选矿产能提升技术改造实践.pdf

第3 2 卷 2 0 1 2 年0 8 月 矿冶工程 M I N I N GA N DM E T A L L U R G I C A LE N G Ⅱ忸E R 矾G V 0 1 ．3 2 A u g u s t2 0 1 2 选矿产能提升技术改造实践① 兰希雄，何庆浪，李品福 云南华联锌铟股份有限公司，云南文山6 6 3 7 0 1 摘要某公司按照多碎少磨、各生产工序平衡生产的原则，对内部选矿车间进行产能提升技术改造，在确保选矿技术指标的前提 下，生产能力大幅度提高，生产成本明显下降，实现了逐步淘汰外部条件差、技术装备落后、生产成本较高的选矿车间的目标。 关键词都龙矿区；生产能力；多碎少磨；平衡生产；技术改造 中图分类号T D 9 2文献标识码A文章编号0 2 5 3 6 0 9 9 2 0 1 2 0 8 0 3 8 3 0 3 某公司是云南省的一个大型锌锡多金属硫化矿， 2 0 0 5 年以来整合矿权时收购了矿区内其它业主的选 矿厂，选矿生产能力达到2 0 0 万吨／年，共有铜街、兴 发、龙山、大坪、生龙、恒丰、利达、宏瑞八个选矿车间， 除大坪选矿车间外，其它选矿车间是在公司成立前在 不同时期由不同业主建设的，由于各种原因，缺乏总体 规划，存在生产规模偏小、生产工艺相对落后、能耗高、 技术指标偏低等问题。 2 0 0 7 年共处理矿石1 4 1 ．4 万吨，其中铜街、兴发、 龙山、大坪四个选矿车间 总生产能力为41 0 0t ／d 处 理1 1 4 ．4 万吨，而生龙、恒丰、利达、宏瑞四个选矿车间 总生产能力为26 0 0t ／d 由于外部条件差、工艺装备 落后、生产成本高等原因，全年仅处理矿石2 7 万吨。 2 0 0 8 年以来，公司针对各选矿车间存在的碎矿产品粒 度粗、磨矿效率低、各生产工序生产能力不够匹配、生 产用水紧张等问题，按照多碎少磨、各生产工序平衡生 产的原则，采用新工艺、新设备、新技术，有计划组织对 铜街、兴发、龙山、大坪四个选矿车间进行产能提升技 术改造，在确保选矿技术指标的前提下，实现了生产能 力的稳步提高，逐步淘汰外部条件差、技术装备落后、 生产成本较高选矿车间的目标。 1 碎矿工序技术改造 1 ．1 工艺调整 2 0 0 8 年，根据碎矿设备能力，按照多碎少磨和碎 磨平衡生产的原则，逐步减小筛网孔径和破碎机排矿 口尺寸，同时，根据碎矿产品粒度下降和磨矿能力提高 的需要，将碎矿系统作业时间从以前1 2h 延长到1 8 h 。通过碎矿工艺的调整，最大限度发挥了碎矿设备能 力，在未增加设备投入的情况下，碎矿产品粒度从3 5 ～4 0m m 逐步下降到2 0 ～2 5I T l m 。 1 ．2 技术改造 1 铜街车间。按照生产能力提高到8 0 0t ／d 的要 求，实施了二段破碎机、检查筛分换型改造，引进1 台 G P l 0 0 型高效细碎圆锥破碎机替代二段破碎2 台P E X l 5 0 x 7 5 0 颚式破碎机，振动筛规格型号由1 ．5 3 ．0 替换为 1 ．8 3 ．6 ，并将碎矿方式由湿式改为干式，经过一系列技 术改造，碎矿生产能力明显提高，破碎产品粒度进一步下 降到1 5m l T l ，可满足生产能力9 0 0t ／d 生产需要。 2 兴发车间。