大直径旋流器在三山岛金矿磨矿分级中的应用.pdf

S e r I a lN o ．4 8 7 N o v e m b e r ．2 0 0 9 现代矿业 M O R D E NM I N I N G 总第4 8 7 期 2 0 0 9 年1 1 月第1 1 期 大直径旋流器在三山岛金矿磨矿分级中的应用 张振平高永生郭忠田李炜彭玉升芦新涛 山东黄金矿业股份有限公司三山岛金矿 摘要介绍了F X 7 1 0 大直径旋流器和F X S 0 0 旋流器在三山岛金矿选矿车间的应用情况，分 析了现场运行数据，数据表明F X 7 1 0 及F X 5 0 0 水力旋流器具有分级效率高、运行指标稳定的优点， 各项技术指标均达到了设计要求。 关键词水力旋流器；分级；三山岛金矿 中图分类号T I M 5 5 ．5文献标识码B 文章编号1 6 7 4 - 6 0 8 2 2 0 0 9 1 1 - 0 1 1 0 - 0 2 1 前言 磨矿分级作业是矿物分离极其重要的生产环 节，也是选矿厂能耗最大的作业环节。据统计，磨矿 能耗约占选矿厂总能耗的4 0 ％～6 0 ％，矿物嵌布粒 度越细，要求磨矿粒度越细，磨矿能耗越高。因此， 磨矿分级作业工作状态好与坏，直接关系到矿山的 经济效益。磨矿分级作业决定了入选物料细度及其 单体解离程度，分级作业要求的合格细度是分选作 业的必要条件，直接影响了分选作业可能达到的选 别指标。 水力旋流器是一种高效离心力场分级设备，给 矿物料沿圆筒内壁高速给入，介质、颗粒的混合体产 生旋转形成离心力场，不同粒度不同密度的颗粒产 生不同的运动轨迹，在离心力、介质粘滞阻力、重力 等力场的作用下，重颗粒向周边运动，通过锥形体从 沉砂口排出；轻颗粒向中心运动，由溢流管排出，主 要实现固体颗粒的粗细分级。 三山岛金矿选矿车间过去一直采用螺旋分级机 作为主要的分级设备，该设备分级质效率低，只有 2 0 ％一3 0 ％，造成磨矿分级细度不够，同时又存在严 重过磨现象。三山岛金矿采用了威海市海王旋流器 有限公司的高效水力旋流器作为主要分级设备，旨 在提高分级效率，减少矿物的过磨，提高金属回收 率，同时降低球磨机负荷，提高球磨机磨矿效果。 2 三山岛金矿磨矿分级工艺 三山岛金矿属于典型的蚀变形矿床，矿石以原 生硫化矿为主。矿石中金属矿物以银金矿和黄铁矿 为主 占金属矿物总量的9 0 ％以上 ，其他为自然 金、毒砂、闪锌矿、方铅矿和黄铜矿等；非金属矿物以 石英、绢云母和长石为主，其他为方解石。 选矿车间共有两个相对独立的磨矿分级系统， 一系统设计原矿处理能力为30 0 0 t ／d ，一段为两个 以．7 m 3 ．6 m 格子型磨机和以．O m 双螺旋分级机 构成的闭路磨矿系列，二段为一台以．7 m 3 ．6 m 溢 流型球磨机与F X 7 1 0 旋流器构成闭路磨矿系统；二 系统设计处理能力为10 0 0 t ／d ，采用一台以．7 m 3 ．6 m 格子型磨机和F X 5 0 0 旋流器形成的闭路磨矿 系统。工艺流程见图1 a 、 b 。 3 高效水力旋流器现场应用与分析 3 ．1 F X 7 1 0 大直径旋流器的应用 一系统达到日处理量30 0 0 t ，其中二段旋流器 主要工艺参数旋流器给矿浓度5 0 ％一5 5 ％。溢流 矿车在进入卸载曲轨时，与轨道接触点相交处 修圆，以消除底门经过时产生的冲击和震动。 曲轨在轨面标高时，此中心线与轨面标高相差 3 0 r a m ，是曲轨圆钢直径的一半。 3 结论 1 曲轨确定以后，要根据曲轨的支撑形式与 张振平，男，高级工程师，选矿车间主任。2 6 1 4 4 2 山东省莱州市。 1 1 0 支撑点间的距离，对曲轨进行修正。 2 分析采用抛物线式卸载曲线其曲线斜率随 底部到轨面时，曲线斜率逐渐增大，一般根据加工难 度采用直线型卸载曲线，其矿车在卸载站匀速前进， 底门开启角速度也匀速不变。矿车卸载的自行推力 仅随物料的下落面逐渐减小。这种卸载曲线可以作 到最短。按这种曲线所作的曲轨加工制造容易。 