选矿生产金属平衡的管理.pdf

第6 0 卷第3 期 2008 年8 月 有色金属 N o n f e r r o u sM e t a 】5 V 0 1 ．6 0 ．N o ．3 A u g u s t 20 08 选矿生产金属平衡的管理 刘伟云 玉溪矿业有限公司，云南玉溪6 5 3 1 0 0 摘 要金属平衡是选矿厂日常技术管理的一项重要工作，由于其影响因素多而复杂，往往难以把握，导致波动较大。发生 问题后又很难及时找出原因，至使问题严重。根据多年的工作实践，对生产金属平衡各环节的误差来源，进行定量剖析，提出一般 选矿厂容易忽视的一些问题．对减少生产金属平衡误差有一定的借鉴作用。 关键词选矿工程；金属平衡；生产管理；误差；取样；品位 中图分类号T D 9 2 8 ；T D 9 5 2文献标识码A文章编号1 0 0 1 一0 2 1 1 2 0 0 8 0 3 0 1 0 5 0 4 选矿厂金属平衡，是综合反映选矿生产技术管 理水平的重要标志，是考核、管理各项技术经济指标 的主要依据，同时也是技术检测工作质量的综合反 映。金属平衡工作各选矿厂都十分重视，但由于其 影响因素多，各个环节的误差大，从而导致金属平衡 的误差较大。分析误差来源及大小是提高选矿生产 管理水平的基础性工作。 1 金属平衡的概念和误差来源 金属平衡是指入厂原矿与出厂产品金属量之间 的平衡。理论上，人厂原矿的数量及金属应等于选 出的精矿与尾矿的数量及金属之和。金属平衡一般 分为生产平衡和产销平衡，在这里探讨的是生产平 衡，就是理论回收率￡T 与实际回收率￡P 的差值，即 叩2e 丁一￡P o 理论回收率 ￡丁 就是原矿品位 口 、精矿品位 卢 、尾矿品位 口 计算的回收率，即e 丁 芦 口一口 ／ [ 口 p 一口 ] 。实际回收率 e P 就是实际精矿量 Q 口 乘精矿品位 卢 除以即原矿量 Q 。 乘原矿品 位 口 ，即e P Q 口卢／Q 。X 口。可以看出，金属平 衡误差来源于原矿品位、精矿品位、尾矿品位、精矿 量、原矿量这5 大类因素。 2影响金属平衡的因素分析 从金属平衡的误差来源5 大类因素中，结合实 际生产归纳起来可分4 种情况。 收稿日期2 0 0 6 一l O 一2 7 作者简介刘伟云 1 9 6 4 一 ，男，上海市人．高级工程师。主要从事 选矿生产技术管理等方面的工作。 2 ．1 计量、水分误差 选矿厂的原矿计量一般以给人球磨机前的计量 为准，它的误差主要来自皮带称自身的精度和日常 管理的准确度。它与矿粒的粒度变化、矿石中的杂 物、矿石水分、操作维护等有关。实际精矿量的来 源，采用地中衡称量或电子称，误差主要来源于称的 精度和称矿方式的不同，一般选矿厂采取对每班、天 的精矿称量作为实际精矿量。 水分有原矿水分、精矿水分，一般按技术规范操 作、误差不大，主要与工作质量和称样台称的精度有 关。 2 ．2 取样、制样误差 与金属平衡有关的取样主要有原矿、精矿、尾矿 品位样，是选厂金属平衡依据来源的基础样，是最为 关键的一个环节。原、精、尾矿样，主要用于化验品 位。误差主要有每次取样的间隔时间，每次取样的代 表性，缩分误差，样品韵组合方式、工艺操作波动等。 1 每次取样间隔时间。每次最长取样的问隔 时间要满足r 6 0 T A 2 ／ t 2 s 2 ，式中r 一最长取样 间隔时间；T 一采取小样所需的时间；s 一概率系统， 为2 2 ；△一化学分析的精度。 以某厂的9 0 1 个班样数据为例，计算的取样时 间见表1 。 ，’‘ 每次取样的间隔时间与各产品品位波动的大 小、化学分析的精度有关，各选厂应根据考查来确 定，在实际中每次取样的间隔时间应小于最长时间 间隔。以保证样品的代表性。 2 每次取样的最小样量。每次取样的最小样 量要满足公式Q K d 2 ，式中Q 为每次取样的最 小样量；K 为与矿石的有关的系数，铜矿0 ．1 ～0 ．5 ； 万方数据 1 0 6 有色金属第6 0 卷 d 为试样中最大块粒度 以粒度曲线在9 5 ％时为最大粒度 。 表1 某选厂计算的取样时间 T a b l e1 C a l c u l a t e ds a m p l i n gt i m ei nac o n c e n t r a t o r 某厂原矿取样点最大粒度1 ．2 r a m 、尾矿 0 ．1 r a m 、精矿0 ．0 8 0 m m 、K 取0 ．1 的计算，按表1 中 r 值代人 尾矿的t 取2 0 r a i n ，计算要取的样量。每 次最小取样量原矿1 4 4 9 、精矿1 9 、尾矿0 ．6 4 9 。每 班最小取样量原矿2 3 ．1 2 k g 、精矿0 ．1 9 k g 、尾矿 0 ．6 5 k g 。 而实际中为了保证样品便于加工，一般每班矿 样在0 ．6 k g 以下，原矿的取样量大多数选厂是满足 不了这一需要的。对于每班取出的较多矿量，一般 用二分器缩分，但在实际工作中由于操作不认真很 容易出现系统误差，最好使用机械缩分器。 