德兴铜矿磨碎流程的演变.pdf

I ∞ ∞∞* 峋 ； 选 矿 ； w** 1 辛 ．镌 l ， 选 德兴铜矿磨碎流程的演变 炙 - ／ 德必 铜矿刘思朝 ／ 1 【 摘要 】 德 铜 矿选矿厂．1 9 8 5 年投产时生产螗力为2 5 0 o t ／ d ．雌后羟过多次敢扩建和斯建弼 目前为止 ． 生产能力迭到1 0 ． 万t ， d ．詹碎巍程亦随着选矿厂生产能力的扩大而敢变．先后有常撬廖碎流 程、增加诜矿的碎矿流程．增加粗精矿再磨 的彦矿谮 c 翟． 。 AB C ”瓶程 ⋯⋯雌殛 。 乡碎 少磨”的新常 规磨碎滤程等 ．瘅文对各种不同曲窘牟谎程进行了介绍和评连 供有关部门参考． 关键饲磨碎流程洗矿自磨，再磨筛分闭路磨矿 l 概述 德兴 铜矿 1 9 5 8 年建 矿， 1 9 6 5 年 7 月投产， 生产能力2 5 0 o r ／ d ,经过多年 的改 扩建，至 1 9 9 4 年已形成1 O 万r i d 的生产规 模，是 我国 第一大铜矿，也是世界大型斑岩铜矿之一。 随着生产规模的不断扩大和技术水平的 不断提高，磨碎流程的结构和装备都发生了 很大变化，投产之初采用的是常规三段一闭 路破 碎和一段 闭路磨矿流程， 后来 增加 了洗 矿，7 0 年代来9 O 年代初改变较大。如；增加 了粗精矿再磨，用预先筛分取代洗矿，建成 5 0 0 0 t ／ d 的 A B C 自磨系统I用超重 型 液 压园锥破碎机取代普通型园锥破碎机I 6 0 年 劈岩块上钻孔，钻孔排列形式是依据岩石硬 度、构造、 自由面状况以及要求劈下岩石块 度等条件确定， 钻 孔 打好后 ， 用劈 岩 机劈 岩 。 劈岩机在美国甩得较为广泛，特别是建 筑料石场用得最多。我国在0 口 年代中期开始 发展。由北京矿冶研究 总院研制的 P Y s o 型 液压劈岩 机，其整 体性 能达到和接近 国际先 进水 平。并在 山东 招远 金矿进行了薄矿脉无 爆破采矿方法 试验。 其液压劈岩机工作原理，是利用作用予 油缸活塞上的轴向上在锥形楔面上产生巨大 的径向分力而把岩石劈开。试验结果表明， 用劈岩 机开采 极 薄矿脉 矿脉 厚仅3 0 1 0 0 ram是很有效的 。 若用爆 破 法开采 ，即使 矿脉厚 l O O mm、采场宽 1 1 0 0 mm， 矿石贫 化 率 达到 9 1 ％。而采 用劈岩 机，劈下的全是 矿 石， 贫化率为零， 可节省大最 的采、 装， 运、选等费用 。对极 薄矿 脉来说 ，使 甩劈岩 机开采 ，这就是 最大 的经 济效益，同时可 以 大大减少尾矿库的 占甩，社会效益显著。从 根本上改 变 了那种 甩矿 量计 产，而忽视 金属 量 的传统观念 。 5 结语 发展有效的硬岩破碎开采机械是全盘机 械化开采所面临的重大挑战。用水射流或新 的技术来完成或辅助完成硬岩的机械破碎是 现代破岩的发展趋势。劈岩机的应用为开采 黄金、 贵金属 等极薄矿 脉创出了一条新途 径 。由于岩石中的抗拉强度大大低于抗压强 度这一固有性质，因此劈岩机劈岩技术与其 破碎技术 的方式相 比，前者具有相 当大 的优 越性。因而劈岩技术得以迅速发展，并展现 出其强大 的经 济效益和社会效益 。 参 考文献 略 有色矿 l 9 ． 