磨矿分级工艺考察及分析研究.pdf

2 0 1 2 年第6 期有色金属 选矿部分4 S d o I 1 0 3 9 6 9 巧j s s n ．1 6 7 1 1 9 4 9 2 ．2 0 1 2 ．0 6 ．O l O 磨矿分级工艺考察及分析研究 明平田，吴国民，李飞，邢晴晴 青海省第六地质矿产勘查院，西宁8 1 0 0 0 1 摘要为了提高某选矿厂磨矿分级效率。优化选矿工艺流程，对磨矿分级工段进行工艺考察，并对考察数据进行 分析总结，探索出最佳工艺参数一段磨矿浓度为7 9 ％，钢球充填率为4 ％1 3 ％，返砂比为2 8 0 ‰3 0 0 ％，旋漉器给矿 浓度为5 3 ％_ 5 6 ％；二段磨矿浓度为6 6 ％石9 ％，钢球充填率为3 5 ％一3 7 ％，返砂比为l l O ％一1 5 0 ％，旋流器给矿浓度为 4 1 ％4 3 ％。通过工艺优化，磨矿浮选处理量提高了5 ．5 9 如，选矿回收率提高了9 ．O ％。 关键词磨矿；分级；流程考察；分析 中图分类号T D 9 5 l文献标识码A文章编号1 6 7 l - 舛9 2 2 0 1 2 o 鲫0 4 5 0 4 砥髓眦ho nP I 燃h V 酬咖锄d 舢蛐o f G 而删吨a n da 嬲谢她啦蚰 删砜伽，肼‰廊，Ⅱ融，脚G 鳓砌 g 叼九戚6 d I 如n 饥幻。厂G ∞Z o 鲫册d 施妇m lE 印蛔乜t 1 幻睨，姗舰D D D I ，C I 舶埘 A b 缸徼t T bi 舶p 彤代t l l e 鲥n d i n g 趴dc h s s i f i c 撕∞e 伍c i e ∞yo fap k m ta n do p t i m i 髓t l I em j k 嘲m p r ∞e 鹪i I I gn 删曲∞t ，t l I es 扭8 陷o f 鲥n d i I l g 锄dc l a 蹈i f i c 撕o nw e 阳i n v 船t i g _ a t e d ，肌dt l l eo 曲m 岫t e c l l 玎i q ∞ p 越呱I e t e 瑙w e ∞麟p l o I 甜．灿ar e s u h ，t l l e 矗鹉t 函n d i n gd e 腿时i 87 9 ％，t h eb a u6 l l i I l gr a t ei s4 0 ％0 3 ％， 弛t t l mr a t ei s2 8 0 ％ 3 0 0 ％，t l 抡蠡B e d i I l g 姚dd e 璐畸t ot l l e c y c l o r l e i s5 3 ％～5 6 ％．- 1 1 l es e c o n d g r i I I d i I l g d e 鹏畸i s6 6 ％6 9 ％，t l l e b a l lc I 瑚西n gr a t ei s3 5 ％以7 ％，t I l er e t 啪6 n er a t ei s1 1 0 ％一1 5 0 ％，跚dt h e f e e d i I l gs o h dd e n s i 哆t ot l l ec y c l o n ei s4 l ％4 3 ％．1 1 l m u g ht I l eo p t i I n i z a t i o no fp r o c e 豁，t h e 协j a t 】m e mc a p ∞i t r o f 班n d i I l g 粕d ⅡI t 撕o np r o c e 鸥i n gh 硒b e e ni n c 弛a 8 e db y 5 ．5 9t ，l l ，觚dt I l e 丑I 斌i 蚰r e c o w 町l I 鹪b t 地n i n c m a ∞db y9 ．O ％． K e yw o r d s 咖d i n g ；c k 蒯i c 撕o n ；p r o c e 鼹i 璐p e c t i 伽；肌如i s 磨矿分级过程是选矿厂重要的生产过程之一， 其能耗占整个选矿过程的4 0 ％一6 0 ％，它起着承上 启下的作用[ ，其合理性和稳定性直接关系到后续 工序是否稳定运行及其选别指标的好坏【2 】。