选矿厂取样机应采用时间控制装置根据实际进 行调整，有的厂使用自制水力采样装置、地沟采样装 置取样，一方面取样时间的调整余地小，另一方面其 本身就存在取样误差。因为水力取样装置的取样斗 是弧形运动，并且速度不均匀，在矿浆流断面所取的 样是不均衡的。地沟采样取样装置存在的问题就更 多，这里不多做详述。． 特别要注意的是采样勺截取口的磨损，大多数 的选矿厂使用往复式采样机，矿浆通过缓冲槽后，矿 浆横切面从上到下逐渐变粗，对截取口磨损也逐渐 增大，导致样品中粗粒增多，使品位产生系统误差。 3 缩分误差。采出后的样，就要通过机械缩 分，缩分后的最小矿量要满足最小矿量的公式，这个 环节的误差主要是由于缩分截取口的宽度，达不到 要求，缩分盘的旋转速度过快，而导致矿样粒级和密 度的误差。粒级误差对品位的影响是因为各粒级的 品位不一样造成的，如表2 所示。密度的误差是不 同密度的矿物的品位不一样造成的，这一个环节也 是最易忽视的，如果是还用于矿浆计量的选厂，对截 取口的要求就更为严格。 表2 原矿精矿尾矿中各粒级品位／％ T a b l e2G r a d e si nd i f f e r e n tp a r t i c l es i z er a n g eo fo r e ，c o n c e n t r a t ea n dr a i l i n g s 粒级／v m 8 5 0 1 8 0 1 5 0 1 0 6 7 4 3 7 1 8 1 0 一1 0 原矿0 ．6 2 0 ．5 20 ．8 10 ．7 60 ．8 51 ．1 40 ．8 30 ．6 00 ．4 9 精矿 一一一一 1 7 ．72 5 ．6 63 0 ．0 8 3 2 ．1 3 1 ．2 6 ‘ 尾矿 一一一 一0．0890 ．0 6 20 ．0 4 40 ．0 3 80 ．0 5 0 一般选矿厂在缩分过程容易出现细粒过多，使 原矿品位升高，精矿品位升高，尾矿品位下降，导致 理论回收率虚增，产生金属平衡差。 4 样品的组合方法。班样的来源一般有两种 方法，一种是取8 h 作为一个班样。另一种是采取按 时问分段取样，加工后，再按取样时间，组合为一个 样。前一种方法较为准确，但一次加工样量太多。 后一种方法，受到工艺条件、操作中各作业量的变化 而产生误差。各选厂可根据实际选择一种。 5 工艺操作的影响。选矿工艺要求操作要稳 定。球磨机因胀肚、停矿、放粗、精矿品位的波动等都 会对取样有影响，制样要严格按样品加工的规程操 作，避免污染，误差是较小的，随机误差易被发现。 2 ．3 化验的误差 化学分析方法都有一个允许误差。铜分析误差 见表3 。这些允许误差，看似, I t J , ，但稍有一点系统 误差，对每个月的金属平衡影响是很大的。 表3 铜化学分析方法允许误差 T a b l e3E r r o ra l l o w a n c ei nc o p p e rc h e m i c a la n a l y s i sm e t h o d s 铜快速分析误差 铜内外检分析误差 2 ．4 金属流失 选矿工艺难免会出现一些跑、冒、滴、漏，操作不 当，而使金属损失，造成金属平衡的差。这一部份的 误差是由于原矿的金属量己经记入，而精矿的金属 量减少导致的，一般选矿厂允许一定的损失。在实 际生产中要减少这部份流失，只要加强现场监督、记 万方数据 第3 期刘伟云选矿生产金属平衡的管理 1 0 7 录、考核、回收，是能控制在较小范围内的。 2 ．5 各项误差对金属平衡的影响 根据化验误差、皮带称、地中衡及水分的误差对 金属平衡的影响见表4 。 表4 各项误差对金属平衡的影响 T a b l e4E f f e c t so fe r l o r 8o nm e t a lb a l a n c e 注原矿、精矿、尾矿品位的误差采取化验允许的误差，原矿计量为皮带称精度．精矿计量为地中衡精度，其他为常见误差。 原矿品位虚增，理论回收率上升，实际回收率下 降，使金属平衡为正差。精矿品位虚增，理论回收率 略有下降，实际回收率上升，使金属平衡为负差。尾 矿品位虚增，理论回收率下降，实际回收率不影响， 使金属平衡为负差。原矿量虚增，理论回收率不影 响，实际回收率下降，使金属平衡为正差。精矿量虚 增，理论回收率不影响。实际回收率上升，使金属平 衡为负差。原矿水分虚增，理论回收率不影响，实际 回收率下降，使金属平衡为正差。精矿水分虚增，理 论回收率不影响，实际回收率上升，使金属平衡为负 差。金属流失增加，理论回收率不影响，实际回收率 下降，使金属平衡为负差。反之亦然。 从表4 可以看出，金属平衡影响最大的因素为 原矿品位、原矿的计量，最小的误差为精矿计量。 原、精矿水分一般现场会出现烤样时间不足而出现 水分偏小，只要通过考查是容易发现的。原矿计量 的误差虽大，但通过皮带称的校检，加强管理，误差 也是有规律的。