针对P Y Z 一1 2 0 0 圆锥破碎机设备 老化严重，故障率高问题，2 0 0 9 年进行更新改造，使碎 矿设备能力得以充分发挥，碎矿产品粒度下降到2 2 m m ，可满足生产能力16 0 0t ／d 需要。 3 大坪选矿车间。针对开路破碎流程破碎效率 低、二段破碎设备能力不足的问题，2 0 0 8 年改为闭路 碎矿流程，细碎采用1 台G P l I F 型高效细碎圆锥破碎 机替代颚式破碎机，改造后破碎产品粒度从4 0m m 下 降到1 5m m ，碎矿生产能力可满足22 0 0t ／d 需要。 4 龙山选矿车间。2 0 1 0 下半年引进1 台 中G M l 0 3 0 高压辊磨机用于细碎作业，由于高压辊磨机 实施的是准静压粉碎，物料颗粒在不断增加的外力作 用下，内部会产生大量裂纹，在裂纹附近发生应力集 中，聚集势能，并在作用力超过极限时发生粉碎，从而 实现了碎矿产品的超细粉碎，碎矿产品粒度由之前的 1 5m m 调整到1 0m m ，与改造前相比，磨矿给料中一3 m m 含量由3 2 ．8 2 ％提高到6 1 ．5 6 ％，一5m m 含量由 4 3 ．0 0 ％提高到7 7 ％，碎矿、磨矿可满足11 0 0 12 0 0 t ／d 生产能力需要。 2 磨矿工序技术改造 根据磨矿流程考查结果，各选矿车间普遍存在磨矿 效率偏低、产品粒度粗细不均，过磨、欠磨现象较为严重 的问题。围绕提高磨矿效率目标，主要采取以下措施。 1 采用G m a x l 5 高效旋流器替代高频振动细筛。 原磨矿流程为第一段采用球磨机与螺旋分级机构成闭 路磨矿，第二段采用球磨机与高频振动细筛构成闭路系 ①收稿日期2 0 1 2 - 0 6 - 2 8 作者简介兰希雄 1 9 6 9 一 ，男 畲族 ，江西南康人，高级工程师，主要从事选矿技术与管理工作。 万方数据 矿冶工程 第3 2 卷 统，由于高频振动分级效率低，影响磨矿处理量，而且高 频振动细筛因处理能力小，配置数量多，筛网易磨损，磨 矿产品粒度难以保证，维护量大，运行费用高。为此公 司引进高效旋流器G m a x 替代高频振动细筛，分级效 率得到明显提高，既提高了磨矿处理量，改善了磨矿产 品粒度，也减少了检修工作量，降低了生产成本。 2 磨矿介质的优化调整。2 0 0 8 年，与昆明理工 大学合作，以球径精确技术、岩石破碎力学原理及破碎 统计力学原理为技术支撑，实施精确化装补球方法，根 据球磨机给料粒度及返砂粒度情况对磨机内钢球配比 进行优化，同时为减少过粉碎现象，二段磨采用钢段替 代钢球，使磨机生产率提高1 0 ％、磨矿电耗及介质单 耗下降1 0 ％。 3 磨矿工艺参数的优化调整。根据处理量调整 需要，调整磨矿浓度、旋流器沉砂口径等技术参数，确 保磨矿、分级效率的正常发挥。 随着碎矿产品粒度降低、磨矿工艺设备配置优化， 磨矿生产能力稳步提高，2 0 1 0 年，铜街、兴发、大坪选 矿车间、龙山选矿车间生产能力分别提高到7 3 9 、 16 5 4 、21 5 5 、8 0 6t ／d 。 碎矿、磨矿生产能力提高，也要求后续浮选、重选 生产能力相应提高，为此，公司根据浮选、重选的生产 能力现状进行相应的技术改造。 3 浮选工序技术改造 3 ．