萊鋼集團魯南礦業公司是萊鋼集團的主要原料基地之一。魯南礦業公司選礦廠產品為單一鐵精礦，經過多次工藝改造，2003年鐵精礦粉生產能力達到了26萬t/a，鐵精礦粉品位67. 10%。隨著2004年魯南礦業公司60萬t球團廠的投入生產，自產鐵精礦粉遠遠不能滿足球團原料的供應，為了緩解球團廠外購礦的壓力，迫切需要增加鐵精礦粉產量。為了達到這一目的，公司決定在工藝上作兩部分改造：一是在原來3臺一段球磨機的基礎上增加1臺球磨機，從而提高一段磨礦的處理能力；二是將原來三段磨礦的分級設備改用美國德瑞克高頻振動細篩，通過提高篩分效率來解決改造后三段磨礦能力不足的問題。項目完成后，經過實踐檢驗，每年可以節省電費120萬元以上，降低鋼球和襯板費用40萬元以上，減少4個作業人員；精選回收率達到74. 07%，比2003年提高5.42個百分點；2004年在生產調試的情況下，全年完成精礦產量29萬t，比2003年提高了3萬t；企業年可多創利l 300多萬元，取得了顯著的經濟效益，富通新能源銷售球磨機、雷蒙磨粉機等磨機機械設備。
1、礦石性質
    魯南礦業公司開采的鐵礦石為沉積變質鞍山式貧磁鐵礦，采出品位29.00%~30.00%，主要鐵礦物為磁鐵礦、假象赤鐵礦、半假象赤鐵礦及褐鐵礦；主要脈石礦物為石英、鐵閃石、普通角閃石等。在磁鐵礦顆粒中常嵌有脈石礦物和少量的磁黃鐵礦、黃鐵礦、黃銅礦的小包裹體，而且這種包裹體不易解離。磁鐵礦是主要回收礦物，多呈半自形、自形或他形集合體產出。磁鐵礦分布在兩種條帶中，在以鐵礦物為主的條帶中，磁鐵礦粒度較粗，一般在0. 014一0.31 mm，較大顆粒可達0.33~0.57 mm，細小的為0.001～0.007 mm；以脈石為主條帶中的磁鐵礦多為細粒浸染在脈石礦物中，粒度為0. 002~0.036 mm。
2、原有流程和主要技術指標
2.1原有流程
    魯南礦業公司選礦廠工藝流程在原設計的基礎上，經過各方面專家多年的不斷探索與努力，逐步形成了階段磨礦、階段選礦、細篩返回再磨、高頻振動細篩與三段磨礦形成閉路、磁選精礦再浮的多段選別工藝流程，選廠原有7臺球磨機，分配為3:2:2。一段磨礦采用∮2700 mm×2100 mm格子型球磨機，二段采用∮2700 mm×2100 mm溢流型球磨機，三段采用1臺∮2700 mm×2100 mm溢流型球磨機和l臺∮2100 mm x4500 mm溢流型球磨機。三段2臺球磨機總功率為560 kW，配套襯膠泵功率55kW。三段磨選電耗為16.8 kW- h/t。
    三段篩分采用4臺GPS型高頻振動細篩和2臺尼龍平面細篩，裝機總功率12 kW。高頻振動細篩的不銹鋼篩網易堵孔、漏礦和破損，補加水量大，且使用壽命不到1個月，最短壽命不足10 d。尼龍平面細篩堵孔嚴重，需要大量的補加水，篩網易變形，篩分精度低。三段篩分給礦細度為85%-200目，給料濃度40%；篩上粒度60%-200目，濃度60%；篩下粒度大于93%-200目，濃度35010。篩上產率高達70%以上，篩下產率僅30%，篩分量效率僅30%左右，因而三段球磨機時有“漲肚”現象發生。
2.2主要技術指標
    2003年原礦處理能力為96.6萬t/a，精礦產量26. 06萬t/a。改造前2003年主要技術指標見表1。
2.3存在的主要問題
    (1)篩分效率低，致使三段磨礦能力顯得不足，限制了鐵精礦產量提高。
    (2)篩網堵孔、漏礦現象較嚴重，篩網壽命短，更換頻繁，嚴重影響入浮粒度和生產的正常進行。
