CN220531874U - 铁矿石的选矿系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种铁矿石的选矿系统，包括碎矿装置、磨矿装置，碎矿装置包括第一给矿机、第一破碎机、第一皮带、第二破碎机、第二皮带、振动筛、第三皮带、干选机、第四皮带、第一料仓以及第二料仓；磨矿装置包括第二给矿机、球磨机、螺旋分级机、磁选机、真空过滤机，位于第一料仓或第二料仓中的碎石通过第二给矿机进入球磨机进行粉碎研磨，经球磨机研磨后的细粒进入螺旋分级机进行清洗分级并去除无用的矿石颗粒，从螺旋分级机出来的符合要求的碎石进入磁选机将碎石分离为有磁性部分和无磁性部分并最终经过真空过滤机后形成精矿粉，本实用新型通过采用碎矿装置配合磨矿装置，铁矿石加工效率大大提高、费用低、回收率高。

Description

铁矿石的选矿系统

技术领域

本实用新型涉及选矿设备技术领域，具体地，涉及一种铁矿石的选矿系统。

背景技术

目前国内的冶金行业，各大钢铁厂发展迅速，已达世界先进水平，但是在钢铁的原材料铁矿石的生产加工技术相对落后，现今国内生产的铁矿石满足不了各大钢铁公司的生产需要，铁矿石需要依赖国外进口补充。

目前铁矿石加工技术相对落后，产量低，尾矿含铁品位在6％以上，有的甚至在20％左右，造成大量矿产资源随尾矿废弃，造成严重浪费，给国家和矿厂带来巨大的经济损失，因此如何改善相对落后的铁矿石加工设备显得尤为重要。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种铁矿石的选矿系统。

根据本实用新型提供的一种铁矿石的选矿系统，包括：

碎矿装置，包括第一给矿机、第一破碎机、第一皮带、第二破碎机、第二皮带、振动筛、第三皮带、干选机、第四皮带、第一料仓以及第二料仓，开采的矿石先经第一给矿机进入第一破碎机粗破后经第一皮带进入第二破碎机进行二级破碎再经第二皮带进入振动筛，从振动筛中出来符合粒度要求的碎石经第三皮带进入干选机，从所述干选机出来符合要求的碎石经第四皮带进入第一料仓或第二料仓储存；

磨矿装置，包括第二给矿机、球磨机、螺旋分级机、磁选机、真空过滤机，位于第一料仓或第二料仓中的碎石通过第二给矿机进入所述球磨机进行粉碎研磨，经所述球磨机研磨后的细粒进入螺旋分级机进行清洗分级并去除无用的矿石颗粒，从所述螺旋分级机出来的符合要求的碎石进入所述磁选机将碎石分离为有磁性部分和无磁性部分并最终经过真空过滤机后形成精矿粉；其中，经所述磁选机过滤后的矿水混合物通过管道流到浓缩池，经过所述浓缩池沉淀后的浓渣部分通过渣浆泵输送到高位泵池处理，经过所述浓缩池溢流后的清液部分进入回水池后供二次使用。

