有色金屬大型高效選礦設(shè)備的發(fā)展與應(yīng)用

胡瑞彪,黃光洪,陳典助,李小健,陳正軍

(長沙有色冶金設(shè)計研究院,湖南長沙 410011)

·機械設(shè)備·

有色金屬大型高效選礦設(shè)備的發(fā)展與應(yīng)用

胡瑞彪,黃光洪,陳典助,李小健,陳正軍

(長沙有色冶金設(shè)計研究院,湖南長沙 410011)

文章介紹了國內(nèi)外有色金屬選礦設(shè)備大型化的使用情況,并以大型高效選礦設(shè)備的生產(chǎn)實例,分析了選礦大型化設(shè)備的發(fā)展趨勢及應(yīng)用前景。

有色金屬;選礦;大型設(shè)備;進展

隨著國民經(jīng)濟的飛速發(fā)展,礦產(chǎn)資源的大量被開發(fā),原材料不斷消耗,使得已探明資源量不斷減少,同時導(dǎo)致了被采原礦日趨貧、細、雜;為了提高選礦廠的效益,大型或特大型選礦廠日趨增多。這就對選礦設(shè)備提出了越來越高的要求,促使選礦設(shè)備不斷向大型、高效節(jié)能的方向發(fā)展。

選礦設(shè)備和選礦工藝的發(fā)展是同步的,任何高效的新型選礦設(shè)備都是伴隨選礦廠生產(chǎn)要求而誕生,同時亦會促進選礦廠工藝技術(shù)、大型高效選礦設(shè)備的發(fā)展。設(shè)備技術(shù)水平是實現(xiàn)選礦工藝的前提,既直接影響生產(chǎn)流程的暢通和效率,同時也影響產(chǎn)品的質(zhì)量以及選礦廠綜合經(jīng)濟效益。因此,國內(nèi)外非常重視選礦設(shè)備的開發(fā)和應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)的進步,各相關(guān)學(xué)科間的相互交叉和滲透,加上各專業(yè)間的互相協(xié)作,更促進了新結(jié)構(gòu)、新材料的新型選礦設(shè)備的問世;機電一體化和自動控制技術(shù)的廣泛應(yīng)用,則更有力地推動了選礦設(shè)備的不斷創(chuàng)新和向高效節(jié)能方向發(fā)展。

1 國內(nèi)外采用的主要大型、新型破碎設(shè)備及應(yīng)用

在選礦廠的設(shè)計和生產(chǎn)過程中,為了對入選礦石中有用礦物最大限度地回收利用,同時盡可能降低選礦廠的能耗,減少對環(huán)境的影響與污染,提高選礦廠的經(jīng)濟效益和社會效益,破碎、磨礦、浮選和濃縮設(shè)備的選擇就顯得尤為重要。破碎、磨礦工序的能耗和鋼耗占選礦廠生產(chǎn)的一半以上,特別是磨礦工序,單位能耗遠比破碎工序能耗高得多,占整個礦物粉碎作業(yè)的85%以上,占選廠的30%～60%。因此,采用新的破碎工藝、選擇大型高效破碎設(shè)備等方法強化破碎作業(yè),減少磨礦的給礦粒度,是提高碎磨效率,降低選礦成本的重要途徑,也是設(shè)計選礦廠應(yīng)該遵循和考慮的基本原則。

1.1 破碎機

傳統(tǒng)破碎工藝流程的破碎產(chǎn)品粒度大,難以貫徹多碎少磨的節(jié)能原則。其工藝特點是:能耗高,工藝流程長。一般來說,破碎作業(yè)需采用兩段或多段破碎才能獲得理想的產(chǎn)品粒度,這樣一來,會造成破碎工段設(shè)備臺數(shù)增加,廠房面積增大,無形中增大了基建投資。因而,設(shè)計過程中采用大型化、高破碎比的設(shè)備是破碎工藝的發(fā)展趨勢。

隨著美卓礦機和Sandvik礦機在我國特大型礦山的應(yīng)用,這一現(xiàn)象有了一定的改善。就有色金屬礦山而言,在粗碎方面,現(xiàn)階段最大的粗碎設(shè)備是MK-Ⅱ60-110旋回破碎機,該設(shè)備有大傾角的破碎腔和較長的破碎面,具有超高的破碎能力,在控制破碎產(chǎn)品粒度 ≤300 mm時最大處理能力可達6 080 t/h,且具有能耗低、多種偏心距、排礦口調(diào)整范圍寬(175～250 mm)、易于維護保養(yǎng)和維修等特點。

中細碎設(shè)備中,瑞典Sandvik集團生產(chǎn)的液壓圓錐破碎機,具有陡錐、高擺頻、小偏心距、底部單缸液壓支承和頂部星型架結(jié)構(gòu)的特點,同一臺破碎機可以安裝從特粗到特細7種破碎腔型,襯板形狀為恒定襯板特性等特點而被關(guān)注,其系列規(guī)格有S、H等系列,S系列液壓圓錐破碎機為第二段圓錐破碎機,用于大進料粒徑的二段破碎,與H系列圓錐破碎機的主要區(qū)別是給料口較大。H8800型圓錐破碎機的給料粒度范圍為460～50 mm,排礦口調(diào)整范圍10～51 mm,最大安裝功率600 kW。用于中碎作業(yè)時最大處理能力可達15 kt/d,細碎作業(yè)時最大處理能力可達7 500 t/d。該設(shè)備在國外應(yīng)用于世界最大的地下銅礦——智利Codelco公司的 El Teniente銅礦等礦山[1]。我國德興銅礦、河南欒川鉬礦等大量已使用了這一規(guī)格的設(shè)備。

