东乡铜矿选厂节能实践.pdf

“ ／ 9- - 7 7 ， 2 0 0 0年 9月 第 2 9卷第 5期 有色矿山 ．No nf e r r o u sM i n e s S e pt ， 2 0 0 0 ．2 9 No 5 [ 荚键词 ]选矿 [ 摘要】系统 东 乡铜 矿选 厂 节能实 践 钟 桁 智 江西铜业公司 ， 江西 贵溪 3 3 5 4 2 4 产实践 ， 并指出存在 的问题与节能建议 。 【 中圈分类号 】T D 9 5 2 [ 文献标识码】B [ 文章编号]1 0 0 2 8 9 5 1 2 0 0 0 0 5 ． 0 0 3 5 0 3 Ene r gy s a v i ng o f c o nc e nt r at o r i n Do ng xi a ng Co ppe r M i ne Z HoNG Ya n - z h i ] i a n g x i C o p p e rI n d u s t r yCo r p o r a t i o n， G u i z i 3 3 5 4 2 4， 口 Ke y wo r d s o r e c o n c e n t r a t i o n； t e c h n i c a l p r o g r e s s ； s a v e o n e n e r g y； p r a c t i c e Ab s t r a c t I n t h i s p a p e r ， t h e p r o d u c t i o n p r a c t i c e o f e n e r g y s a v i n g，r e d u c i ng d e f i c i t a nd i n c r e a s i n g p r o f i t b y t e c h n i c a l p r o g r e s s a n d s t r e ng t h e n i ng ma n a g e men t i n Do r da n g co p p e r c o n c e n t r a t o r i s e x p a t i a t e d． S o me q u e s t i o n s a n d s u g g e s t ion s a b o u ten e r g y s a v i n g ；E li tep o i n t ed o u t ． 东 乡铜 矿是 以铜硫钨铁 为主要资 源 的中 型矿 山。1 9 6 6年 开 始建 设 ， 1 9 7 8年 试 生产 。 目前开采铜硫 矿石 ， 主要产品为铜精矿和硫 精矿 ， 选矿生产采用三段二闭路碎矿 ， 一段闭 路磨矿 ， 优先浮铜后选硫 ， 精矿二段脱水 的工 艺 流程 。长期 以来 由 于原 矿 日益 贫 、 细、 杂 。 设 备老化 ， 工 艺 落 后 ， 致 使 选 矿 能 耗 居 高不 下 ， 严 重影 响矿 山 的经 济 效 益 。为 扭 转 矿 山 亏损局面 ， 选厂一方面强化管理 ， 提高处理能 力 ， 另一方面不断进行技术改造 ， 降低能耗。 经过多年努力 ， 能耗有了明显的下降， 取得了 显著的经济效益。 1 依靠 技术进步 对选厂进行技术改造 1 ． 1 降低碎矿产品粒度 提高磨浮台效 碎 矿生 产 流 程原 为 二 段一 闭路 ， 产 品粒 度较粗 ， 一2 2 mm 占 6 6 ％左右 。