优选地，从所述振动筛中出来不符合粒度要求的碎石直接经第三破碎机破碎后经第五皮带再次被送入到所述第二皮带中。

优选地，经所述干选机出来不符合要求的碎石经废石皮带进入到废石仓。

优选地，从所述螺旋分级机出来的碎石进入不同的第一分矿箱存储，存储符合要求碎石的所述第一分矿箱连接所述磁选机。

优选地，经所述磁选机处理的碎石进入第二分矿箱。

优选地，所述第一给矿机通过给矿皮带进入第一破碎机，所述给矿皮带上配置有电子皮带秤。

优选地，经所述干选机选出的废石经废石皮带进入废石仓。

优选地，所述磨矿装置还包括料斗以及布置在所述料斗下方的料斗皮带，所述料斗的下料口连接所述料斗皮带的进料口，所述料斗皮带的出料口连接所述第一皮带。

优选地，所述第一皮带、第二皮带上均安装有电磁除铁器。

优选地，还具有如下至少一种结构：

所述第一给矿机配置有变频器；

所述第一破碎机、第二破碎机、第三破碎机上均配置有电流传感器、温度传感器；

所述第一破碎机、第二破碎机、第三破碎机上均配置有振动检测器；

所述第四皮带具有正反转功能；

所述第一料仓、第二料仓均配置有料位检测器；

所述碎矿装置中的各个下料口均配置有监控；

所述第一给矿机上配置可调节插板，所述可调节插板能够用于调节所述第一给矿机的出料量；

所述螺旋分级机的进水管道上配置有电动调节阀；

所述球磨机排矿水管道上装有电动调节阀。

与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：

本实用新型通过采用碎矿装置配合磨矿装置，铁矿石加工效率大大提高，减少了矿产资源随尾矿的产生，通过使用干选机，物料中超过80％的磁性物料被吸出，剩在输送皮带上的物料绝大部分是非磁性的块状和粉状物料，只含有少量弱磁性物料，料层大大变薄，再经磁选机的磁选，最终达到高效分离精矿和废石，提高入磨品位，通过球磨机的磨选，提高了工作效率，从而增加原矿的处理量，稳定精品品位，生产效益非常明显，给矿厂带来巨大的经济效益，产量大、费用低、收率高。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为碎矿装置的设备流程示意图；

图2为图1中左半部分的局部放大示意图；

图3为图1中右半部分的局部放大示意图；

图4为磨矿装置的结构框式示意图；

图5为第一给矿机的侧面结构示意图。

图中示出：

原矿仓10

第一给矿机11

给矿皮带111

可调节插板112

底板113

转轴114

第一破碎机12

第一皮带121

第二破碎机13

第二皮带131

振动筛14

第三皮带141

第三破碎机142

第五皮带143

干选机15

第四皮带151

废石皮带152

废石仓153

第一料仓16

第二料仓17

包括料斗101

料斗皮带102

集料皮带103

第二给矿机21

球磨机22

螺旋分级机23

第一分矿箱231

磁选机24

第二分矿箱241

细筛机242

二次泵池243

二次水泵244

真空过滤机25

浓缩池26

渣浆泵27

高位泵池28

高压柱塞泵281

尾矿库282

回水池29

回水泵291

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。

本实用新型提供了一种铁矿石的选矿系统，包括碎矿装置以及磨矿装置，碎矿装置包括第一给矿机11、第一破碎机12、第一皮带121、第二破碎机13、第二皮带131、振动筛14、第三皮带141、干选机15、第四皮带151、第一料仓16以及第二料仓17，如图1、图2、图3所示，开采的矿石放置在原矿仓10中，原矿仓10中的矿石经第一给矿机11出料，第一给矿机11配置有变频器，通过设置变频器可调节板式给矿机11的振动频率进而调节出料量，第一给矿机11通过给矿皮带111进入第一破碎机12，给矿皮带111上配置有电子皮带秤，可以显示进料量，作为掌握整个破碎量的参考，同时，第一给矿机11上配置可调节插板112，可调节插板112能够用于调节第一给矿机11的出料量，通过手动调节可调节插板112和底板113间的距离即可调节板式给矿机11振动时的出料量，例如，可调节插板112采用旋转式调节的结构，可调节插板112可绕转轴114转动调节，如图5所示，操作简单，可满足不同出料量的需求。

