大山选矿厂生产技术的不断进步和发展.pdf

‘2 4 。 有色金属 选矿部分 2 0 0 4 年第3 期 一 大山选矿厂生产技术的不断进步和发展 兰希雄，董家辉 德兴铜矿大山选矿厂，- 2 r - 西德兴3 3 4 2 2 4 摘 要德兴铜矿大山选矿厂是我国特大型选矿厂。本文比较系统地介绍了大山选矿厂工艺流程的不断优化， 厂房、设备配置的不断改进，自动化水平的不断提高，以及未来生产发展的目标，以期国内各研究院所和学校的专家更 好地r 解大山选矿厂，为进一步提高大山选矿厂的技术经济指标提供较为全面的背景材料。 关键词大山选矿厂；工艺流程；厂房配置；设备配置；自动控制 中图分类号T I 9 5 2 ．1 文献标识码A文章编号1 6 7 1 9 4 9 2 2 0 0 4 0 3 0 0 2 4 0 5 德兴铜矿是江西铜业集团公司下属的骨干矿 山。1 9 5 8 年建矿，经历了一期、二期、三期的建设和 发展，目前已形成1 0 万t ／d 生产规模。大山选矿厂 是德兴铜矿i 期工程兴建的大型现代化选矿厂。 大山选矿厂设计日处理矿石6 万t ，采用“一次 设计、一次开建、分期投产”的建设方式，1 9 8 7 年1 0 月于} 工建设，1 9 9 1 年、1 9 9 4 年分别建成前、后3 万 t ／d 系统并投产。设计的选矿工艺、厂房配置及主体 设备配置，借鉴了国外大型斑岩铜选矿厂的设计和 生产实践，工艺先进、装备精良、自动化程度高、厂房 布置科学合理。技术经济指标处于国内外先进水 平，、 l工艺简介 1 ．1 碎磨工艺 碎磨工艺采用以实现“多碎少磨”为目的的新常 规碎磨流程 图1 ，与一般常规流程相比，新常规碎 磨流程的破碎作业优化了中碎前预先筛分作业。采 用双层重型振动筛，以大功率、双轴振动强力筛分， 预先筛去粗碎后矿石中细粒级的粉矿，直接送往粉 矿仓，不但减轻了碎矿机的负荷，更重要的是消除湿 而黏的粉矿剥‘碎矿作业的影响，不需洗矿而保证中 细碎作业和矿石运输的正常进行，因而能适应于处 理一般的湿矿和含泥矿石。 I ．1 ．1 新型圆锥破碎机的应用 采用新型圆锥破碎机，电机功率大，破碎腔平行 带长，破碎力大，破碎产品的细粒级含量高，可使最 终产品粒度减小，从之前的一2 0 m m P 8 0 1 5 m m 减／l , 至l l 一1 2 r a m P8 1 7 m m ，从而可显著提高磨矿 收稿日期2 0 0 3 ⋯1 2 3 0 作者简介兰希雄 1 9 6 9 一 ，男，江西南康人，工程师 效率，降低磨矿作业的单位电耗和钢耗。 1 ．1 ．2 可编程序控制新技术实现破碎机功率自动 控制 应用破碎机功率自动控制和可编程序控制新技 术，使破碎机在满负荷条件下稳定运行，既提高破碎 效率，又增加系统的生产能力。 总之，新常规碎磨流程实现了“多碎少磨”的碎 磨原则，提高了碎磨过程的综合经济效果，降低了碎 磨总能耗，具有工作可靠、生产稳定、易于实现自动 控制、经营费用低、基建投资少等特点。 1 ．2 浮选工艺 设计采用混合一分离浮选工艺流程，是根据德 兴铜矿选厂生产并综合分析了国内外选矿试验结果 及其它斑岩铜矿选矿实践确定的，与一期、二期选厂 相比，作了以下改进 1 混合浮选为半开路流程，作 业浓度高，便于浮选作业自动控制，有利于强化浮 选，提高粗选回收率。 2 粗精矿再磨前不再用浓缩 机预先浓缩，简化了生产环节； 3 再磨系统的水力 旋流器用变速砂泵给矿，可保证再磨作业稳定，提高 溢流浓细度。 2厂房配置 大山选矿厂座落在官帽山北麓之大山村境内， 位于泗洲庙东南方5 ．5 k i n 、铜厂矿区东北境界外约 1 ．5 k m ，与矿生活区有2 号、3 号公路相通，约 1 2 k m 。厂址选取科学合理，具有原矿运输距离短、 精矿和尾矿自流输送、就近取水等优点。 2 ．1 碎矿、磨浮车间 碎矿车间、磨浮车间位于大山村，主建筑群傍山 万方数据 2 0 0 4 年第3 期 兰希雄等大山选矿厂生产技术的不断进步和发展．2 5 ． 一一 而立，阶梯布置，厂房布置紧凑、占地面积和建筑容 积较小。