都兰金 辉矿业选矿厂处理能力为8 0 0 删，矿石性质属少 硫化物微细粒浸染型含金矿石，为典型的含砷、含 碳、低硫、难磨易泥化难选矿石，对磨矿细度要 求极其严格，2 0 1 1 年初浮选回收率极低，选矿指 标波动频繁，为此对磨矿分级工段进行了大量的工 艺考察，并对结果进行分析研究，发现了生产工艺 流程中影响生产指标提高的主要因素和关键问 题一磨矿分级效率低下。 磨矿分级工艺流程为两段闭路磨矿，均采用自 收稿日期2 0 l 枷2 _ 0 1 作者简介明平田 1 9 7 7 - ，男，陕西山阳人，硕士，高级工程师。 动控制，设备联系图如图1 所示。 定 甜 工段 图l 磨矿分级工段设备联系图 F i g ．1 1 kc ∞t ∞tw i d lt h ee q 【l l i p 麟斌0 fg r i I l d i n g a n dc l a s 8 近c 出∞s e c t i o n 万方数据 4 6 有色金属 选矿部分2 0 1 2 年第6 期 1 磨矿流程考察及结果分析 磨矿效率的高低取决于以下因素一是钢球级 配，二是磨矿浓度，三是返砂量的大小，四是钢球 充填率[ 3 ] ，金辉矿业磨矿作业采用“多碎少磨”的 指导思想，一段磨机给矿粒度小于1 0m m 粒级占 9 9 ．2 1 ％，级配采用西1 0 0 、垂8 0 、中6 0 及西4 0 的钢 球；二段磨矿采用西8 0 、中6 0 及西4 0 钢球。钢球 级配采用我国的经验公式，并作适当调整，在此不 作讨论，重点对磨矿浓度、钢球充填率、返砂比进 行考察并分析总结。旋流器分级效率的影响因素较 多，主要有给矿压力、给矿浓度、给矿细度及设备 因素[ 4 ] ，对旋流器给矿压力及设备因素在调试时已 进行了确定，一般情况下不予调整。 1 ．1 磨矿浓度对磨矿细度的影响 磨矿浓度过高或过低对磨矿效率均有影响，磨 矿浓度低，矿石在磨机中停留时间缩短，造成磨矿 效率低下，磨矿浓度过高，容易造成磨机“涨肚”， 一段、二段磨矿浓度与一7 4 m 产率关系如图2 、 图3 所示。 蓬 褂 { L 昌 i 芝 一段磨矿浓度，％ 图2 一段磨矿浓度与一7 4 斗m 产率的关系 F i g ．2 T h er e l a t i o n s h i pb e t w e e nt h ef i r s t g r i n d i n g d e n s i t ya n dt h ey i e l do f 一7 4 斗m 二段磨矿浓度，％ 图3 二段磨矿浓度与一7 4 斗m 产率的关系 F i g ．3 T h er e l a t i o n s h i pb e t w e e nt h es e c o n d g r i n d i n gd e n s i t ya n dt l l ey i e l d ～7 4p m 由图2 、图3 可知，随着磨矿浓度的增加，磨 机排矿口一7 4 斗m 产率呈先增加后降低的趋势，一 段磨矿最佳浓度为7 9 ％；但二段磨矿浓度受制于旋 流器分级浓度，适宜的磨矿浓度为6 6 ％一6 9 ％。 1 ．2 钢球充填率对磨矿细度的影响 钢球充填率过高过低都不合适，钢球充填率过 低，单位时间内对矿石的打击次数及研磨次数减 少，从而降低磨矿效率；钢球充填率过高，钢球占 用了矿石空间，使得矿石在磨机里停留时间缩短， 且能耗加大。一段、二段钢球充填率与一7 4 m 产 率关系如图4 、图5 所示。 l l 堡1 斟1 ’t } 一段钢球充填率，％ 图4 一段钢球充填率与一7 4 斗m 产率的关系 F i g ．4 T h er e I a t i o n s h i pb e t w e e nt h e6 r s tb a d lf i U i n g r a t ea n dt l l e y i e l do f 一7 4 斗m 3 53 73 94 14 34 54 7 二段钢球充填率，％ 图5 二段钢球充填率与一7 4 肛m 产率的关系 F i g ．