6 维普资讯 代束至9 O 年代初建设的三期工程，采甩特制 超重型园锥破碎机并配以功率控制等检测手 段，在实现 “ 多碎少磨”，提高磨碎综合能 力和节能节耗方面， 取得了很大的进展 ； 破碎 产 品粒 度从一 2 5 mm缩小 到 一1 1 ram， 即P B o 7 ram。而 且一 台中碎两 台细碎 园锥破 碎机的 系统生产能力可选1 ． 5 万t ／ d 以上。球磨机规 格原只有 3 ， 2 m3 ． 1 m， 后来扩建 了 3 ． 2 m x 4． 5m 、 3． 6m 6． O m 、 5． 03 m 6． 4 m 、 5 ． 5 m8 ． 5 m等多 种规 格的 球 磨 机，单 台 球磨机生产能力最高可达7 5 0 0 t ／ d 。 纵观多种磨碎流程和装备，对其实践加 以认真的分析研究，将是十分有益的。 2 常规磨碎流程 建矿之初，选矿厂生产 能 力2 5 0 0 t ／ d ， 磨 碎原 则流程如图1 所 示 。三段一 闭 路 破 碎 藏 褫 圈 I 初期常规碎磨 流程 图 加一段闭路磨矿流程，主要设备为 6 0 0 mm 9 0 0 mm颚 式破 碎机 、 1 6 5 0 ram标准 型 圆锥 破 碎机 ， 2 1 0 0 mm短头 型 圆 锥 破 碎 机 、 3 ． 2 m3 ． I m格子型球粒 机 和 2 ． 4 m高 堰 式双螺旋分级机。 紧接着矿山改扩建 ， 1 9 7 1 年 形成 1 ． 0 万t ／ d的 采 选规模，生 产 流程 不 变， 设备有 部分 改 变 ，采 用 了1 2 0 0 mm 1 s O O m m颚式破碎机， 2 I O O mr n 标准型圆锥 破碎机， 2 2 0 0 mm短头型 圆锥 破 碎 机 和 2 4 0 0 mm沉没式双螺旋分级 机。当 时 的破 碎产 品粒度很 粗 一 2 5 ram，选 别 指 标不 好 。1 9 6 6 年的平均生产指 标 为 磨 矿 细 度 一 2 0 0 目占5 8 ，磨矿效率5 6 ． 8 t ／ 台 h ， 锕精矿品位l 4 ％，铜凰收率8 0 ． 9 ％。 上述 流程是 我国当时矿 山普遍 采用的常 规磨 碎流程，生产 可靠性 好， 但在 我矿生产 中出现 了两个 突出问题t一是 矿泥严重影 响 生产流程的畅通}二是选别指标很差。 3 加洗矿的碎矿流程 -口 德兴铜矿投 产初期，矿 石 含 泥 率 高达 5 ，每 当南天，矿石水份 增高， 常 在 中、 细碎 圆锥破 碎机的破 碎腔中结成 混饼 ，造成 堵塞而不得不停机清理，不仅影响生产流程 畅通，而且大大增加了工人的劳动强度，泥 矿处理成为急待解决的问题。为此，投产第 年就在中碎机前增加了洗矿作业，其流程 如图2 所示。清洗下来的 细 泥 单 独 进 行分 级、浓密后送磨矿作业。这样，虽然流程 比 盟2 加洗矿的破碎流 程 图 较复杂，但确实解决了中、细碎堵塞问题， 确保了破碎流程的畅通和正常生产，而且破 碎车间的粉尘明显减少 。 4 增设粗精矿再磨 由于有用矿物嵌布粒度很细，矿石磨至 僖 铜矿磨碎浅程柏演变帮恩朝 邮编3 3 4 2 2 4 一 0 3 维普资讯 一 2 0 0 目占6 0 时 ， 有用 矿物 单体 解离不 够， 精选多次，精矿 品位仍然徘 徊在 1 3 ～1 4 ％ 之 间， 铜回收率不 高又不稳 定，多 为8 0 ～ 8 2 ，不 但浪费 了矿产资源，而 且矿 山经 济 效益也不好。 