主要工业厂房有粗碎站、中细碎厂房、筛分 厂房、粉矿仓和磨浮厂房。粗碎站布置在矿区东南 1 4 0 m 堑沟口附近，其卸矿标高为1 6 5 m ，矿石自采 矿场用大型电动轮汽车运到粗碎站；从粗碎站到筛 分厂房是由远距离钢芯胶带廊、驱动站、6 万t 粗矿 堆和皮带廊组成；中细碎和筛分厂房地面标高 3 1 l m ，从筛分厂房到中细碎厂房采用了双层皮带走 廊；从筛分厂房到磨浮厂房是由1 号、2 号转运站、 皮带廊和8 万t 粉矿堆组成，粉矿仓地面标高 3 0 8 m ，磨浮厂房地面标高为2 9 6 m 和2 8 6 m 两个台 阶。 铜精矿硫精矿 图1 大山选矿厂设计工艺流程 F i g1D e s i g n e df l o w s h e e ti nD a s h a nc o n c e n t r a t o r 2 ．2 精矿脱水和铜钼分离车间 设在泗洲庙地区，磨浮车间产出的铜钼混合精 矿、硫精矿采用6 ．8 k m 自流管道与精细化工厂、精 矿脱水车间相连，精矿用火车运至冶炼厂。 2 ．3 尾矿库 尾矿处理设在大山选矿厂下游西源大沟内的4 号尾矿库。最终尾矿经7 k m 溜槽自流到4 号尾矿 库，利用中间坝址下游法堆坝，该尾矿库容量约8 亿 m 3 ，是目前我国最大的尾矿库。 2 ．4 生产用水 生产用水8 0 ％以上取自4 号尾矿库，由浮船泵 站和4 级加压站扬送到3 3 0 m 标高4 个5 0 0 0 m 3 高 位水池，再通过管路自流到各生产车间；酸性水取自 祝家酸性水库，经3 级泵站扬送到1 0 0 0 m 3 酸性水 池供浮选厂房。 3 设备配置 尾矿 碎矿车间、磨浮车间主厂房设备分为两个对称 独立的平行系统，每个系统日处理能力3 万t ，按投 产先后次序命名为前三万系统、后三万系统，前三万 系统设备编号为奇数，后三万系统设备编号为偶数。 按照“多碎少磨、规模效益”的原则选用大型高效选 矿设备，设备布置紧凑、占地面积和建筑容积较小。 3 ．1 碎矿系统 3 ．1 ．1 粗碎站 采矿场矿石由电动轮直接卸入1 号、2 号5 4 英 寸7 4 英寸旋回破碎机给料膛内，破碎产品经1 号、2 号2 0 0 0 m m 6 2 5 01 T l I n 重型铁板给矿机和1 万方数据 ‘2 6 ’ 有色金属 选矿部分 2 0 0 4 年第3 期 号、2 号钢芯胶带运输机运往6 万t 粗矿堆。钢芯胶 带运输机为引进的第一个小成套设备，具有防跑偏、 防撕裂、防断裂等自动控制功能，带面宽1 2 0 0 m m ， 水平长1 2 3 7 m ，提升高度2 1 3 m ，运行速度4 ．3 3 m ／s 。 3 ．1 ．2 粗矿堆 矿石经位于粗矿堆底部的8 台1 2 5 0 m mX 4 0 0 0 m m 铁板给矿机和1 号、2 号皮带运输机运往 筛分厂房，1 号、2 号皮带配有伸缩皮带头，可将矿石 分配到各自的2 个预先筛分矿仓。 3 ．1 ．3 预先筛分 4 台8 英寸2 0 英寸双层重型振动筛均由各自 的1 5 0 0 m m X4 5 0 0 m m 铁板给矿机给矿，重筛产出 两种产品一1 1 n m l 和 1 l m m ，细粒级产品直接运 往粉矿仓，粗粒级经过3 号、4 号皮带运输机运往中 碎矿仓，3 号、4 号皮带配有伸缩皮带头，可将矿石分 配到各自的的2 个中碎矿仓。 3 ．1 ．4 中碎 4 台7 英寸S X H D 标准型圆锥破碎机均由 “tl i r n m 7 0 7 0 m m 铁板给矿机给矿，破碎产品经7 8 号皮带运输机和带卸料小车的9 号、1 0 号皮带 葡机给人检查筛分矿仓。 ；．1 ．5 检查筛分 1 6 台2 4 0 0 m mX6 0 0 0 m mY A H 单层振动筛通 过各自的2 0 0 0 r a mX5 0 0 0 m m 皮带给矿机给矿，单 筛与细碎构成闭路，筛下产品 一1 l m m 运往粉矿 仓，筛上产品 1 l m m 通过5 号、6 号皮带运输机 运往细碎矿仓，5 号、6 号皮带各配有1 台可逆皮带 向各自的4 个细碎矿仓卸料。