    (3)由于單臺設備的篩分能力很低，導致設備臺數較多，維檢工作量大，運行成本較高。
    (4)部分礦石過磨產生泥化，增加磨礦電耗，并影響浮選效果、綜合回收率和鐵精礦品位。
3、擴建改造方案的制定和實施
3.1改造方案
    采取措施：一段由3臺球磨機增加到4臺球磨機，增加一段磨礦的處理能力；三段改由德瑞克高頻振動細篩控制分級，以提高篩分效率和確保人浮產品粒度。改造后設計廠房內磨機配比為4：2:2，預計擴建后鐵精礦產量從26萬t/a提高到30萬t/a。
3.2試驗指標
    為確保德瑞克高頻振動細篩對魯南礦業公司礦石性質的適用性，委托DERRICK公司對二段磨礦篩下產品進行了篩分試驗，本次篩分試驗的主要目的是考察高頻振動細篩的篩分效率以及不同篩孔尺寸和不同給礦濃度下的篩分效果。
    (1)德瑞克實驗室篩分結果。二段磨礦篩下產品篩分結果如表2所示。
    從表2可見，當給料濃度為49. 1010時，篩下產率最高；當篩網孔徑變大，篩分效率增高。
    (2)工業性試驗結果。根據高頻振動細篩給礦作業產率r= 73. 72%以及球磨機最大處理量160t/h，可知需配置處理能力為160 t/h x 73.720/0=117.95 t/h的高頻振動細篩。初選l臺德瑞克2SG48 -60W -5STK 5路重疊式高頻振動細篩，經德瑞克篩分試驗確認的篩分能力為120 t/h。篩網采用德瑞克專利所有的SWG48 - 30DF120夾層防堵不銹鋼篩網（0.09 mm分級）。工業試驗考察結果如表3所示，其中給礦細度指- 200目粒級的百分含量。
    從表3可見，給料濃度在50%時，篩分效果最佳。結論基本與實驗室試驗一致。但從總體上看，工業性試驗的篩分效率略比實驗室的篩分效率低。根據觀察分析，主要原因是在工業生產上礦漿中含有大量的礦泥，使用一段時間后，便在篩網表面結垢，堵塞篩孔，從而影響篩分效率。給礦細度的高低對篩分效果有直接影響，從實驗室結果可以看出，給礦細度越高，篩分效率越高。
    另外，通過觀察發現，處理礦量接近高頻振動細篩生產能力時，閉路考察濃度對高頻振動細篩篩分效率的影響很有必要。因為給礦的干礦量一定時，濃度越高，礦漿在篩面上停留的時間越長；濃度越低，礦漿在篩面上停留的時間越短。單從生產中的觀察情況來看，給礦濃度在55%左右時的篩分效率和篩下細度都是比較理想的。
3.3德瑞克重疊式高頻振動細篩主要技術特性
    (1)多路重疊式布置。料漿經分配器同時向5路重疊式并聯布置的篩分單元供應料漿，5路的篩上產物合并進入篩上產品受料斗，5路的篩下產物合并進入篩下產品溜槽。
    (2)強力雙振動器配置。可產生直線和7.3g（一般振動器產生4—5g）重力加速度的強力振動，使該細篩特別適合細粒或微細粒物料的篩分。
    (3)浮動式振動篩框和全封閉式振動器結構。經浮動橡膠彈簧傳遞給固定篩框的動負荷僅3%~5%，即振動力的95qo~97%全部轉化為篩分所需的振動力。安裝篩機時不需考慮基礎承受的動負荷，距離篩機1m處振動噪音在85 dB以下。
    (4)耐磨聚酯篩網和防堵夾層不銹鋼篩網的專利設計。既防止篩網堵孔，又延長篩網壽命，且實現高濃度篩分。
3.4安裝調試