为 了提高选别指标，于 1 9 7 9 年 在一段 闭 路磨矿的基础上增加了粗精矿再磨，流程如 图3 所示 在改造后的两段 闭路 磨矿 流程 中， 一 段 磨矿分级溢 流细度 为 一2 0 0目 占6 0 ％， 铜精矿 尾矿 口 圈3 商段闭路磨矿浮选流程图 重点是提 高一段浮选的 回收 率，把有用矿物 及其连生体尽可能多的回收到粗精矿中，甩 掉尾矿达9 3 以上I粗精矿再 磨 后 分 离浮 选，重点 是提高精矿品位 。 再磨采用 1 ． 5 m x 3 ． 0 m溢流型球磨机和 3 5 0 mm水力旋流器构 成闭路 ，入选细 度 为 一2 0 0 目 占9 5 ％，有用 矿物绝大部分获得单体解离。分离后的锕精 矿 品位达2 4 左右，较改造前 提高了约 1 O ％ 以上 ，与 此同时，铜的 回收率 提高了3 ， 达 到 了8 5 左右。而 且指标 比较稳定 ， 由此产 生的经济效益非常明显。精矿品位提高使精 矿运输 量减 少了4 1 ． 6 ，费用 大大 降低，而 且对 冶炼很有益 。 按当时生产规 模1 ． O 万t ／a 计算， 仅精 矿 品位等级 由1 4 级 提高到 7级的 差价， 以及铜 回收率提 高3 所 带来 的收 益， 企业 每年 增加收入6 O O 万 元 按 1 9 8 0 年 不变 价格计算 以上 。 一 段 粗磨 浮选 丢掉了绝大部分 尾矿 ，大 大减少 了为提高磨矿 细度需要 增加的设备和 各种消耗，而 且避 免 了矿石 过粉碎造成对浮 选的不 良影 响。在不 提高一段磨矿 细度 的条 件下，强化一段浮选，尽量提高一段浮选回 收率，而不要求一段获得最终精矿，通过粗 精矿再磨后 的分离浮选，来保 证获得高质量 的精矿，这就是为什么既提高了精矿质量， 而回收率不仅没有降低反而有所提高的原因 所在。这一成果，在后来的大规模改扩建中 得到 了进一步 肯定 ，效益更加可观 。 5 AB C”流程 “ AB C ”流程是一 种顽石 再破碎 自磨 流 程 。A 、B 、c 分别代表自磨机、球磨机和破 碎机。我矿的 “ A B C ”自磨系统是我国目前 最 大的 自磨 生产系 统， 主要 设备 有 7 ． 5 m 2． 8 m自磨机 、 3 ． 6 m6 ． 0 m格子 型 球磨 机 、 6 6 0 mm水力旋 流器 组和 2 ． 1 m短 头型 圆锥破 碎机 。其流程如图4 所示 。 目 的 是要 简化碎磨 流程和解 决泥 矿处 理 问题 。 监搋6 5 ％ 2 0 0j j 圈● “ AB C ”流程图 图中 常见” 应 为 。 常 规 给入 自磨机 的矿石 块度为 一5 O O mm， 自 磨机排矿经 孔径 1 6 ram圆筒筛筛 分 ，筛 上产 品进园银破 碎机 开路 碎矿，这部份 物料即难 一 2 4 一 有 色矿 1 9 6 t B 维普资讯 密粒子，俗称顽石，磨矿功指 数 为1 4 ． 2 5 ， 比原给 矿高4 ． 7 ％，顽石破 碎后 ，送 进 粉矿 仓，然 后给 入球磨机；筛下 产 品进入水力旋 流器组 与球磨 机构成闭路磨 矿 系 统。 该 流 程大大简化 了破 碎工序，作 业环节少，粉 尘 少，生产过程基本不 受矿石含泥 率的影 响， 适宜处理泥矿 。 自磨机 利用矿石 自身作为磨矿介 质，所 以与常规碎磨 系统相 比，钢耗 一般都 较低， 我矿1 9 8 9 年平均钢耗 自磨 低2 2 ％左 右。