预先筛分和检查筛分 作业集中在一个筛分厂房，节省了厂房投资，也便于 生产管理。 3 ．1 ．6 细碎 7 台7 英寸S Ⅺ∞短头型圆锥破碎机均由 1 2 0 0 m m 6 7 0 0 m m 皮带给矿机给矿，破碎产品经7 号、8 号皮带运输机和带卸料小车的9 号、1 0 号皮带 运输机返回检查筛分矿仓。中细碎圆锥破碎机是引 进的第二个小成套设备，配备了功率控制系统，能在 挤满给矿状态下连续工作，具有单机处理能力大、破 碎效率高、操作维修方便等特点。 3 ．1 ．7 粉矿仓 预先、检查筛分的筛下产品经1 1 号、1 2 号、1 3 号、1 4 号、皮带运输机和带卸料小车的1 5 号、1 6 号 皮带运输机运往8 万t 粉矿仓。粉矿仓底部设有8 台供球磨机给料用的皮带运输机，每台皮带配有8 台M E X I C A N 液压平板给矿机。粉矿仓采用半地 下结构，具有建筑工程量少、储量大、便于工程机械 进仓作业等特点。 3 ．2 磨浮系统 3 ．2 ．1 粗磨 磨浮车间分成两个完整的系统，各有4 台西 5 ．5 m 8 ．5 m 溢流型球磨机和浮选回路。每台球磨 机和一个由7 台D 2 6K r e b u 旋流器组成的旋流器组 构成闭路，每个系统的4 台球磨机旋流器溢流集中 后，经过溜槽自流浮选场。硝．5 m X8 ．5 m 磨矿分级 系统是引进的第三个小成套设备，采用了先进的计 算机集散系统进行自动控制。磨矿厂房配备了能起 吊大部件的起重机、微拖装置、油压千斤顶、衬板装 运机械手等各种检修专用设备，可使设备检修比国 内现有磨机简单和方便，减少了维修时间。 3 ．2 ．2 混合浮选 每个系统由一台八流固定式分配器分配到2 个 浮选系列，每个系列1 5 台C N N C 一3 9 浮选机，按粗 选一粗选二扫选 4 4 7 比例配置，二次粗选的 精矿自流到再磨，扫选尾矿流往最终尾矿明渠。 3 ．2 ．3 粗精矿再磨 每个浮选系统有一台螂．6 m 6 ．0 m 溢流型球 磨机用于粗精矿再磨，3 号再磨机是两个浮选系统 的备用设备。每台再磨机与8 台回3 5 0 m m 旋流器 构成闭路，旋流器溢流经溜槽自流到铜钼浮选给矿 分配器。 3 ．2 ．4 铜钼浮选 每个系统铜钼浮选由3 个浮选系列组成，每个 系列1 6 台B S ～K 8 浮选机，按精选二精选一粗选 扫选 2 3 5 6 比例配置。产出最终铜精矿，尾矿 进入浓密机。 3 ．3 综合回收硫 铜钼浮选尾矿浓缩后，扬送到由3 0 0 0 m m 3 0 0 0 m m 搅拌桶，用酸性水调浆后分配到三个浮选 系列，每个系列7 台浮选机，按精选粗选扫选 2 3 2 比例配置，产出品位4 0 ％的硫精矿，尾矿流往最 终尾矿明渠。 3 ．4 精矿输送 两系统的铜精矿和硫精矿在结合井汇合后，通 过7 k m 睨5 0 - 3 0 0 m m 管路自流到山下舶精矿脱水 车间。 4自动控制 4 ．1 碎矿系统 针对碎矿系统战线长、设备多的特点，采用先进 万方数据 2 0 0 4 年第3 期 兰希雄等大山选矿厂生产技术的不断进步和发展 ．2 7 ． 一 的自动检测控制技术，充分发挥碎矿系统生产能力。 1 整个碎矿系统采用大型可编程序控制器T 1 5 6 5 。 实行集中联锁控制，碎矿系统的开停车、运行状况监 控、作、世调整均由T 1 5 6 5 及其操作站完成。 2 粗 矿堆、粉矿仓及各作业缓冲矿仓均装有料位计；1 3 、 1 4 号皮带上装有工业电视监视产品粒度情况；1 、2 、 7 、8 、1 3 、1 4 号皮带装有电子皮带秤。 3 上述矿量 和料位检测数据、所有设备开停信号均传送到中央 控制室T 1 5 6 5 中，在操作站中实时显示监控，反映 碎矿系统运行状况；主要设备的运行电流和工业电 视信号传送到中控室。 4 中细碎圆锥破碎机实行 电机功率自动控制和料位保护。 4 ．