    依據原有分級條件需要礦石細度達到- 200目大于93%，選用德瑞克SWC48 - 30DF120夾層防堵金屬篩網（0.09 mm分級）。實際運行一段時間，發現篩分效率提高，允許磨礦粒度變粗，- 200目含量無需大于93%。由此試用國產0.125 mm不銹鋼普通篩網，- 200目僅需90%即可達到預期的選別效果。由于篩孔擴大和篩分效率提高，三段磨機循環量大大降低，在2004年5月停了1臺三段磨機，仍然滿足擴產產量的要求。
    由于國產普通不銹鋼金屬篩網易堵孔，壽命不足30 d，2004年3月8日開始安裝德瑞克TH48 -30X0.15MT（0.15 mm條縫孔）和TH48 - 30XO.10MT(0.10 mm條縫孔)耐磨防堵聚酯篩網，使用壽命高達9個月以上，大大降低了運行維護成本。
4、現有工藝流程和主要技術指標
    (1)現有工藝。為使用1臺Demck高頻振動細篩代替現有的平面篩和GPS高頻振動細篩，在保證原則流程不變的情況下，對工藝稍作了調整，前后對比見圖1、圖2。
    (2)主要技術指標。該項目完成后，一段增加1臺西2700 mm×2100 mm溢流型球磨機，二段不變，三段磨礦僅用1臺∮2100mm×4500 mm溢流型球磨機，三段控制分級用l臺德瑞克2SG48 -60W - SSTK重疊式高頻振動細篩代替原有的4臺GPS高頻振動細篩和2臺平面篩。德瑞克高頻振動細篩裝機總功率3. 75 kW，5路料漿分配器分配均勻，溢流式給料箱實現了篩面的均衡布料，操作維護簡便。目前三段僅需1臺球磨機和配套襯膠泵，功率分別為280 kW和55 kW。由于篩分效率提高，循環負荷降低，停運了1臺磨機和配套襯膠泵，三段磨選電耗僅為9.15 kW．h/t。
    2004年處理原礦96. 22萬t/a，鐵精礦粉產量29萬t/a。2004年主要生產指標見表4。
    (3)應用效果。①改善了礦石過磨現象和入浮粒度組成，為浮選選別創造了較好的條件，金屬回收率提高了5個百分點；②三段磨機單機磨礦能力顯著提高，僅需1臺磨機和1臺循環襯膠泵即可；③篩分效率高，篩網不堵孔，壽命長達9個月以上，篩網單位面積篩分能力高達15L／(1112“)；④降低三段噸礦磨選電耗45%以上，由從前的16.8 kW．h/t降為現在的9. 15 kW．h/t;⑤由于篩分效率提高，流程中礦漿循環量明顯減少，減少了金屬流失，也是金屬回收率大幅提高的主要原因。
5、結論
    (1)德瑞克重疊式高頻振動細篩的高效分級是此次技改擴產成功的可靠保證，第三段磨機能力提高50%以上。鐵精礦產量從2003年的26萬Ua提高到目前的29萬t/a。
    (2)該臺德瑞克5路重疊式高頻振動細篩，在給料量高達120 Uh時，最低分級效率仍保持在70%以上。耐磨聚酯篩網不堵孔，不結垢，壽命高達9個月以上，使用方便，維護簡單。
    (3)實現擴產目標，并停運了1臺球磨機和循環膠泵，減少裝機功率340 kW。三段磨選電耗由從前的16.8 kW．h/t降為現在的9.15 kW．h/t，節能效果非常顯著。年節省電費120萬元，鋼球和襯板費用40萬元。減少4個作業人員。
    (4)改善了礦石粒度結構，鐵精礦- 200目粒級從原來的93%下降到90%，礦石泥化得到抑制，創造了更好的人浮選別條件。金屬回收率從原有68.65%提高到74.07%，提高了5.42個百分點。
    (5)擴產鐵精礦(3—4)萬t/a，企業每年可新增純利潤l 300~1 500萬元，投入產出回報非常豐厚。目前正在計劃推廣到二段磨礦分級系統，取代二段現有的尼龍平面細篩，實現進一步的擴產和節能降耗。