针 对这 一 情 况 ， 1 9 9 2 年对 碎矿系统进行技术改造 ， 遵循 [ 收稿 E t 期] 1 9 9 8 8 2 6 [ 修订 日期 ] 2 0 0 0 6 1 9 [ 作者简介] 钟衍智 1 9 6 9 一 ， 男 ， 工程师 。 “ 多碎少磨” 的原则 ， 将二段一闭路改为三段 二闭路 ， 并台理地调整了各段碎矿口宽度 ， 使 碎矿产品粒度由一2 2 mm降为 一1 6 ram， 磨浮 电耗下降 1 ． 3 5 k W h ／ t ， 年节 电 3 2万 k W h 。 同时， 为确保碎矿作业正常进行 ， 洗矿次数 由 二次 改为三 次 。强 化 洗矿 的 效 果 ， 使 流 程 更 加畅通 ， 减少 了 冒矿和 流程 阻 塞所 造 成 的设 备空转 ， 碎矿空车运转率 下降 1 3 ％ 上 。 年 节电 1 1 万 k W h 。此外 ， 进入粉矿仓 的泥水 少了， 也减少了粉矿仓的冒矿， 有利于磨浮的 稳定生产、 台效的提高及能耗 的下 降。选厂 历年磨机生产率 利用系数 及吨矿能耗见表 1 。由表 1 可看出， 选厂磨机生产率 利 用 系 表 1 选 厂磨机生产 率 利用系数 夏 电耗 数 由 1 9 9 1年的 0 ． 9 9 t ／ - h 提高到 1 9 9 4 年 的 l 2 2 t ／ h ， 而 同 期 吨 矿 电 耗 却 由 3 5 1 7 k W - h ／ t 下 降 到 3 2 、 1 l k W h ／ t ， 下 维普资讯 3 6 有色矿山 2 0 0 0年 降 了 3 0 6 k W lilt。按 1 9 9 4年 处 理 原 矿 2 6 4 1万 t 计 ， 年节 电 8 O ． 8 1万 k W h 。 1 ． 2 磨 浮 Ⅲ系统 改造 磨矿 Ⅲ系统原 由一 台棒磨机 、 一台球磨 机和分级机组成 ， 原矿经棒磨机磨剥 后排人 分级机 ， 分级机 的返砂进入球磨机再磨 ， 分级 机与球 磨机 构成 闭路 循 环 。通 过流 程考 查 ， 发现磨矿 Ⅲ系统棒磨机虽能提高台效 ， 但效 果不 明显 ， 且 能耗 高 ， 效率 低 ， 有时 还 引起 过 磨 ， 恶化 浮选 参数 ， 于 是 于 1 9 9 3年 对 该 系统 进行技术 改造， 去掉棒磨机 ， 减少装机容量 2 1 0 k W ， 碎矿产品直接给人球磨机 ， 降低了 Ⅲ 系统磨矿能耗 ， 按年处理总原矿 1 ／ 6 计 ， 年可 节 电 4 2万 k W h 。 1 ． 3改造精 矿脱水 系统 精矿脱水系统的抽气和压风设备原分别 为 4台 2 2 k W 的 往 复 式 真 空 泵 和 2台 8 0 k W 的 S 乙 水 环 式 压 风 机 ， 总 装 机 容 量 2 4 8 k W， 系统不仅达不到脱水工艺要求 ， 而且 能耗高 ， 噪音大。通过对其改造 ， 采 用 2台 3 7 k W 的 L S z 一2 9型射流泵替代原真空泵 和压风机 ， 实 现 一机 两用 ， 风 压 、 风量 和 真空 度完全满足工艺要求。1 9 9 4年 ， 又在硫系统 增设 了一 台 L S Z 一2 9型射流泵 ， 以适应硫 精矿粒度越来越细、 产量越来越多的过滤需 要 。此 外 ， 还采 用 自动滤液 缸 取 代原 有 的 滤 液 系统 。经过 改造 ， 过滤 系统 减少 装 机 容量 1 4 8 k W ， 年节 电 1 O ． 2 2万 k W h 。且 操 作 方 便、 易于维修、 噪音小等。 1 ． 