2 磨浮系统 针对大型球磨机润滑保护要求高、磨浮工艺控 制复杂的特点，磨浮系统采用先进的计算机集散系 统 D e l t a v 系统 进行| 监控。 1 0 5 ．5 m 8 ．5 m 球磨 机主轴承、E 电机和砂泵电机绕组、小齿轮轴承等合 计几百个温度点信号均引到D e l t a v 系统中进行实 时监控，温度设定报警级和跳闸级。 2 磨矿、浮选 作业状况及工艺参数、设备运行参数实时传送到中 央控制室，由操作员终端显示屏直观、形象地显示， 可随时调阅、调整，并可查阅一些重要参数的历史记 录。 3 0 5 ．5 m 8 ．5 m 球磨机的开停机、运行中的 监控和作业调整均在中央控制室进行 必要时也可 在现场进行 ，浮选作业的监控和作业调整也可在中 央控制室进行。 4 磨矿回路自动检测及自动控制 包括恒定给矿、比例给水、磨矿浓度定值调节、泵池 液位自动调节等。 5 浮选系统引进库里厄3 0 分析 仪对主要中间产品进行在线分析、矿浆p H 值自动 调节、浮选药剂的自动添加及调节、浮选液面及充气 量自动控制等。 5生产发展概况 大山选矿厂1 9 8 7 年1 0 月开工建设，采用“一次 设计、一次开建、分期投产”的建设方式，1 9 9 1 年、 1 9 9 4 年前、后兰万系统分别建成投产。投产以来， 大山选矿厂在认真吸收消化新技术的基础上，充分 利用工艺、制造、材料和电子应用技术的新成果，进 行大量的技术改造，不断完善工艺设备、提高自动化 水平，生产能力和选矿指标逐年提高，2 0 0 2 年实现 了6 万t A i 达产。 5 ．1 工艺不断改进 1 精选段采用低碱度铜硫分离工艺，降低了 石灰用量，促进了金、银、钼的回收。 2 优化了C N N C 一3 9 m 3 浮选机技术参数，使 其工艺性能明显提高。 3 精选段采用中矿选择性再磨工艺，改善了 精选作业粒级组成，提高了精选指标。 4 浮选工艺改用优先一混合浮选工艺。在继 承原混合一分离浮选工艺的基础上，根据物料性质 的差异营造不同的浮选环境，实现了大部分铜、金、 钼的早收和贫铜连生体及其它有用矿物的强化回 收，既提高了精矿质量，又综合回收了矿山资源。 5 ．2 设备配置不断完善 1 对碎矿系统主辅设备进行大量技术改造。 针对设计、设备质量方面问题，对旋回破碎机、2 号 钢芯胶带C A S T 、后三万圆锥破碎机、皮带运输机、给 矿设备、漏斗、矿仓等进行一系列改造，大大提高了 碎矿设备的可靠性。 2 针对圆锥破碎机能力不足的问题，引进2 台H ～8 0 0 0 i 圆锥破碎机替代后三万系统“一中～ 细”西蒙斯圆锥破碎机。 通过以上措施，解决了投产以来碎矿系统设备 故障率高、圆锥破碎机能力不足的问题，消除了碎矿 生产能力不足的“瓶颈”。 5 ．3 自动控制水平不断提高 1 完善了碎矿控制系统。碎矿系统控制方式 改为集中联琐启动和分段联锁启动两种的有机结 合；利用T 1 5 6 5 的特殊功能，实现了1 ～4 号皮带伸 缩头和5 、6 号皮带小车的自动布矿等。 2 不断完善X 荧光系统的硬件、软件及配套 设施，提高了在线检测的准确性、灵敏度及对矿性变 化的应变能力，并引进3 台P S I 一2 0 0 粒度仪用于一 段8 台球磨矿的溢流产品在线检测，在指导监督磨 矿浮选操作方面发挥了较大作用。 3 建立全厂通讯监控系统，实现了全方位、多 层次的生产监控。生产调度模拟系统，能系统地显 示各主要设备的开停车状况，原碎磨各系统的台效， 粗矿堆、粉矿仓料位、高位水池的水位；原矿、碎矿、 磨浮系统中控室与各机台通过G T S 流程广播系统 联系；原矿、碎矿、磨浮系统的关键设备、重要场所、 重点粉尘区域采用工业电视监视，摄像机的信号传 送到操作室、中控室和调度室，使全厂形成一个电视 实时监控嘲。 6 发展目标 今后几年内大山选矿厂发展目标是 1 ．进一步完善和优化选矿工艺，进一步开展浮 万方数据 2 8 有色金属 选矿部分2 0 0 4 年第3 期 选柱在精选作业的试验研究，进一步简化浮选流程， 提高选矿指标，降低生产成本。 2 ．