从第一给矿机11出来的矿石先进入第一破碎机12粗破，第一破碎机12优选采用颚式破碎机，经第一破碎机12破碎后经第一皮带121再进入第二破碎机13细破，进行二级破碎后再经第二皮带131进入振动筛14，振动筛14分为两路出口，振动筛14内部设置有筛板，筛板上有设定大小的筛板孔，筛板在振动筛14内部倾斜放置，在振动筛14的振动下从筛板中漏下去的矿石为符合粒度要求的矿石，从振动筛14中出来符合粒度要求的碎石由于重力的作用经第三皮带141进入干选机15，不能通过筛板孔的矿石粒度大于筛板孔，为不符合粒度要求的碎石，该部分矿石由于粒度较大，不能通过筛板上筛孔，因此粒度较大的矿石沿筛板的坡度从筛板上面滑出直接经第三破碎机142破碎后经第五皮带143再次被送入到第二皮带131中，再经过振动筛14一次，直至所有的矿石都符合粒度要求进入到干选机15，第二破碎机13、第三破碎机142均优选为圆锥破碎机。经干选机15出来不符合要求的碎石经废石皮带152进入到废石仓153，干选机15为现有技术，例如专利文献CN100998968A中就公开了一种干选机，本实用新型可采用该文献中的干选机，还可采用现有技术中的其他干选机，具体应该具实际情况灵活选型，此处不再赘述。从干选机15出来符合要求的碎石经第四皮带151进入第一料仓16或第二料仓17储存，其中，第四皮带151具有正反转功能，因此，通过调节第四皮带151正转或反转可调节第四皮带151上的碎石进入第一料仓16或第二料仓17。

需要说明的是，由于整个物料输送过程中均为块状物料且大小不一，很容易出现堵料现象，影响正常生产，为了能够及时发现异常，碎矿装置中的各个下料口均配置有监控，例如监控采用摄像头，摄像头可将镜头朝向下料口的位置，能够及时发现堵料等异常现象，及时处理异常，保证正常生产。第一皮带121、第二皮带131上均安装有电磁除铁器，可及时出去碎石中的磁性杂质，清除原矿中的铁块、铁棍等杂物，防止划破皮带、细碎设备的现象发生，保证正常生产。

同时，第一破碎机12、第二破碎机13、第三破碎机142上均配置有电流传感器、温度传感器、振动检测器等，监控破碎机电机电流、温度，方便判断设备负荷大小。颚式破碎机上还安装有左右轴瓦温度检测，中碎、细碎安装回油温度检测、轴承座安装设备振动检测器，监控设备运转情况，各个参数如超范围时可在DCS系统中设置超限报警，提醒操作人员及时发现异常及时处理。

本实用新型中的第一料仓16、第二料仓17均配置有料位检测器，例如采用雷达料位检测器，实时监测料仓料位，既保证连续生产，又要防止出现料仓满了出现沸料现象，损坏设备，增加工作人员的工作强度。

碎矿装置还包括料斗101、布置在料斗101下方的料斗皮带102以及集料皮带103，料斗101的下料口连接料斗皮带102的进料口，料斗皮带102的出料口连接第一皮带121，除通过原料仓10集中下料外，对于一些散碎的矿石，可通过料斗101、料斗皮带102进入到第一皮带121上，由于各个设备依靠高度差和物料重力实现物料垂直运输，在第一皮带121的进口端还连接有集料皮带103，可将布置集料皮带103附近的散落物料通过集料皮带103输送进入第一皮带121从而进行破碎和运输。

如图4所示，磨矿装置包括第二给矿机21、球磨机22、螺旋分级机23、磁选机24、真空过滤机25，位于第一料仓16或第二料仓17中的碎石通过第二给矿机21进入球磨机22进行粉碎研磨，第二给矿机21可采用与第一给矿机11相同的结构，球磨机22加入钢球，旋转运动过程中对矿石进行粉碎、研磨，研磨的同时必须按照比例进行配水，形成一定浓度的介质，球磨机22排矿水管道上装有电动调节阀，可调整螺旋分级机23溢流浓度，在实际应用中可利用公式计算出返砂水量，实现自动控制返砂水，具体公式如下：