5 T h eI ℃l a t i o n s h i pb e t w e e nt h es e c o n db a U 6 Ⅱi n gr a t ea n dt h ey i e l do f 一7 4 m 由图4 、图5 可知，对于2 7 3 6 溢流型球磨机， 钢球充填率对一段磨机的磨矿细度影响较显著，钢 球充填率大于4 5 ％，一7 4 斗m 产率降低较明显，钢 球充填率4 0 ％一4 3 ％为宜；二段钢球充填率 3 5 ％～ 4 5 ％ 的增加，磨机排矿口～7 4 斗m 产率有降低的 趋势，由此可见二段磨矿不宜采用较高的钢球充填 率，适宜的钢球充填率为3 5 ％～3 7 ％。 1 ．3 返砂比对磨矿细度的影晌 在一定范围内，生产率随循环负荷的提高而提 万方数据 2 0 1 2 年第6 期明平田等磨矿分级工艺考察及分析研究4 7 高，金辉矿业两段磨机的规格相同，应适当降低一 段磨机的循环负荷，提高二段磨机的返砂比，这样 不仅可以发挥二段磨机的工作效率，又可以提高一 段磨机的生产能力。 堡 斟 镬、 蛊 i 芝 2 7 0 2 8 0 2 9 03 0 0 3 1 0 3 2 0 3 3 03 4 0 3 5 0 3 6 0 3 7 0 一段返砂比物 图6 一段返砂比与一7 4 “m 产率的关系 F i g ．6 T h er e l a t i o n s h i pb e t w e e nt h ef i r s tu n d e I n o w r a t i oa n dt I l ey i e l d “一7 4 斗m 堡 静 { L 暑 i 芝 l ‘J 【，l l O1 2 0 1 3 U1 4 ‘J1 5 01 6 ‘Jl ‘7 01 8 0 1 9 02 唧 二段返砂比，％ 图7 二段返砂比与一7 4 批m 产率的关系 F i g ．7 T h er e l a t i o n s h i pb e t w e e nt h es e c o n d u n d e m o wr a t i oa n dt I l ey i e l do f 一7 4 斗m 由图6 、图7 可知，随着返砂比的增大，磨 机一7 4 斗m 产率降低，结合工艺对细度的要求，一 段返砂比2 8 0 ％一3 0 0 ％比较适宜；二段返砂比1 1 0 ％ ～1 5 0 ％比较合适。 1 ．4 分级浓度对旋流器溢流浓细度及底流细度的 影响 分级浓度对旋流器溢流的细度影响巨大，在生 产过程中，必须确定一、二段分级泵池的最佳浓 度，以保证循环负荷及分级效率处于最佳的状态。 由图8 、9 可知，旋流器给矿浓度对底流的浓 度影响不显著，但对溢流细度的影响较大，浓度越 低，溢流一7 4 斗m 含量越高；旋流器给矿浓度越 高，底流一7 4 仙m 含量越高，分级效率越低，适宜 的一段旋流器给矿浓度为5 3 ％二5 6 ％；二段旋流器 给矿浓度为4 1 ％4 3 ％。 1 ．5 旋流器给矿细度对分级细度的影响 零 、 越 瀑 堡 嘲 缸 曼 i 芝 图8 一段旋流器给矿浓度与分级各参数的关系 F i g ．8 7 1 1 1 e r e l a t i o n s h i pb e t w e e nt h ed e 璐i t yo ff e e d t ot I l e6 r s tc y c l o n ea n dc l a s s i f i c a t i o np a r a m e t e r s 堡 型 艇 堡 咖 缸 暑 i 芝 图9 二段旋流器给矿浓度与分级各参数的关系 F i g ．9 T h er e l a t i o n s h i pb e t w e e nt h ed e n s i t yo ff e e d t ot h es e c o n dc y c l o n ea n dc l a s s i f i c a t i o np 锄m e t e r s 一段分级给矿细度为一段磨机排矿细度，二段 旋流器给矿细度为一段旋流器溢流和二段磨机排矿 的混合物，根据工艺对细度的要求，旋流器给矿细 度应在一定范围内，确保二段分级溢流细度符合工 艺要求。一段、二段分级给矿细度与溢流细度的关 系如图1 0 、1 1 所示。 