引进2 台H ～8 0 0 0 圆锥破碎机替代前三万 系统“一中一细”西蒙斯圆锥破碎机，彻底解决圆锥 负荷过重、整体设备状况欠佳的问题，确保碎矿系统 均衡、稳定、高效生产，从而使全厂生产能力稳定在 6 ．2 万t ／d 。 3 ．加强先进控制软件的调试优化，提高磨矿、浮 选作业自动化水平，促进磨矿生产能力的发挥和浮 选指标的提高。 参考文献 [ 1 ] 陈秋兰．德兴铜矿浮选流程沿革评述[ J ] ．有色金属 选 矿部分 ，2 0 0 1 ， 2 2 4 2 7 ． [ 2 ] 刘建国，吴一微．中矿选择分级再磨浮选新工艺的研究 与应用[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 0 2 ， 2 2 0 2 1 ． [ 3 ] 何庆浪．大山选矿厂浮选工艺的改进[ J ] ．矿冶，2 0 0 2 ， 3 2 6 2 9 ． C o N n N U O U SP R o G R E S SA N DD E V E L o P M 匮N TI NT H EP R O D U C T T E C H N I C A LO FD A S H A NM I N E R A LP R O C E S S I N GP L A N T L A N X i x i o n g ，D O N G J i a h u i D a s ] l a nM i n e r a lP r o c e s s i n gP l a n t ，D e x i n gC o p p e rM i n e ，D e x i n gJ i a n g x i3 3 4 2 2 4 ，C h i n a D a s h a nM i n e r a lP r o c e s s i n gP l a n to fD e x i n gC o p p e rM i n e ri so v e r s i z em i n e r a lp r o c e s s i n gp l a n ti nC h i n a ． T h i sp a p e rs y s t e m i ci n t r o d u c ec o n t i n u o u so p t i m i z eo ff l o w s h e e t ，i m p r o v e m e n to fp l a n tb u i l d i n ga n de q u i p m e n t a r r a n g e m e n t ，a d v a n c eo fa u t o m a t i cl e v e la n df u t u r ed e v e l o pg o a lo fp r o d u c e ．T h i sp a p e rp r o v i d eac o m p l e t e b a c k g r o u n di n f o r m a t i o nf o rs p e c i a l i s to fr e s e a r c hi n s t i t u t ea n du n i v e r s i t yi nc h i n at or e a l i z eD a s h a nm i n e r a lp r o c e s sp l a n tm o r ea n df o rD a s h a nM i n e r a lP r o c e s s i n gP l a n tt oi m p r o v et e c h n i c a Ia n de c o n o m yt a r g e t ． K E YW O R D S D a s h a nM i n e r a lP r o c e s s i n gP l a n t ；f l o w s h e e t ；w o r k s h o pa r r a n g e m e n t ；e q u i p m e n ta r r a n g e m e n t ；a u t o c o n t r o l 畲 舍 全5 仝S 全S 代仝舍 舍金仝S 舍．