其实最为关键面又不易被发现的就 是原、精、尾的取样、缩分环节，这一环节的误差很可 能比化验的误差大。 3金属平衡管理的重点环节 对金属平衡的影响因素虽然较多，但在实际管 理工作中，把掌握重点的关键环节，可以缩小金属平 衡差值。 3 ．1 对皮带称的管理 皮带称应有专人维护、管理。每天用入工测矿方 法校正一次，即从皮带上刮取l m 进行称量。并每 天作好记录。发现误差超过时要及时调整，定期用 链码标准器进行校准。 另外可用选厂矿量与矿山的计量进行对比，观 察有无异常。 3 ．2 原、尾、精矿取制样管理 原矿取样的样量达不到要求，而这个环节是最 为关键的，可以适当延长取样时间，1 0 m i n 一次，对 取出的班样进行缩分，最好采用缩分机，避免人工缩 分，操作不认真而产生的误差。 精、尾矿的粒度已较细，取样环节稍加注意误差 不会大，原、尾、精矿的取样，最大的问题就是，因粒 级比重的代表而产生误差，这是个系统误差，也是最 多的问题环节。 3 ．3 其他环节的管理 对制样的管理，要进行样品加工损失率，样品缩 分误差的抽检，化验要严格按规程进行内外检，对 原、精水分样要进行抽检。 。 j 4结语 金属平衡是选矿厂技术管理的一项重要工作， 由于其各环节发生任何一点误差，都会产生金属差， 而金属差往往到了月底、年底才知道结果。为此选 矿厂应重视日常的基础管理，提高检测、化验工的质 量意识和操作技能。认真对误差产生的关键环节进 行严格控制。许多的选厂都是自制一些简单的装 置，本身取样就产生较大的误差，应购置标准设备， 从软件到硬件的加强，金属平衡的差值在1 ％以内 是可以达到的。 万方数据 1 0 8 有色金属 第6 0 卷 参考文献 [ 1 ] 陶敏，许时，钱鑫．选矿手册第五卷[ M ] ．北京冶金工业出版社，1 9 9 3 3 8 2 ． [ 2 ] 陆冠伟，丁平衡．选矿设计手册[ M ] ．北京冶金工业出版社，1 9 8 8 4 6 0 4 7 2 ． M a n a g e m e n to nM e t a lB a l a n c ei nC o n c e n t r a t o rP r o d u c t i o n L l UW e i - y u n Y u z iM i n i n gL i m i t e dC o m p a n y ，Y u x i6 5 31 0 0 ，Y u n n a n ，C h i n a A b s t r a c t M e t a lb a l a n c ei sa ni m p o r t a n tm a n a g e m e n tw o r ki nc o n c e n t r a t o ru s u a lt e c h n i c a lm a n a g e m e n t ．I ti sd i f f i c u l t t oc o n t r o lb e c a u s eo fm u l t i i n f l u e n c i n gf a c t o r s ，, 5 0i tf l u c t u a t e sr e m a r k a b l y ．W h i l et h ep r o b l e mi sf o u n d 。t h e c a u s ei sn o te a s yt ob ed i s c o v e r e d ，t h e r e f o r ei to f t e nb e c o m e sw o r s e ．T h es o u r c e so ft h ev a r i o u sb r a n c he r r o r so f m e t a lb a l a n c ei nc o n c e n t r a t o rp r o d u c t i o na r eq u a n t i t a t i v e l ya n a l y z e do nt h eb a s i so ft h eo p e r a t i o ne x p e r i e n c ef o r m a n yy e a r s ，a n ds o m ee a s i l yn e g l e c tp r o b l e m si nc o n c e n t r a t o r sa r ep o i n t e do u t ，i tc a nb eu s e df o rr e f e r e n c et O r e d u c et h em e t a lb a l a n c ee r r o ri nc o n c e n t r a t o rp r o d u c t i o n ． K e y w o r d s m i n e r a lp r o c e s s i n g ；m e t a lb a l a n c e ；p r o d u c t i o nm a n a g e m e n t ；e r r o r ；s a m p l i n g ；g r a d e 上接第7 6 页，C o n t i n u e df r o mP ．