奠定良好的发展前景。

1 铁矿选矿技术

1.1 反浮选工艺

由于我国的金属矿产主要为铁矿,因此在金属选矿技术上主要介绍铁矿相关选矿技术的发展历程。在20 世纪70 年代,我国的铁矿选矿技术中主要是为了提高铁矿的精矿品位,减少矿山中矿石的硅元素的含量,因此推广的是磁选设备的运用来进行选矿技术的提升,同样在铁矿的降硅提铁选矿技术的改进中,其主要推广反浮选工艺选矿技术。同样在20 世纪80 年代中期,我国研发出了磁团聚和电磁聚重悬机运用到金属矿石的选矿当中,通过铁矿石存在的磁场分布和排列来分离其中的杂质,从而能够有效的在开采中将杂质有效的分离出来,得到高品质精]。磁选柱的运用,是当前一种高效的磁铁矿选矿技术,其通过构建有效的磁感应来进行相应的磁铁矿石的选别,利用磁铁矿本身的性质将磁铁矿与脉石矿物分离开来。同样在赤铁矿的选矿技术发展中,其主要的运用为环绕式脉动高梯度磁选技术,利用高梯度磁选机选别赤铁矿,其工作原理为通过磁介质产生的脉动和高压水的清洗,来实现赤矿石的穿越,确保矿石的精确测量,可以对赤矿石的分布进行准确的探测,从而保证矿石的高效分离。

1.2 悬浮焙烧工艺

近两年，自然资源部中国地质调查局成都矿产综合利用研究所复杂难选铁矿资源综合利用技术研究团队针对复杂难选铁矿利用余热梯级回收体系和高度自动控制系统，实现对复杂难选铁矿的高效磁化焙烧，以及热量的多级循环利用。该所创造性地提出了“预氧化-蓄热还原-再氧化”悬浮焙烧工艺。该工艺首次对悬浮焙烧过程开展系统的热力学、动力学、物相转变规律、不同参数的影响规律等基础研究，以及对悬浮焙烧产品保磁冷却过程展开系统研究，为悬浮焙烧工业化工程中热量的循环利用提供了坚实的基础。同时，研究团队还对主要脉石矿物硅酸盐矿物和有害元素磷，分别研发出一系列具有良好选择性和捕收性的捕收剂，可在常温下有效脱除矿石中的含硅矿物和含磷矿物，获得高品质的铁精矿。其研发的“预处理-悬浮焙烧-磁选(-反浮选)”工艺，适合于国内大多数的极难选铁矿石，有效盘活了国内上百亿吨铁矿资源，还使大量低品位铁尾矿资源得到充分回收利用[1]。

2 铁矿选矿过程中采用变频器节能措施

分级工艺流程的顺序分为三部,分别为矿浆槽、砂泵、水力旋流器组。将上一段选矿中的磨矿和工业用水利用水力旋流器输送到矿浆槽中,分级过程中主要是对给水量进行调节,保障矿浆面在矿浆槽中保持平稳,矿浆的流量通过控制砂泵输出管路中的节流阀开度,一定要保障旋流工艺参数需求。自动调节旋流工艺参数,使用的基本传感器为分级溢流粒度传感器。一般使用矿浆密度计作为溢流传感器,能够解决粒度计缺乏可靠和精度不足的问题。水力旋流器的分级情况主要通过以上参数反应出来,同时水力旋流器的分级控制算法还有很多种,无论是那种算法,都是对水力旋流器中的矿浆流量通过砂泵输出进行控制。水力旋流器分级过程中,泵驱动装置中异步电动机是无效损耗电能的主要来源。通常情况下选矿厂中一般有10 ～25 个工段,每个工段中配置3 ～5 台泵,每个泵的电动机功率为50 ～120kW。想有效控制砂泵电动机的耗电量,就要控制砂泵输出管路上的节流阀开度,最终控制水力旋流器的矿浆流量。目前控制水力旋流器矿浆流量的方法主要为改变砂泵叶轮转速[2]。

水泵的使用中，如果降低转速，所消耗的功率也会有所下降。如果把转速降为百分之五十，轴机械功率能够降低百分之十一。经过相关研究，在水泵和风机的使用中，调速方案效率相差比较大，在转速降低到百分之五十的时候，变频调速器功率比较高，可以达到近似不变的效果，所以在水泵的使用中，通过变频调速可以达到节能效果。在水泵的运行中，对于水泵的调节流量主要包括以下三种。一是通过交流电动机变频进行调速控制。二是通过应用液立耦合器对风机和水泵的转速进行调节。三是通过传统的机械方法来对风机和水泵进行调节。在对水泵和风机进行调速中，装机容量越大，绝对节电量也就越大，所以在水泵和风机的使用中，可以通过高压变频进行调速，从而达到节约电能效果。

进行铁矿选矿开采工作中,脱泥机和浓缩机所出现的节能排量问题与文中所述的情况比较相同,通过对砂泵转速进行调节,能够有效地解决这一问题的发生,对比以前的工作方式和解决方案,有效地提高了工作效率以及工作质量。传统的解决方案是通过对控制气动阀和橡胶调节阀进行调节,能够有效解决问题的发生[3]。

3 结语

近些年来随着我国经济社会的发展，铁矿选矿技术得到了一定发展，在这之中选矿技术显得较为重要，所以要求必须加强铁矿选矿技术以及工艺，逐渐提升工艺方法以及技术，进而不断满足逐渐增长的铁矿选矿需求，掌握以及了解铁矿资源的具体分布，不断提升铁矿选矿工作水平的提升，推进铁选矿资源的利用率。