1浮选设备配置调整和设备改进 2 0 0 8 2 0 0 9 年，生产能力提高对铜、锌指标影响 不大，主要原因一是浮选设备能力有一定富余，二是公 司在铜、锌选矿工艺技术方面作了较多改进，基本消化 了生产能力提高对铜、锌选矿技术指标的负面影响。 但随着生产能力进一步提高，浮选设备能力趋于紧张， 为此，公司根据各车间浮选设备能力开展一系列改造。 1 2 0 0 9 年，为了适应生产能力进一步提高的需 要，对铜街车间铜、锌浮选机配置进行优化调整，并增 加了1 台由1 ．5m 8 ．5m 浮选柱、2 台4m 3 浮选机和 1 台0 ．6 4m 3 浮选机。 2 2 0 1 0 年，针对大坪选矿车间铜、锌粗扫选3 6 台 S F 一8 浮选机工艺性能较差的问题进行改进，浮选效 率有明显提高，基本可满足生产能力提高的需要。 3 龙山选矿车问高压辊磨机投入生产后，碎矿磨 矿生产能力大幅度提高，为了适应这一变化，2 0 11 年7 月对铜、锌、硫浮选进行技术改造，新增4 台4m 3 和1 0 台1 ．2m 3 浮选机，并对浮选设备配置进行调整，改造 后，浮选系统可满足12 0 0t ／d 生产能力需要。 4 2 0 1 1 年底，大坪选矿车间新增2 台浮选柱，使铜、 锌精选满足整个车间生产能力提高到35 0 0t ／d 的需要。 3 ．2 实施铜锌粗精矿再磨工艺 都龙锌锡矿石中主要金属矿物共生关系密切，嵌 布粒度细，2 0 0 8 年之前采用一段浮选流程依次分选出 铜、锌、硫矿物，浮选尾矿依次采用磁选、重选回收铁和 锡石，磨矿粒度控制在一0 ．0 7 4m m 粒级占8 0 ％左右， 生产实践表明，在现有工艺流程条件下，铜、锌矿物未 充分解离，黄铜矿、闪锌矿的单体解离度分别为 5 4 ．6 9 ％、6 5 ．6 4 ％，导致精矿品位和回收率难以提高， 如进一步提高磨矿粒度，将使锡矿物过粉碎严重，影响 锡的回收。为了兼顾铜锌锡选矿工艺条件，2 0 0 9 年开 展铜锌粗精矿再磨工艺试验研究，并于2 0 1 0 年在内部 选矿车间推广应用，先后购置5 台立式螺旋搅拌磨机 用于大坪、铜街、兴发选矿车间铜、锌粗精矿再磨。实 施铜锌粗精矿再磨工艺后，铜、锌选矿技术技术指标明 显提高，也降低了对原矿磨矿粒度的要求，各车间将磨 矿粒度从一0 ．0 7 4m m 粒级占8 0 ％逐步下降到7 3 ％， 从而使磨矿生产能力得到较大提高。 4 重选工序技术改造 各选矿车间重选设备能力富余较小，随着生产能 力的不断提高，摇床配置紧张的问题较为突出，2 0 0 9 年锡回收率出现下降趋势，而增加摇床又受现场条件 限制难以实施。为此，公司组织力量进行技术攻关，对 重选工艺配置进行优化调整，实施了预先脱泥抛尾选 锡新工艺，使重选生产能力得到较大提升。 4 ．1 重选工艺配置优化技术改造 4 ．1 ．1 调整重选流程结构和设备配置针对生产能 力提高后，选锡流程中矿循环量大的问题，按照能收早 收、及时抛尾的原则，实施增加一段摇床数量、中矿摇 床抛尾技术改造，使大部分锡在一段摇床及时得到回 收，减少矿浆在流程中的循环量，提高摇床作业效率。 4 ．1 ．2 强化重选前的脱硫、除铁通过提高脱硫浮选 浓度、磁选机更新改造及技术参数调整，降低了铁、硫 重矿物对选锡的干扰。 4 ．1 ．