收稿日期2 0 0 9 - 0 8 - 0 3 万方数据 张振平高永生等大直径旋流器在三山岛金矿磨矿分级中的应用2 0 0 9 年1 1 月第1 1 期 细度一2 0 0 目的占5 5 ％以上，溢流浓度3 8 2 ％。 原矿 1 台F X 7 1 0 旋流器 1 台咖2 ．7 m 3 ．G m l 溢流型磨机、 至选别作业 原矿 至选别作业 8 - 一系统 b 二系统 图I三山岛金矿磨矿分级工艺流程 根据生产能力，采用1 5 0 z J - 6 0 渣浆泵做为旋流 器供矿泵，额定流量Q 4 0 0 m 3 ／h ，额定扬程H 3 1 n l 。并配用一台变频调速器根据泵槽液位调整转 速，以保证泵不抽空，旋流器工作压力稳定。 投产后F X 7 1 0 大直径旋流器主要技术指标见 表1 。 由表1 可知，F X 7 1 0 旋流器在满足处理量30 0 0 t ／d 的要求，且具有以下优点。 表1F X 7 1 0 旋流器现场技术指标 物料浓度一2 0 0 目分级效率循环负荷入料压力处理量 垒整￡垒 墅二竺』至 竺生』 12 给矿 5 4 ．73 1 ．4 8 溢流 3 8 ．05 7 ．2 04 3 ．0 61 5 40 ．0 5 0 ．0 73 0 0 0 堡堡 皇兰 垒丝 1 溢流浓度为3 8 ．0 ％，溢流中一2 0 0 目含量 为5 7 ．2 0 ％，分级效率为4 3 ．0 6 ％，均达到了设计要 求。 2 与砬．7 m 3 ．6 m 溢流型球磨机组成的磨 矿分级作业的循环负荷为1 5 4 ％，有利于提高二段 溢流型磨机的台时处理量，同时也有利于减少过磨。 3 入料压力仅为0 ．0 5 ～0 ．0 7 M P a ，既降低了 分级作业的能耗，又减轻了泵和旋流器的磨损，提高 了设备的使用寿命。 3 ．2 脯0 0 旋流器的应用 二系统日处理量10 0 0 t ，采用一段闭路磨矿分 级流程。旋流器主要工艺参数给矿浓度5 5 ％一 6 0 ％，溢流细度一2 0 0 目含量占5 0 ％以上，溢流浓度 3 8 2 ％。 采用L P Ⅲ卜1 5 0 ／1 2 5 渣浆泵做为旋流器供矿 泵，额定流量Q 1 8 0 m 3 ／h ，额定扬程H 3 6 m 。并 配用一台变频器便于根据泵槽液位调整转速，以保 证旋流器工作压力稳定。 F X 5 0 0 旋流器主要技术指标见表2 。 表2F X S 0 0 旋流器现场技术指标 物料浓度一2 0 0 目分级效率循环负荷人料压力处理量 名称／％ ／％ ／％／％／M P a ／ t ／d 给矿 5 8 ．4 1 9 ．7 6 溢流3 6 ．75 3 ．9 74 4 ．6 22 9 7O ．0 6 0 ．0 81 0 0 8 沉砂7 2 ．9 1 0 ．8 4 由表2 可知，F X 5 0 0 旋流器能满足10 0 0 W d 的 处理量，且具有以下特点。 1 溢流浓度为3 6 ．7 0 ％，溢流中一2 0 0 目含量 为5 3 ．9 7 ％，分级效率为4 4 ．6 2 ％，均达到了设计要 求。 2 入料压力仅为0 ．0 6 0 ．0 8 M P a ，既降低了 分级作业的能耗，又减轻了泵和旋流器的磨损。 4 结语 F X 7 1 0 大直径旋流器和F X S 0 0 旋流器在三山 岛金矿选矿车间一年多的生产应用表明海王公司 旋流器在低压力的给矿条件下，具有较高的分级效 率；处理能力、磨矿分级细度和浓度均达到或超过了 设计指标，磨机过磨现象显著降低；分级作业的低压 力给矿条件，减轻了旋流器、管路及其给料泵的磨 损，提高了设备的使用寿命，有利于生产工艺流程的 稳定，是选厂达到设计处理能力的重要设备。 参考文献 [ 1 ]庞学诗．水力旋流器工艺计算[ M ] ．北京中国石化出版社， 1 9 9 7 1 1 2 一1 1 3 ． 收稿日期2 0 0 9 4 6 - 2 2 4 1 ．J ‘L ．址．‘止．‘．L ．址．址．‘．L 一‘- L J I L ．‘‘L ．址．址止卫I ‘．L ．址．址J I L ．‘．L 一‘I L 舢．址“J l L J 止．址j ．L ．