磨矿浓度＝给矿量÷给矿量+返砂水；

磨矿浓度的设定，依据高浓度磨矿的原则，以不出现球磨机22“胀肚”现象为依据。

需要说明的是，球磨机22、螺旋分级机23、磁选机24、真空过滤机25均采用现有技术，例如球磨机22包括水平布置的筒体、进出料空心轴及磨头，筒体为圆筒，筒内装有研磨体，筒体采用钢板制造，有钢制衬板与筒体固定，研磨体为钢制圆球，并按不同直径和一定比例装入筒中，研磨体也可用钢锻造，根据研磨物料的粒度加以选择，物料由球磨机进料端空心轴装入筒体内，当球磨机筒体转动时候，研磨体由于惯性和离心力作用，摩擦力的作用，使它附在筒体衬板上被筒体带走，当被带到一定的高度时候，由于其本身的重力作用而被抛落，下落的研磨体像抛射体一样将筒体内的物料给击碎。螺旋分级机23是借助于固体粒大小不同，比重不同，因而在液体中的沉降速度不同的原理，细矿粒浮游在水中溢流出，粗矿粒沉于槽底。由螺旋推向上部排出，来进行机械分级的一种分级设备，能把磨机内磨出的料粉级过滤，然后把粗料利用螺旋片旋片旋入磨机进料口，把过滤出的细料从溢流管子排出，例如螺旋分级机23可采用专利文献CN214320489U公开的螺旋分级机的结构。磁选机24是利用粉状粒体除去铁粉的筛选设备。矿浆经给矿箱流入槽体后，在给矿喷水管的水流作用下，矿粒呈松散状态进入槽体的给矿区。在磁场的作用下，磁性矿粒发生磁聚而形成磁团或磁链，磁团或磁链在矿浆中受磁力作用，向磁极运动，从而被吸附在圆筒上。由于磁极的极性沿圆筒旋转方向是交替排列的，并且在工作时固定不动，磁团或磁链在随圆筒旋转时，由于磁极交替而产生磁搅拌现象，被夹杂在磁团或磁链中的脉石等非磁性矿物在翻动中脱落下来，最终被吸在圆筒表面的磁团或磁莲即是精矿，例如磁选机24可采用专利文献CN108212520A公开的磁选机。真空过滤机25是一种以真空负压为推动力实现固液分离的设备。真空负压(0.04-0.07MPa)的作用下，悬浮液中的液体透过过滤介质被抽走，过滤介质可采用滤布，而固体颗粒则被过滤介质所截留，从而实现液体和固体的分离，最终得到精矿粉，例如真空过滤机25可采用如专利文献CN216934968U、CN210251499U中的真空过滤机。除此之外，球磨机22、螺旋分级机23、磁选机24、真空过滤机25还可选用能够实现本实用新型功能的其他结构，此处不再赘述。

进一步地，经过球磨机22研磨的矿石细料进入分级工序的螺旋分级机23。经球磨机22研磨后的细粒进入螺旋分级机23进行清洗分级并去除无用的矿石颗粒，螺旋分级机23借助固体颗粒的比重不同而在液体中沉淀的速度不同的原理，对矿石混合物进行洗净和分级，可以预先将大部分无用矿粒除去，减轻磁选设备的工作压力。第一料仓16、第二料仓17连接的两个球磨机22可同时开机，也可单独开机，等于是2条生产线，球磨机22对原矿进行研磨，排矿后符合粒度要求的矿浆溢流到第一分矿箱231，第一分矿箱231有2个，一个在地面上，一个在螺旋分级机23上方，上方的第一分矿箱231用于接收下游没有成功磁选出来的第二分矿箱243中的矿浆，球磨机22研磨出的粒度较粗的矿浆达不到溢流条件，通过螺旋分级机23，也是1台球磨机22对应1台螺旋分级机23，将不合格粒度的矿渣反推到球磨机22中继续研磨。

螺旋分级机23的进水管道上配置有电动调节阀，可有效调节进水量，球磨机22排矿水管道上装有电动调节阀，可有效调节排水量。具体地，从螺旋分级机23出来的符合要求的碎石进入磁选机24，磁选机24利用不同矿石有无磁性的特征，使得所要的带磁性的铁矿物质与无磁性的伴生脉石分离开，达到分离两者的目的，经过多级磁选后铁矿石含水量比较大，需要进入陶瓷真空过滤机25进行除湿干燥，磁选机24将碎石分离为有磁性部分和无磁性部分并最终经过真空过滤机25后形成精矿粉；其中，经磁选机24过滤后的矿水混合物通过管道流到浓缩池26，浓缩池26可设置一个或多个，经过浓缩池26沉淀后的浓渣部分通过渣浆泵27输送到高位泵池28处理，再通过高压柱塞泵281输送到尾矿库282，经过浓缩池26溢流后的清液部分进入回水池29后供二次使用，回水池29的底部设置有回水泵291，通过回水泵291可将回水池29中的液体进行二次使用。