仝y 斗 金 ，全，斗舍 舍 信{ 合影斗y N 仪含芒饿疗迂疗渊信号仝吖N 盾乜仝∥N ％也全，斗，N 嵋也仝，“％吧舍，烈“N 一 上接第1 5 页J T H ES T U D YA N DD I S C U S S l 0 I NO NL E A D Z I N CS P E E DF L O T A T I O N ，M I D D L I N GF I N E G R I N DB U L KF L o l l A T I o N N E WT E C H N I C A Ln J o W S H 墅ⅢTo FF O U RP R O D U C T S X U A N D a o z h o n g B e i j i n g ；e n e r a lR e s e ar c hI n s t i t u t eo fM i n i n ga n dM e t a l l u r g y ，B e O i n g1 0 0 0 4 4 ，C h i n a A B 姗A C T ‘F h en e wt e c h n i c a lf l o w s h e e to ff o u rp r o d u c t sw a sr e s e a r c h e da n dd e v e l o p e db yB G R I M M a n dF a n k o uL e a d a n dZ i n cM i n e ．T h ep r i n c i p l ef l o w s h e e tc o n s i s to fs p e e df l o t a t i o nt oo b t a i nl e a da n dz i n cc o n c e n t r a ti nh i g hq u a i l t y l e a da n dz i n cm i d d l ep r o d u c tm i x e d ，a f t e rf i n e g r i n d ，w a st r e a t e di nl u c kf l o t a t i o nt oo b t a i nl e a da n dz i n cb u l k c o n c e n t r a t e ．T h ec h a r a t e r i s t i ca r et h ef l o w s h e e ti ss i m p l e ，s a v em u c hv o l u l T l eo ff l o t a t i o nm a c h i n e ．L e s st y p eo f r e a g e n t su s e d ，q u a i t ya n dr e c o v e r yi n c o n c e n t r a t ea r eh i g h ．T h i sp a p e rd e s c r i b et h ek e yo ft e c h n o l o g ya r e a u t h e r ’si n v e n tp a e n ta n dm a n yn e wo r i g i n a lt e c h n o l o g yd e v e l o p e d ．T h et e c h n o l o g i c a lf l o w s h e e tc o m eu pt oa d v a n c e dw o r l ds t a n d a n di ng e l l e r a l ． K E YW O R D S s p e e df l o t a t i o n ；m i d d l ep r o d u c tf i n eg r o u n d ；b u l kf l o t a t i o n ；c o m b i n e dd e p r e s e n t 万方数据