但 “ AB C 流程的基建投资和 电耗都明显 高于 常规碎磨流程。美国福陆公司为我矿所做的 技术经济方案 按北美技术 经 济 标 准比 较， “ A B C 流程的基建投 资和 电耗分别 比常 规碎磨 流程高2 3 ． 4 ％和 1 0 ． 1 ％，我矿 1 9 8 9 年 “ AB c 刀 碎 磨 系 统的实 际生 产 电耗 比常规 碎磨 系统约高 1 3 ％。更为 突出的 问题是 自磨 机的设备运转率很低，剐投产时， 自磨机运 转率仅5 0 ％～6 0 ％，主要原因是 自磨机村板 结构不够合理，衬板材料的耐 磨 性 也 不理 想，当时几乎每班都要停机紧固衬板螺丝， 工作量和劳动强度都很大。多年来，经反复 改进，上述情况虽有所改善，但 自磨机 的年 平均运转 率仍只有7 0 ％～ 7 5 ％。 由于村 板松 动，矿浆渗入筒体与衬板之间，随着筒体旋 转，使筒体严重磨损，投产 仅7 年 半，简体 磨 穿而不得不 整体更换。如果 能够 解决 自磨 机孺 矿浆 问题 ，提 高运转率， 就能大大提 高 “ AB C ”碎磨系 统的使 用效果 。 6 预先筛分取代洗矿 泥矿采用 洗矿处理，虽然解决了中，细 碎破碎机的堵塞问题，但由此 需 要 增 加分 级 、浓密 、返 砂转运 、泥浆单 独浮选等一系 列设 施，生产 环节多，设备配置繁 杂， 基建 投资和生产费用都随之上升。随着生产规模 的不断扩大，现有的洗矿设备已无法与大型 高效的碎磨设备相匹配。国外大型矿山也因 为同样的原因不能采用洗矿流程，而是在中 碎前设置 预先筛分。 因此 ，我矿二期工程扩 建的2 万t l a 规模破碎流程中采用 了 预 先 筛 分， 如图 5 所 示 。为稳 妥起见 ，设 计 保 留 了 洗矿 的可 能性 。实 际上 ，投 产 以后，洗矿从 未使用过 ，而 碎矿 流程一 直畅通，除矿 石含 混量有所下降外，不能不肯定预先筛分的重 要 作用 。 圈5 预筛分的常规碎磨 流程图 用预先筛分取 代洗矿 ，在工 业场 地有 限 的情况下，其优 点更为 明显 。 原矿粗碎后 ， 其 中 一2 0 ram至 一1 5 ram的 物料约占1 5 ％～2 0 ％，在中碎前预先筛出， 直接送往 粉矿仓，既避免 了泥矿进入 中细 碎 作业，又减轻了 中细碎 系统的 负荷， 实践 证 明，这种设想是成功的。但设计将预筛产 品 分成 三种，分别进 中碎 、细碎和一段磨矿， 物料转运环节多，负荷分配又不尽合理。一 是造成中碎生产能力投有充分利用，而细碎 负荷又过重，中细碎负荷不均，细碎负荷几 乎比中碎 高4 O ％。是 中碎给 矿中大块 比例 过高，给矿量极不稳定，大块矿石冲击设备 的现象严重，磨损件损坏频繁，无法实行计 划检修，造成设备运转率低，生 产 成 本 升 高。三期工程6 万t ／ d 的破碎流程将预先筛分 产 品减为二种，只进中碎和一段磨矿，生产 傅 铜矿磨碎巍程的演变 剂思朝 3 3 4 2 2 4 一 5 一 维普资讯 管理效果明显改善。 7 一段磨矿用水力旋流器 取代螺旋分级机 我国绝大多数选矿厂第一段磨矿的分级 设 备都采用 螺旋分级 机 。该 设备 体积 大，赦 率 低，不 适宜匹配 大型 球磨 机， 国外早 已普 遍采用 水力旋流器取代 螺旋 分级 机 。