从螺旋分级机23出来的碎石进入磁选机24，经磁选机24处理的碎石进入第二分矿箱241，在实际应用中，从第二分矿箱241出来的碎石可再经细筛机242细筛后再次进入磁选机24处理后再进入真空过滤机25处理，细筛机242为高频细筛。

需要说明的是，细筛机242等设备处再设置二次泵池243，二次泵池243通过二次水泵244实现水的二次利用，第一分矿箱231处于螺旋分级机23的上方，用于接收下游粒度不合格的返回矿浆。在分级磁选工艺流程中，较粗的铁矿颗粒不符合细度要求，比如细筛机242的筛上物是较粗的不合格铁矿颗粒，需要汇流到二次泵池243，然后通过二次水泵244打回到第一分矿箱231，第一分矿箱231处在高处位置，通过重力将矿浆自流到分级机23中，重新在系统中循环研磨、分级、磁选。细筛机242的筛下物是粒度合格的矿浆，经过磁选机24磁选后抛出不带磁性的尾矿，然后经过真空过滤机25脱水，最终得到成品精矿粉，由此可见，第一分矿箱231、二次泵池243都是暂时储存不合格矿浆形成系统循环中的一个中转站。

磁选机24把具有磁性的矿物磁选出来，没有磁性的脉石等泥浆汇流到浓缩池26，经过沉淀，泥浆沉淀到浓缩池26底部，通过渣浆泵27打到高位泵池28，然后通过高压柱塞泵281送到尾矿库282，至此流程结束。

通过生产实践，需要严格控制如下磨矿分级工艺参数：球磨机22给矿量40±5t/h，磨矿浓度78±4％，螺旋分级机23溢流浓度45±5％。

控制回路的特征由给出的受控过程或设备的物理特征决定，对被控量进行实时调节，如磨矿浓度和螺旋分级机23的分级浓度，本实用新型采用PLC可编程控制器，使用连续型PID控制模型，非常适合此工况条件并且与过程的时间响应相匹配，可以获得良好的控制质量。

细筛机242筛上量的大小，即循环负荷，决定给矿量的大小。当循环负荷≥200％时球磨机24给矿量应减量，反之应加量。

当球磨机24的电流忽然急剧下降，可判断出球磨机24出现“胀肚”现象，PLC控制系统应该立即停止第二给矿机21停止给矿，降低设定磨矿浓度，增加球磨给矿水量，待电流恢复正常后再给矿，并分析判断出球磨机24“胀肚”的原因，首先要判断确定是“干胀”还是“湿胀”，再从给矿量大小、给矿粒度大小、磨矿浓度大小、球磨机24是否缺球等因素查找原因，并采取措施，在今后的生产中加以克服。

球磨机24安装进料端、出料端大瓦回油温度检测，球磨机24小齿轮轴承座安装设备振动检测器，监控设备运转情况，发现异常报警停机。球磨机24、螺旋分级机23、浓缩池26的浓缩机及渣浆泵27等各个泵监控电机电流、监控压力，方便判断设备负荷大小及异常情况。

本实用新型从矿石的破碎、研磨、分级、磁选、干燥得到铁矿石，并完成尾矿处理，最终形成铁矿石选矿全流程生产，在选矿的生产过程中，对球磨机22研磨介质浓度的控制，直接关系到生产的效率，效率的改变影响产量的稳定性，进而决定着企业的利润。所以，对介质浓度的控制显的非常重要。铁矿石选厂的建立，破碎装置和磨矿装置的设备安装和布置要呈阶梯式排布，利用各设备之间的高度差可以减少分离机、大型高频筛子、砂泵等设备的投入，减少投资成本。磁选机24采用永磁筒式湿选顺流槽体磁选机