3 次精矿作业改造针对兴发、铜街车间次精矿 作业采用间歇式工作方式、生产能力小的问题，将其改 造为2 4h 连续作业，次精矿系统能力提高了1 ～2 倍， 使次精矿作业锡精矿回收率从1 0 ％左右提高到2 0 ％ 左右，较好地贯彻了能收早收的工艺原则，促进了锡精 矿综合回收率的提高。 4 ．1 ．4 加强摇床管理加强对床面的维护、保养，对 老化、破损的床面及时更换，保证了摇床的分选效果。 4 ．1 ．5 锡精矿自流、过滤系统改造实施锡粗精矿自 流改造、采用带式过滤机过滤锡精矿，减少操作人员的 劳动强度，使操作人员的工作重心转移到对重选工艺 的操作、管理上来。同时也减少了产品转运过程中的 损失，间接提高了锡金属回收率。 通过重选工艺配置的优化技术改造，基本消化了生 产能力提高对选锡指标的负面影响，锡石回收率得到明 万方数据 2 0 1 2 年0 8 月 兰希雄等选矿产能提升技术改造实践 显提高，2 0 1 0 年内部选矿车间锡回收率从2 0 0 9 年的 3 8 ．7 0 ％提高到4 4 ．0 3 ％，比2 0 0 9 年提高了5 ．3 3 ％。 4 ．2 预先脱泥抛尾选锡新工艺的应用 龙山选矿车间实施高压辊磨机技术改造后，生产 能力将从8 5 0t ／d 提高到11 0 0 ～12 0 0t ／d ，需增加3 0 台摇床才能满足需要，但受现场条件限制难以实施。 为此提出预先脱泥抛尾的工艺思路重选是最后一道 选别工序，经过铜、锌、硫浮选和磁选之后，重选给矿浓 度下降到1 8 ％～2 0 ％，由于入选浓度低，摇床效率难 以提高；另外，选锡物料中，一l o 斗m 微细粒级含量 1 0 ％～1 5 ％，在目前选矿技术条件下无法回收，而且对 选锡过程干扰较大。如在选锡前采用旋流器进行分级 脱泥，将一1 0 “m 微细粒级脱除抛尾，人选浓度提高到 2 5 ％左右，达到减少入选矿量和矿浆量、提高分选效率 的目的。2 0 1 0 年1 2 月龙山选矿车间实施预先脱泥抛 尾工艺技术改造，取得了良好效果。 I 溢流 抛尾部分 产率占原矿1 0 ％左右，金属 量5 ％左右，溢流中一1 0 斗m 粒级含量达8 5 ％左右，达 到了抛尾标准。 2 生产计量检测数据反映，选锡物料经脱泥处理 后，避免了微细泥的干扰，单台摇床处理的矿浆量明显减 少，从而改善了摇床分选条件，锡回收率提高3 ％- 5 ％。 3 2 0 1 0 年1 2 月1 5 日高压辊磨机投入生产应用 以来，生产能力从8 1 0t ／d 提高到10 5 0t ／d ，由于实现 了旋流器溢流抛尾，摇床入选矿量减少1 0 ％左右，给 矿浓度从以前1 8 ％～2 0 ％提高烈2 5 ％左右，单台摇床 处理的矿浆量减少3 0 ％左右，可满足生产能力进一步 提高到11 0 0 ～12 0 0t ／d 的需要。 鉴于预先脱泥抛尾选锡新工艺在龙山选矿车间取 得良好效果，2 0 1 1 年铜街车间针对重选生产能力不足 的问题，选锡前新增了预先脱泥抛尾工序，在不增加摇 床数量的前提下，生产能力从2 0 1 0 年7 3 9t ／d 提高到 8 6 5t ／d 。增幅1 7 ％。 5回水工序技术改造 文山境内季节性干旱缺水严重，2 0 0 7 年各选矿车 间平均缺水停机2 2 天，影响原矿处理量1 5 万吨左右。 