我矿 二 期工程扩建 中，在 一段磨矿 采甩 了 5 0 0 mm 水力旋流器组与 3 ． 2 mx 4 ． 5 m 格 子 型 球磨 机、 ,d 6 6 0 mm水 力 旋 流 器 组 与 5 ． 0 3 mx 6 ． 4 m溢流型球磨机构成闭路磨矿系统。 水力旋流器分级 效率高，体积小 ，既可 与任何大型球磨 机匹配，又可 大大节省厂房 面积。二期工程 将螺旋分级 机改为水力旋流 器，在不增加磨矿厂房的情况下，使磨矿车 间的装机能力增加约3 3 ％。多年生产实践证 明，水力旋 流器的 分级 效果 比 螺 旋 分 镊 机 好， 前者溢 流 细 度 一2 0 0 目 占6 5 时， 浓度 3 O ％左右 ； 后者溢流细度一2 0 0 目占6 O ％时， 浓度仅2 0 ～2 5 。在保证细度的前提下， 浓度高则有利用节省浮选机容 积 和 药 剂用 量。此外，由于水力旋流器分级溢流细度较 细，浓度较 高，对 提高选矿 回收 率有益， 根 据年生产平均指 标可知，水力旋 流器 系统的 铜回收率一般要比螺旋分级机系 统 高0 ． 6 ％ ～1 ． O 时，对于一个处理 量 近2 万 ／ a 的大 型选矿厂来说，其经济效益是很可观的。 不过，水力旋流器也有缺点，它对给矿 浓度，给矿压力 、沉砂 咀直径等参数 的变 化 比较敏感，给砂 中夹带 的杂物对分级 影响也 很大。由于水力旋流器分级系统是一个封闭 系统，所以上述参数的改变或沉砂咀堵塞等 异常情况都需借助于 自动检测和控制仪表 ， 才能及时发现和调节。在这方面目前尚是我 国的一个薄弱环节，有待进一步 研 究 和 改 进。另外，水力旋流器的配套设备砂泵选择 必需 重视， 一定 要选甩耐磨 性较高的砂泵 。 才能达到预期 效益 。 8 多碎少磨” 新常规碎磨流程 8 O 年代以来， 国际上普遍重视 “ 多碎少 磨”原则，特别是世界上第一大铜矿布 千维尔 1 3 万t ／ a 对此提供 了成功 的 实践 经验 以后， “ 多碎少磨”更为现实了。该矿 与制造厂 联合研制 了一种特 制超 重型弹 簧圆 锥 破碎机 ，配 以功 率控 制检 测控 制系统，使 破碎产 品的粒 度 降低到 P 。 。 7 ram, 一台 中碎 与二台细碎圆锥破碎机的系统能力 达 到1 ． 5 ～ 1 ． 8 万t ／ a 。我矿三期工程扩建充分吸取这 种经验，采用 了一整套大型高级设备和配套 控翩技术 。 如． 1 ． 4 m旋回破碎 机、 2 1 0 0 mm 特制超重型 标准、 短头 圆锥 破 碎机 、2 ． 4 mx 6 ． 1 m双层及单层重型振动筛， 5 ． 5 m x 8 ． 5 m 溢流型球磨机 和 6 6 0 mm水力旋流器，粗精 矿再磨球磨机采甩 目前国内最大的 ≠ 3 ． 6 m x 6 ． O m溢流型球磨 机，现 已建成投产， 其流 程如图6 所示。 破碎能力达3 万t ／ d 的系统仅配 、 精 珞矿 图6 预筛分的新常规碎磨流程图 置了2 台中碎机和4 台细碎机，是国内同规格 常规破碎机生产能力的2 ． 2 5 倍 以上，而产品 粒度明显降低， 可达P 。 7 m m．可见其效率 之高。 在 此条件下 ， ≠ 5 ． 5 m x 8 ． 5 m球磨 机的处 一 2 6 一 有 色矿山 l 9 9 6 ． 