4改造尾 矿输送 系统 原设计尾矿输送 采用两级泵站， 每级 泵 站分别安装 6 S P砂泵和 4台 l ／ 2 P s j衬胶砂 泵 串联 的三 个 机 组 ， 总 装 机 容量 6 6 0 k W ， 不 仅效率低， 能耗高 ， 而且 由于输送能力有限 ， 时常出现尾砂人河 现象 ， 对 环境 造成 污染 。 1 9 8 5年对 尾矿输送 系统进行第一次 改造 。 取消二级泵站， 采用两 台 6 ／ 4 EA H沃曼泵 直 接 串 联 输 送 尾 矿 ， 装 机 容 量 减 少 至 4 5 O k w ， 每 一 机 组 年 节 电 5 7 5万 k W - h， 系 统运行效率 由原来的 3 0 ％提高到 8 0 ％左右 ， 满 足 了尾矿 输送 的需要 。 ‘ 随着矿井的延伸 ， 井下酸性水增加 ， 井下 酸性水混人尾矿使尾矿浓度 急剧下降 ， 尾矿 输 送能 力不 能 满 足生 产 需要 ， 而 且 随着 尾矿 坝坝体的升高 ， 原有 的尾矿输送 明槽也 已不 能适应 堆坝放 矿 的需要 。因此 又于 1 9 9 6年 底 ， 对 尾矿 输送 系 统 进行 二 次 改造 。此 次 改 造综合考虑了东乡铜矿生产能力变化 大、 铜 硫精矿浓缩机溢流水等各种废水 自流人 1 泵站的情况 ， 改造 了 1 泵 站， 引进了变 频调 速器等节能设施 ， 取消了许多中间小泵站 ， 降 低了装机容量 ， 改造后该输送系统具 有 良好 的灵活性和可操作性 ， 并 达到了显著 的节 能 效 果 。同时还针 对井 下酸 性水 周期 变化 的特 点 ， 恢复了酸水泵站， 将雨季时多余的大量井 下酸性水通过酸水管路直接排人尾矿 库 中 部 ， 避免了酸性水汇人地势较低的 1 泵站所 带来的势能损失 ， 减轻了 1 泵站 的负担 ， 并 降低了能耗。 2 提高回水 复用率 减 少新水 用量 东乡铜矿地处缺水地 区的东乡县 ， 矿 区 的生活 和生 产用水 主要来 源 于距 矿 山 1 0 k m 外的幸福水库。矿区四周为东乡县主要农作 物生产 区 ， 每到干旱 季节 ， 都 与农 业用水 发生 矛盾 ， 给生产和生活带来严 重影 响。为改善 这种局 面 ， 东 乡铜矿 井下 的酸 性水 p H3 ～ 5 扬至选厂对铜尾进行调浆选硫 ， 多余部分 则通过酸水泵站直接排人尾矿库 ， 在尾矿库 经酸碱中和、 沉淀澄清， 消除有害离子后 自流 人选 厂用 于选 矿生 产 ， 大大 缓 解 了生 产 用水 的矛盾 ， 也 节 约 了能 源 。 目前 东 乡 铜矿 回水 利用率 在 8 0 ％ 以上 。东 乡 铜矿 历 年 吨矿 新 水 用量 见表 2 。 历年 吨 矿新 水 用 ■ l 蛔 8 1 9 91 1 99 2 1 9 93 1 9 94 2 52 4 l 91 1 o． 61 8 0 1 7o o 07 0 维普资讯 第 5期 钟衍智 东乡铜矿选厂节能实践 3 强化管理 精心组织生产 3 ． 1 保证合理的磨矿细度 提高磨浮台效 选矿能耗与磨浮台效直接相关 ， 台效高 ， 吨矿电耗就低 ， 反之 ， 吨矿电耗就高。通过浮 选试验及现场生产流程考查发 现， 一般情况 下 ， 磨 矿细度 只要达 到 一0 ． 0 7 4 r o m a占 6 0 ％左 右即可使矿物和脉石充分解离， 因此选 厂在 实际生产管理中选择 一0 ． 0 7 4 ram 占 6 0 ％作 为 合 理 的 磨 矿 细 度 ， 在 碎 矿 产 品 粒 度 一 1 6 ra m 占 舯 ％的条件 下， 控制磨浮台效达 到 2 3 t ／ h以上， 既能避免过磨与欠磨， 又可节 能降耗 。 