7 6 O p t i m a lR o a s t i n ga n dL e a c h i n gC o n d i t i o n sf o rV a n a d i u mE x t r a c t i o nf r o mS t o n eC o a l ．X UY o n g - x i n1 ，r A N GH u a n 2 1 ．C h i n aU n i v e r s i t yo fM i n i n gT e c h n o l o g yi nB e i j i n g ，B e i j i n g1 0 0 0 8 3 ，C h i n a ； 2 ．B a j i n gH n a _ r i aJ i a n l o n gM i n i n gS c i e n c ea n dT e c h n o l o g yL t d ．，B a j i n g1 0 0 0 7 0 ，C h i n a A b s t r a c t T h eo p t i m a lp a r a m e t e r sf o r 踢国e x t r a c t i o nf r o ms t o n ec o a lw i t ht h et e c h n o l o g yo fr o a s t i n g - s u l f u r i ca c i d l e a c h i n gi si n v e s t i g a t e db yo r t h o g o n a le x p e r i m e n t s ．T h er e s u l t ss h o wt h a tt h el e a c h i n gp r o c e s si ss i g n i f i c a n t l y i n f l u e n c e db yt h ec o n c e n t r a t i o no fs u l f u r i ca c i d ，t h el e a c h i n gr a t ei sr e m a r k a b l yi n c r e a s e dw i t ht h ei n c r e a s eo ft h e c o n c e n t r a t i o no fs u l f u r i ca c i d ．A n dt h el e a c h i n gp r o c e 鹞i sa l s o s i g n i f i c a n t l yi n f l u e n c e db yt h er o a s t i n g t e m p e r a t u r e ，a n dt h ea p p r o p r i a t er o a s t i n gt e m p e r a t u r ei s8 0 0 1 2 ．T h el e a c h i n gr a t ei sa f f e c t e db yt h er o a s t i n g t i m ea n dl e a c h i n gt i m ei ns o m ee x t e n t ，b u tm u c hl e s st h a nt h a to ft h ec o n c e n t r a t i o no fs u l f u r i ca c i da n dt h e r o a s t i n gt e m p e r a t u r e ．T h eo p t i m a lc o n d i t i o no fv a n a d i u me x t r a c t i o nf r o mt h es t o n ec o a li sc o n c e n t r a t i o no fs u l f u r i c a c i d2 0 ％，r o a s t i n gt e m p e r a t u r e8 0 0 1 2 ，r o a s t i n gt i m e2 h ，l e a c h i n gt i m e2 h ，a n dl e a c h i n gt e m p e r a t u r e9 0 1 2 ． K e y w o r d s m e t a l l u r g i c a lt e c h n o l o g y ；v a n a d i u me x t r a c t i o nf r o ms t o n ec o a l ；o r t h o g o n a le x p e r i m e n t a l ； r o a s t i n g ；l c a c h i n g 万方数据