为确保枯水季节的正常生产，减少尾矿水外排对周边 环境的污染，2 0 0 8 年以来公司投入大量资金，新建或 改造尾矿回水设施，将尾矿水利用率从2 0 0 7 年的 4 5 ％提高到8 5 ％以上。 1 采用N T ．N 型聚丙烯酰胺对尾矿进行絮凝沉 降，沉降速度比自由沉降快了3 倍多，回水水质也有明 显改善。 2 新建大坪、铜街车间厂前回水设施，回收尾矿 中部分水后再自流到尾矿库。大坪、铜街车间分别使 用4 0 个、1 2 个4m 4m 倾斜板浓密箱，对最终尾矿 进行浓缩，厂前水主要返回重选工序。改造后厂前回 水率达到3 0 ％以上。 3 对兴发车间现有厂前回水设施进行技术改造， 新增1 台中1 2I l l 高效浓密机，与原有l 台巾1 21 “ 1 “ 1 高效 浓密机并联使用，满足了车间所有尾矿浓缩的需要，改 造后厂前回水率从8 ％提高到4 0 ％。 4 对现有尾矿库回水设施进行技术改造，对万龙 山尾矿库、铜街大沟尾矿库增加浮船、泵站、回水管线， 尾矿库回水能力得到较大提高。 通过上述改造，尾矿回水率提高到8 5 ％以上，在 短时间内无外部新水补充的情况下，利用厂前回水和 尾矿库回水能够维持正常生产。2 0 0 8 年以来，由于回 水率大幅度提高，确保了生产用水需要，缺水停机时间 大大减少，磨机运转率达到8 5 ％以上。 6 改造效果 1 生产能力稳步提高。铜街、兴发、龙山、大坪四 个选矿车间总生产能力从2 0 0 7 年41 0 0t ／d 逐步提高 到2 0 1 1 年的5 15 9 5t ／d ，提高幅度达3 6 ％，磨机运转 率从2 0 0 7 年8 2 ％提高到8 6 ％。四年来内部选矿车间 累计增加原矿处理量1 8 4 ．4 万吨。2 0 1 0 年，在宏瑞、 生龙车间停产 总生产能力17 0 0t ／d 和遭受百年一 遇特大旱灾的情况下，全公司完成原矿处理量2 1 8 ．1 万吨，比2 0 0 7 年提高了7 6 ．7 万吨。 2 锌、锡、铜选矿技术指标全面提高。产能提升 技术改造遵循满足工艺需要和平衡生产的指导思想， 在确保选矿技术指标的前提下提高生产能力。通过产 能提升技术改造和一系列的选矿工艺技术攻关，工艺 设备配置进一步优化，促进了锌、锡、铜选矿技术指标 的提高，2 0 0 8 2 0 1 1 年累计锌、铜精矿品位比2 0 0 7 年 分别提高2 ．8 1 ％、2 ．2 9 ％，锌、锡、铜回收率比2 0 0 7 年 分别提高1 ．6 7 ％、1 ．9 4 ％、1 3 ．2 4 ％。 3 生产成本逐年下降。生产能力提高使生产成 本得到明显下降，选矿可控成本从2 0 0 7 年6 5 ，3 6 元／吨 下降到2 0 1 1 年的4 4 ．8 1 形吨。 4 4 年来产能提升技术改造累计投资20 0 0 多万 元，总体生产能力提高了15 0 0t ／d ，与新建15 0 0t ／d 选矿车间相比，节省了大量投资。 7 结语 2 0 0 8 年以来，公司按照多碎少磨、各生产工序平 衡生产的原则，采用新工艺、新设备、新技术，有计划组 织对内部选矿车间各生产工序的进行一系列技术改 造，在确保选矿技术指标的前提下，生产能力大幅度提 高，生产成本明显下降，实现了逐步淘汰外部条件差、 技术装备落后、生产成本较高的选矿车间的目标。 万方数据