3 ． 2 避开用电高峰 消除设备频繁启动 由于东乡铜矿井下采矿 困难 ， 供矿波动 大 ， 而南昌电网按用电的峰、 平、 谷区段分别 计量收费， 根据这一情况 ， 选厂尽可能避开中 班这一 用 电高 峰 ， 多安 排在 用 电谷段 、 平段开 车 ， 组织晚早班进行生产 ， 这样在完成任务的 同时不仅使 电耗成本下降 ， 而且避免 了设备 频 繁启动 ． 减少 了停 止供 矿后球磨 机 、 浮选 机 等大功率设备运转所造成的电能浪费。 4 存在 的问题及 建议 4 ． 1 处 理量 问题 东乡 铜 矿 是 座开 采 了二 十 多 年 的老 矿 山， 剩余的矿量尤其富矿不多 ， 而且随着采矿 向中深部延伸 ， 开采难度随之加大， 所有这些 因素都 制 约 了采 场 配矿 和 出矿 量。加 之 1 9 9 2 年 Ⅶ号矿体 一7 5 m 中段西部富矿区突 发 冒水并 出现泥石流， 地表出现陷落沉降 ， 使 该 中段富矿 出矿 中止 。 因此 ， 选 厂处 理 量处 于波动及萎缩状态 ， 选厂生产处于时开时停 状态。设备的频繁起动、 1 泵 站的空转 特 指没有处理量时的运转 都大幅提高了单位 能耗。今后一方面密切关注地表陷落沉降的 变化 ， 在地表状态稳定 、 恢复出矿条件充分时 立即恢复Ⅶ号矿体 一7 5 m 中段西部 的出矿， 另 一方 面要 进行 找矿 ， 以提高 出矿量 ， 只有选 厂的处理量得到稳定和提高， 才能有效地降 低 能耗 。 4． 2入磨 粒度 尽 管在碎矿 过 程 中实 行 三段 二 闭路 ， 且 强化 了洗矿 ， 但随着矿 井 的延 伸 ， 原 矿含 泥 日 益增多 ， 洗矿 仍显 得 不 够充 分 。 又 由于 三段 细碎产品及含泥含水均较多的 C u分级机返 砂仍返回到 1 皮带与粗碎 产品一起进行筛 分 即预先筛 分与检查筛 分合二为一 ， 造成 部 分 一1 6 mm 粒级 仍进 人细 碎 作 业 ， 而没 有 直接进人粉矿仓。这样 ， 既增加 了自定 中心 振动筛的负荷 ， 含泥高 又易堵塞筛孔 ， 降低了 筛分效率。为解决筛面冒矿、 溜矿问题 ， 只得 人为地扩大筛孔面积， 或遇有雨天就开路破 碎来维持生产 。此外 ， 粗 一中 一细三段破碎 比及破碎负荷分配不合理 ， 细碎负荷大 ， 也影 响破碎效率， 达不到“ 多碎少磨” 的 目的。 由 于人磨粒度过大 ， 因而影响磨机 的台效 。今 后一方面要加强设备 的 日常检修和筛 面清 理 ， 另一方面要适当调整好各段破碎 口， 使粗 一 中一细碎有一个合理的破碎 比和负荷 。更 为重要的是应恢复或增设单独的检查筛 分 ， 使合格粒级尽快进入细矿仓， 减少设备负荷 及次生泥的产生。只有强化“ 多碎少磨 ” ， 才 能从根本上提高磨浮 台效 ， 达至 4 节 能降耗的 目的。 4 ． 3 泥砂分选 由于泥矿 浮遗 采用砂矿 浮选 的流程 和 设 备 ， 设 备 多 ， 浮 选 时间长 ， 总装机 容量 2 3 6 5 k W 浮选砂矿的 I、 Ⅱ系列总装机容量 均为 2 2 4 ． 5 k W ， 而处理量不大， 平均 5 ． o t ／ h 左右 ， 处理 每 吨 泥 矿 浮 选 能 耗 高 达 4 7 3 k W h ， 且金属 回收率、 精矿品位都不高。为 了扭转这种局面， 选厂进行了泥砂混选试验 ， 并取得 了初步成果 。但在原矿性质变化频繁 的条件 下 ， 实 际生产是 否可行 ， 仍需 要进行 工 业试验。