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种铁矿石的选矿系统，其特征在于，包括：

碎矿装置，包括第一料仓(16)、第二料仓(17)以及依次相连的第一给矿机(11)、第一破碎机(12)、第一皮带(121)、第二破碎机(13)、第二皮带(131)、振动筛(14)、第三皮带(141)、干选机(15)、第四皮带(151)，开采的矿石经第一给矿机(11)进入第一破碎机(12)粗破后经第一皮带(121)进入第二破碎机(13)进行二级破碎，再经第二皮带(131)进入振动筛(14)，穿过振动筛(14)筛板的碎石经第三皮带(141)进入干选机(15)，从所述干选机(15)出来的碎石经第四皮带(151)进入第一料仓(16)或第二料仓(17)储存；

磨矿装置，包括第二给矿机(21)、球磨机(22)、螺旋分级机(23)、磁选机(24)、真空过滤机(25)，位于第一料仓(16)或第二料仓(17)中的碎石通过第二给矿机(21)能够进入所述球磨机(22)进行粉碎研磨，经所述球磨机(22)研磨后的细粒依次进入螺旋分级机(23)、磁选机(24)、真空过滤机(25)后形成精矿粉；其中，经所述磁选机(24)过滤后的矿水混合物通过管道流到浓缩池(26)，经过所述浓缩池(26)沉淀后的浓渣部分通过渣浆泵(27)输送到高位泵池(28)处理，经过所述浓缩池(26)溢流后的清液部分进入回水池(29)后供二次使用。

2.根据权利要求1所述的铁矿石的选矿系统，其特征在于，从所述振动筛(14)中出来不符合粒度要求的碎石直接经第三破碎机(142)破碎后经第五皮带(143)再次被送入到所述第二皮带(131)中。

3.根据权利要求1所述的铁矿石的选矿系统，其特征在于，经所述干选机(15)出来，不符合要求的碎石经废石皮带(152)进入到废石仓(153)。

4.根据权利要求1所述的铁矿石的选矿系统，其特征在于，从所述螺旋分级机(23)出来的碎石进入不同的第一分矿箱(231)存储，存储符合要求碎石的所述第一分矿箱(231)连接所述磁选机(24)。

5.根据权利要求4所述的铁矿石的选矿系统，其特征在于，经所述磁选机(24)处理的碎石进入第二分矿箱(241)。

6.根据权利要求1所述的铁矿石的选矿系统，其特征在于，所述第一给矿机(11)通过给矿皮带(111)进入第一破碎机(12)，所述给矿皮带(111)上配置有电子皮带秤。

7.根据权利要求1所述的铁矿石的选矿系统，其特征在于，经所述干选机(15)选出的废石经废石皮带(152)进入废石仓(153)。

8.根据权利要求1所述的铁矿石的选矿系统，其特征在于，所述磨矿装置还包括料斗(101)以及布置在所述料斗(101)下方的料斗皮带(102)，所述料斗(101)的下料口连接所述料斗皮带(102)的进料口，所述料斗皮带(102)的出料口连接所述第一皮带(121)。

9.根据权利要求1所述的铁矿石的选矿系统，其特征在于，所述第一皮带(121)、第二皮带(131)上均安装有电磁除铁器。

10.根据权利要求2所述的铁矿石的选矿系统，其特征在于，还具有如下至少一种结构：

所述第一给矿机(11)配置有变频器；

所述第一破碎机(12)、第二破碎机(13)、第三破碎机(142)上均配置有电流传感器、温度传感器；

所述第一破碎机(12)、第二破碎机(13)、第三破碎机(142)上均配置有振动检测器；

所述第四皮带(151)具有正反转功能；

所述第一料仓(16)、第二料仓(17)均配置有料位检测器；

所述碎矿装置中的各个下料口均配置有监控；

所述第一给矿机(11)上配置可调节插板，所述可调节插板能够用于调节所述第一给矿机(11)的出料量；

所述螺旋分级机(23)的进水管道上配置有电动调节阀；

所述球磨机(22)排矿水管道上装有电动调节阀。