由图1 0 、1 1 可知，旋流器给矿一7 4 斗m 含量 越高，旋流器溢流一7 4 恤m 含量越高，结合工艺实 际，一段旋流器给矿细度 一7 4 斗m 含量 为1 7 ％ ～2 0 ％为宜；二段旋流器给矿细度 一7 4 斗m 含量 为4 2 ％一4 7 ％为宜。 2 最佳工艺参数汇总 磨矿分级是一个多变量的加工过程，各参数相 互影响相互制约，对每一个参数不能孤立地分析， 应综合分析研究，从而确定适宜参数，使得磨矿分 级过程处于相对稳定的状态，最佳工艺参数如表1 所示。 3 浮选指标汇总 选矿厂各月主要选矿指标如表2 所示。 O O O 0 O O O O O O O∞；。弛贷∞贷的稻∞於∞ 万方数据 锅有色金属 选矿部分2 0 1 2 年第6 期 一段旋流器给矿一7 4 恤m 含量，％ 图1 0 一段旋流器给矿细度与溢流细度的关系 F i g ．10 7 1 1 l er e l a 上i o n s h i pb e t w e e nt h ef i n e n e s s o f f e e dt ot h ef i I _ s tc y c l o n ea n dt h ef i n e n e s so fo V e m o w 冰 ＼ 棚 抽 吕 i 口 卜 薅 矧 二段旋流器给矿- 7 4 斗m 含量，％ 图1 1二段旋流器给矿细度与溢流细度的关系 F i g ．11 T h er e l a t i o n s h i pb e t w e e nt h ef i n e n e s s o f f e e dt ot h es e c o n dc y c l o n e 蚰dt l l e6 n e n e s so fo v e m o w 表1最佳工艺参数汇总表 T a b l e1T h eo p t i I n u mp I D c e s sp a r 呦e t e r ss u m m a r y ／％ 名称一段最佳参数二段最佳参数 磨矿浓度 7 96 6 ～6 9 钢球充填率 加4 33 5 ～3 7 返砂比 2 8 0 一3 0 01 1 0 1 5 0 旋流器给矿固体浓度 5 3 ～5 64 l ～4 3 旋流器给矿细度 一7 4 岬 1 7 2 04 2 4 7 通过对各月的磨矿分级工艺考察，并不断地优 化工艺，由表2 可知，原矿处理量在原设计的 3 3 ．3 3t ／l l 基础上逐步提高到3 8 ．9 2 讹，二段旋流器 溢流细度逐月提高，在浮选工艺流程不作任何变动 及原矿品位有所降低的情况下，浮选回收率由年初 的7 3 ．6 6 ％提高到近8 3 ％，选矿回收率提高显著， 表22 0 1 1 年各月浮选指标 1 铀l e2 T h en o t a t i o ni n d e xs u m m ￡吖i n2 0 1 1 由此可见企业经济效益提高明显。 4 结语 通过对磨矿分级进行工艺考察并进行综合分析 研究认为，磨矿浓度、钢球充填率对磨矿作业是最 重要的两个因素，钢球充填率过高过低都会降低磨 矿效率，特别是过高，还会造成能耗增加；用旋流 器作为分级设备，分级浓度对分级效率、返砂量的 大小的影响是极其显著的，而返砂量的大小反过来 又影响磨矿细度，特别是浮选细度 二段旋流器溢 流细度 对矿物嵌布极其细小的矿石选矿回收率的 影响巨大，细度达不到要求，会严重降低选矿回收 率，因此对磨矿分级工段进行工艺考察，并找出适 宜的操作参数，对每个选矿厂都是至关重要的，应 引起足够的重视。 参考文献 [ 1 ] 邹金慧，高兰，黄宋魏．自动化控制技术在磨矿分级中 的应用[ J ] ．数据采集与处理，2 0 0 8 ，2 3 z 1 1 3 1 1 3 2 ． [ 2 ] 明平田，毕文．选矿自动化在金辉矿业的应用[ J ] ．武 汉工程大学学报，2 0 1 l ，3 3 2 9 2 9 3 。 [ 3 ] 刀正超．磨矿工[ M ] ．北京冶金工业出版社，1 9 8 7 1 9 0 1 9 8 ． [ 4 ] 于仲安，王柏坚．磨矿分级过程计算机控制系统[ J ] ．工 矿自动化，2 0 0 7 8 8 9 9 1 ． 万方数据