‘‘L ．‘‘L ．‘‘．址| ‘l L ．‘．L ．‘‘I ‘‘．‘‘4 L ．‘- L j 止．工I L j - L j ．L ．‘．L j L ．‘‘ 上接第1 0 1 页 利用，减少环境污染，符合国家提 [ 33 昊仕富．利用废渣钢熔炼原料纯铁[ J ] ．钢铁钒钛，1 9 9 5 ，1 6 出的“发展循环经济和可持续发展”的产业政策，具 1 5 4 - 5 7 ． 有显著的社会效益、经济效益和环境效益。 H 1 薹；嚣薯妻羞，渣钢品级推进钢渣资源似废钢铁’ 参考文献 [ 5 ] 秦玉华，蔡锡根．渣钢配料及电炉冶炼工艺【J ] 江苏冶金， 1 9 9 5 3 1 7 1 9 ． [ 1 ] 常维废钢的分类、加工和利用[ J ] 废钢铁，2 0 0 0 ，6 2 2 7 [ 6 ] 柬喜民．湿法、干法铜渣高效综合利用工艺及成套设备[ J ] ．冶 ～3 0 金环境保护，2 0 0 7 2 3 9 ，4 2 ． [ 2 ] 范鼎东合理使用渣钢铁的理论探讨[ J 】华东冶金学院学报， 收稿日期2 0 0 9 - 0 5 ．1 3 2 0 0 0 ，1 7 【2 1 0 3 1 0 7 ． 11 1 裟 Z 子 刊 绑格 冶 2 万方数据 大直径旋流器在三山岛金矿磨矿分级中的应用大直径旋流器在三山岛金矿磨矿分级中的应用 作者张振平， 高永生， 郭忠田， 李炜， 彭玉升， 芦新涛 作者单位山东黄金矿业股份有限公司三山岛金矿,261442,山东省莱州市 刊名 现代矿业 英文刊名MODERN MINING 年，卷期2009，11 引用次数0次 参考文献1条参考文献1条 1.庞学诗.水力旋流器工艺计算[M].北京中国石化出版社,1997112～113. 相似文献10条相似文献10条 1.外文期刊 Frank Demczenko 细粒磁性颗粒在水力旋流器中的分级其特性和分级效果研究细粒磁性颗粒在水力 旋流器中的分级其特性和分级效果研究 2.外文期刊 F.Demczenko 细粒磁性物料水力旋流器分级模型的研制细粒磁性物料水力旋流器分级模型的研制 3.期刊论文 胡建平 CCФ380水力旋流器的应用及分级效果评定 -煤炭加工与综合利用20046 对CCФ380水力旋流器的分级粒度和处理能力进行了验证,介绍了影响水力旋流器运行和分级效果的主要因素,对水力旋流器的实际应用情况作了比较 全面的分析,并对其分级效果进行了评定. 4.学位论文 王泽红 不同密度矿物在旋流器分级过程中行为的研究 1995 水力旋流器广泛应用于冶金、化工、建材及选矿等工业部门的分级、分选、脱泥、脱水等作业.该文主要针对不同密度矿物在水力旋流器分及过程中 的行为进行了研究.以单一物料即密度相同作为水力旋流器的给料,进行了多种条件试验,重点研究了水力旋流器锥角和角锥比变化对其工作指标的影响 ,探讨了给料固体密度对旋流器工作指标的影响.通过石英砂和磁铁矿的人工混合物料及单一物料试验,研究了混合物料及其各组分矿物在水力旋流器分级 过程中的分级行为.结果表明混合物料的分级行为是其各组分单一矿物分级行为的线性叠加;混合物料的分级量效率是其各组分单一矿物分级量效率的线 性叠加.这为预测和控制选矿厂水力旋流器沉砂和溢流中各成分的含量品位及沉砂和溢流的粒度分布、实现水力旋流器的自动控制奠定了理论基础. 5.期刊论文 易峦.孙伟.邓美姣.胡岳华.YI Luan.SUN Wei.DENG Mei-jiao.HU Yue-hua 水力旋流器的结构参数对凡 口铅锌矿分级性能的影响 -矿冶工程2008,282 以自制的水力旋流器对广东凡口铅锌矿进行了分级试验,考察了旋流器沉砂口直径、溢流口直径和溢流管插入深度等结构参数对分级粒度的影响,确 定了最佳结构参数.用拉苏莫夫法对试验结果进行了分级粒度的分配计算,并将实际分级粒度与最大切向速度轨迹面法计算的理论值进行了对比分析,发现 两者存在一定的偏差,表明拉苏莫夫法需要进行一定程度的修正之后才能适用于凡口铅锌矿. 6.