维普资讯 l j j j 屿 ， 一 歹 大山选矿厂矿石氧化率对 回收率的影响 大 山 选 矿 厂 1 { 3 【 摘誊} 】通过锆 铜矿多年的生产实践． 找出锕回收 率与 氧化率的 线性*累， 提出从工艺上提高 回收率的选径． 关键词硫化矿 氧化矿 回收率 线性方程 氧化率 1 前言 大山选矿厂是江西铜业公司三期工程的 主体，规模 日处理量8 万t 。它是 “ 七五”至 “ 八五”的国家重点项 目。该工程由北京有 色冶金设计研究总院一次设计，，分期建成 投产 。设计采用 了多碎少磨新工艺和许多先 进大型设备及其配套自动化仪表系统，实现 了计算机在线管理与控制。 大 山选矿 厂1 9 9 1 年投产 来， 由于矿石 氧化率较高对选厂回收率有较大影响，为预 理能力高达7 5 o o t ／ d 。 降低碎矿产 品粒度，是提高碎磨综合生 产能力，降低消耗的重要途径，早已受到选 矿界的重视 。 我矿 自6 0 年代开始 ， 对此就做过 一 些尝试 ， 把碎矿产品粒度从以前的 一2 5 m m 降到今天的P 。 。 7 ram，其 问经历了三个 阶 段。 ①6 0 年代后期将检查筛分的筛孔由2 5 ram 改 为 2 0 ram， P 8 o 1 4 ～1 5 ram， ② 1 9 8 0 年 进行 了将2 0 ra m筛孔 改 成 1 5 ra m的 工 业 对 比试验，结果表明，筛孔缩小后，碎矿产品 中的 一2 0 0 目粒级含量不变 ， P g 0 降低到1 1 ra m 左右，其 中大于5 ram 的 粒 级 含 量 降 低 了 l 8 ． 4 5 ， 球磨机生产能力可提高5 ％一7 ， 碎磨综台成本不变。根据这次试验结果，在 往后的5 年中，2 0 ram 的筛孔逐渐 全 部 改为 1 5 ra m。1 9 8 5 年，我矿曾在一期改 建中， 采用如 l O O mm超重型液压 圆 锥 破碎机，试 测和制订生产指标计划，找出氧化率与回收 率之间的关系是很有意义的。本文通过数理 统计分析表明，回收率与氧化率在一定范围 内是负向的线性关系o 2 德兴铜矿现状 德兴矿铜矿矿床属于世界上特大型斑岩 铜矿，铜储量居世界同类矿山第1 3 位 世 界铜矿山实录 。 矿石类型有花岗斑岩与干 枚岩两种，主要矿物为黄铁矿与黄锯矿，二 者呈细脉与细粒浸染嵌布，伴生有价元素为 X X X X 圈将破碎产 品粒度降到P 。 o 7 ra m， 但实践证 明，虽然该系统的一台中碎机和台细碎机 的生产能力可达1 ． 5 万t ／ d ，破碎产品粒度 却 没有达到预期 目标，P 。 o 仍在l O mm 左右。只 有 吸取 了布 千维 尔的成功经验， 采用 特制超 重型弹簧圆锥破碎机后 ， 才达到了P 7 ram 的 预 期 目的。 应 该 指 出 的是，它的成 功 除耍采用大型高效的碎磨设备外，还需要配 之 以先进的检测和控制手段，保证整个系统 特 别是 中、细碎 机始终处于均衡 的满 负荷的 工作状态，这样才能充分发挥所有设备的作 用 和流程优势 。 “ 多碎少磨”新常规碎磨流程的应用， 把碎磨生产技术大大提高了一步，但技术上 的发展是永无止境的，通过不断的实践和总 结 ，我们还将会遇到新课题 ，取得新 进展 ． 六山{ 毒 矿广矿石氧化率对圊收率 响劐辨镩 邮螭3 3 ‘ 2 2 4 一0 7 维普资讯