一旦泥砂混选方案可行 ， 必将有助 于选厂大幅度节能降耗。 下转第 4 O页 维普资讯 有色矿山 2 0 0 0正 的． 特别是后期硅化作用 。 丹 田 魁 5 0 f - 1 0 0 ra m 摇瓶漫出试骑 4 0 1 3 o1 ／ 2 0 J ／ 1 0 l ／ 柱浸试验 0 Lcj 7 2 1 3 fi 4 9 6 3 7 7 9 1 i 0 5 1 1 9 浸 出 天 数 圈 l ■ 各 气 铜矿 石浸 出率 、 浸 出速 率 与 时 间的关 系 3 ． 4其 它方面 同是含铜硫化矿石 ， 但含铜矿物不同， 浸 出率明显的不同。在铜矿堆浸实践 中， 在矿 石粒度、 人浸品位等条件大致相同的情况下， 黄铜矿 型矿石浸 出率低 ， 一般 年浸 出率为 2 0 ％左右 ， 而辉铜矿、 斑铜矿型的矿石浸出率 高 ， 一般≥5 0 ％。如福建紫金山铜金矿 的硫 化铜 矿石 中 ， 铜 金属矿 物主要 以蓝 辉铜矿 、 铜 兰、 硫砷铜矿为主 占 9 9 2 ％ ， 细菌浸出试 验中， 在人浸 品位 0 ． 6 8 ％， 一1 5 m m 粒级， 浸 出 8 5天 的条 件 下 。 铜 的浸 出 率 达 7 1 3 ％。 国外 以辉 铜 矿 为 主 ， 原矿品位较高的矿山 如 澳大利亚的 G i r i l a mb o n e 、 智利的 q e b r a d a B l a n e a 、 C e r r o c o l o r a d o 、 Do s A r n i g c s 和 墨 西 哥的 C A K II tr lG 3 ．、 泰 国的 P u t h e p 铜矿等， 年浸出 率一般 为 7 0％～8 0 ％。 黄 铜矿 型 矿 石 浸 出 率低的原因可能与黄铜矿本身的铜含量低有 关 ， 也可 能是 由于矿 物 工 艺特 性存 在 的差 异 引起 的 ， 关 于这 一问题 ， 还 有待于 进一步 深入 研究 。 4 结 束 语 1 在其它条件一定时 ， 细菌浸出铜在关 键是细菌应能够触及待浸含硫化物 ， 由于矿 石结构构造、 破碎程度、 碱性脉石含量等特征 的不同， 不同矿石的浸出率存在不同的差异 ， 有时差异很 明显。因而 ， 在确定 用浸 出 一萃 取 一电积 工艺 提 取铜矿 石 中的铜 时 ， 除进 行 有关 的浸 出试 验外 ， 还应 对矿 床 的 矿 石特 性 进行研究 ， 了解 矿石 性质对该 工 艺的适宜性 、 储量及其在地质空间的分布特征 ， 为确定最 佳工艺流程提供帮助。 2 对 于露天开采 过程 中剥离 出的 ， 需 送 堆浸场处理的含铜废石部分 ， 在有条件又不 会使剥离成本增加太多的情况下 ， 爆破 时应 尽 可能使矿石破 碎 ， 以利于金 属铜 的浸 出。 上接第 3 7页 4 ． 4全 尾选硫 全尾选硫经过工业试验说明方案是可行 的 ， 不仅能较大幅度地提高总硫的回收率， 而 且能取消铜尾扬送泵， 节能降耗及提高经济 效益 。但制约 的因素是 ， 目前仍未解决因硫 精矿粒度太细而 给浓缩、 过滤带来 的问题 。 今后的主要工作将是寻找价廉、 有效的絮凝 剂和助滤荆或采用高效浓缩过滤设备 ， 如高 效浓缩机 、 压滤机、 陶瓷过滤机等 ． 改造现有 的浓缩 一过滤系统 。 5结 语 几年 来 ， 东 乡铜 矿选 厂 依靠 技 术 改 造 和 强化生产组 织 管理 ， 在节 能 方 面取 得 了较 大 成果。目前仍然存在的问题是今后节能降耗 努力 的方 向。 维普资讯