期刊论文 王建中 水力旋流器分级在尖山选厂的应用研究 -金属矿山20041 介绍了尖山铁矿选厂采用Φ500 mm水力旋流器分级技术的应用经验及研究体会.生产实践表明,水力旋流器分级是一种高效、可靠的矿物分级技术. 7.会议论文 刘培坤.王霄鹏 细粒分级用水力旋流器试验研究 1999 介绍了水力旋流器在细粒分级中的应用，通过试验，研究了水力旋流器结构参数、操作参数对分级作业的影响，并优化了工艺条件。 8.会议论文 刘培坤.王书礼.锁军.辛国强 水力旋流器在分级浓缩工艺中的应用 2006 水力旋流器在颗粒分级脱泥、料浆浓缩等工艺中,依靠旋转流中不同直径或比重的颗粒所受到离心力大小不同,从而完成颗粒的快速分级与分离,通过 旋流器分级可以得到粒度组成不同的产品,同时由于其快速高效分离的特点,旋流器与浓缩机、过滤机的有机组合,将为优化系统工艺操作提供了可能。系 统介绍了旋流器在现场应用的几组实例,对工程设计和改造有一定的指导意义。 9.学位论文 孙盈 水力旋流器取代螺旋分级机的研究及其湍流场仿真计算 2005 水力旋流器是应用非常广泛的液体、非均相混合物的分级、分离设备。旋流器依靠流体产生的离心力场实现分级与分离，因此与依靠重力场分级与 分离的设备相比，显示出一些突出的优点结构简单，占地面积少，设备投资少，运行成本低，易于安装和操作；旋流器内产生的较高的剪切力可有效 地破坏颗粒间的团聚，有利于固相颗粒的分级与洗涤；用途广泛，不仅用于固体颗粒的分级、分类与洗涤，还可用于液体澄清、料浆浓缩、液体除气与 除砂以及非互溶液体的分离等. 水力旋流器在我国选矿厂已有多年的应用实践，以往主要用于细粒物料的分级、矿浆浓缩、脱泥脱水等，而粗磨阶 段基本都用螺旋分级机作分级设备。但近年引进国外工艺新建的大型选矿厂，第一段磨矿的分级作业都采用水力旋流器，国外应用水力旋流器相当普遍 ，螺旋分级机已很少见。第一段磨矿采用水力旋流器分级的主要问题是磨机排矿粒度组成极不均匀，粗大颗粒含量高并含有碎钢球，容易造成旋流器、 泵及管道的严重磨损堵塞。由于优质的耐磨材料的出现，磨损的问题已不突出，主要是堵塞的问题。引进国外工艺新建的大型选矿厂，在磨机排矿后都 设置有除渣系统，筛除粗大颗粒及碎钢球并将其返回磨机中，从而解决了堵塞问题。但对于老选厂，欲用旋流器取代螺旋分级机遇到的最大问题就是不 具备安装除渣系统的场地空间。带着这一问题，我们与生产现场合作研究，探索在不设置除渣系统的条件下用旋流器取代螺旋分级机的可行性。 通过在酒泉选矿厂和攀枝花选矿厂的实验结果表明1工业试验与实践表明，老选厂一段磨矿作业在不增设除渣系统和不用对格子型球磨机进行改造的 条件下，仍可以用旋流器取代螺旋分级机。用旋流器取代螺旋分级机后，可腾出大面积的场地用于其它技改，可大大减轻分级作业的维修工作量，降低 生产成本。 2旋流器分级效果与矿石性质有重要关系 3对于选矿厂中矿石硬度低、易磨，球磨排矿中合格粒级的含量高，用旋流器取代 螺旋分级机后能充分显示出旋流器分级效率高的特点，用旋流器取代螺旋分级机可明显提高磨矿的工艺指标改造效果非常明显。 4对于选矿厂中 矿石硬度高、难磨，球磨排矿中的合格粒级含量较低，旋流器分级效果受给矿条件波动的影响便显现出来，而导致溢流粒度组成的波动，要增设一简单 的控制分级设备。 对于固液两相流分离的大型水力旋流器水力旋流器直径D500cm真实闭路仿真，对于确定旋流器的合理工艺参数、解决旋流器 分级工艺中的问题、旋流器分级工艺的设计以及对旋流器开展理论研究、新型旋流器的开发等具有重要意义。 10.会议论文 刘培坤.王书礼.锁军.辛国强 水力旋流器在分级浓缩工艺中的应用 2007 本文介绍了水力旋流器在颗粒分级脱泥、料浆浓缩等工艺中的应用，依靠旋转流中不同直径或比重的颗粒所受到离心力大小不同，从而完成颗粒的 快速分级与分离，通过旋流器分级可以得到粒度组成不同的产品，同时由于其快速高效分离的特点，旋流器与浓缩机、过滤机的有机组合，将为优化系 统工艺操作提供了可能。本文系统介绍了旋流器在现场应用的几组实例，对工程设计和改造有一定的指导意义。 本文链接 下载时间2010年3月12日