目前世界上比較大的旋回破碎機還有德國Krupp公司制造的1 600 mm×2 896 mm旋回破碎機,單臺處理能力也可達到10 kt/h以上,現(xiàn)用于Iriana Jaya的 Grasberg銅金礦。

北京礦冶研究總院研制的外動顎大破碎比勻擺顎式破碎機能提供較大的破碎比(最大可達17.5),一段破碎就可使產(chǎn)品粒度達到-12 mm,對降低流程的復(fù)雜性有一定的幫助[2],已在銅陵有色金屬公司鳳凰山銅礦、河北永昌金礦、四川某金礦、內(nèi)蒙古白音罕山鉛鋅礦等采用,具有較佳的效果,不過該設(shè)備的處理能力有限,主要考慮在中小型礦山使用。該單位還設(shè)計生產(chǎn)了PA低矮系列顎式破碎機,這種設(shè)備因給料高度比同規(guī)格普通破碎機低近30%而被用于井下工作,其最大規(guī)格為 900 mm×1 200 mm[3]。北方重工生產(chǎn)的顎式破碎機有PEF和PEJ兩個系列,其中PEJ系列最大的規(guī)格為1 500 mm× 2 100 mm。

1.2 高壓輥磨機

高壓輥磨機又名輥壓機,實際上高壓輥磨機在上世紀80年代就被應(yīng)用到了水泥行業(yè),而在金屬礦山領(lǐng)域的應(yīng)用由于材質(zhì)和輥面磨損等問題而進展較慢。不過伴隨著材料業(yè)的發(fā)展,以及全球礦業(yè)開發(fā)過程中對生產(chǎn)規(guī)模大型化和最大限度降低礦石破碎、磨礦能耗的要求,使用大型高壓輥磨設(shè)備已成為行業(yè)的發(fā)展趨勢。

世界上最大的高壓輥磨機是由德國的 Krupp Polysius公司制造的,規(guī)格為Φ2 400 mm×1 650 mm,這種設(shè)備對高硬度礦石的磨碎效果尤為突出,而且同比節(jié)能達30%以上,已在秘魯?shù)腃erro Verde銅鉬選礦廠得到應(yīng)用,生產(chǎn)能力達到2 900 t/h。據(jù)報道[4],高壓輥磨機在銅礦石的破碎方面有比較多的應(yīng)用,印度尼西亞的PT銅金礦于2007年在其C1和C2選礦廠安裝了兩臺Φ2 000 mm×1 500 mm的高壓輥磨機進行礦石的超粉碎,每臺處理量1 450 t/h;哈薩克斯坦的 Kasachsmys銅礦用Φ1 700 mm× 1 400 mm的高壓輥磨機進行礦石的破碎,處理量約為1 000 t/h[5,6]。

陜西金堆城鉬業(yè)公司是國內(nèi)首個引進高壓輥磨機的有色企業(yè),引進的 Krupp Polysius公司生產(chǎn)的RPl4—1400高壓輥磨機,將細碎產(chǎn)品開路破碎后給入球磨分級系統(tǒng),輥壓前、后物料給入一段球磨機,臺時處理能力之比為1.975。國內(nèi)也有一些企業(yè)加入了研發(fā)高壓輥磨機的行列,四川成都利君公司設(shè)計的高壓輥磨機的最大規(guī)格為Φ2 400 mm×1 600 mm,最大處理能力可達2 200 t/h(鐵礦石)。該設(shè)備在內(nèi)蒙古中西礦業(yè)有限公司正準備安裝使用,設(shè)計處理能力1 500 t/h。

2 大型磨礦設(shè)備進展及應(yīng)用

磨礦工藝可以分為兩大類:一類為常規(guī)的碎磨流程,即破碎篩分+球磨工藝,另一類是(半)自磨流程即粗碎+自磨(半自磨)+球磨工藝。在國外發(fā)達國家,由于勞動力成本高、自動化程度高等原因,流程結(jié)構(gòu)簡單且易實現(xiàn)自動控制的自磨(半自磨)+球磨工藝在特大型選礦廠得到廣泛應(yīng)用,促使大型、特大型自磨機與半自磨機得到巨大的發(fā)展。該類設(shè)備具有單臺生產(chǎn)能力大、工藝配置簡單、選擇性磨礦效果好的特點,也非常適合我國選礦廠發(fā)展的需求,因而國內(nèi)一些特大、大型礦山也已逐步開始推廣這種工藝。

2.1 自磨機和半自磨機

目前世界上生產(chǎn)應(yīng)用的半自磨機規(guī)格最大的已達到Φ12.19 m×7.32 m,驅(qū)動功率為20 MW。美卓礦機現(xiàn)在已能設(shè)計和制造Φ13.41 m×7.92 m(有效研磨長度為7.32 m),驅(qū)動功率為31 MW(環(huán)形電機驅(qū)動)的半自磨機。其Φ12.2 m×6.7 m型自磨機已應(yīng)用于澳大利亞的Newvrest Cadia銅金礦,處理能力為2 100 t/h。在智利Collahuasi mine安裝的Φ12.19 m×7.32 m半自磨機是國外目前使用最大的半自磨機。2010年由中信重工機械股份有限公司成功研制的世界最大、最先進的Φ12.2 m×10.9 m自磨機也已交付澳大利亞SINO鐵礦項目。

銅陵冬瓜山銅礦選礦廠是我國首次采用大型半自磨機的選礦廠,采用的磨礦設(shè)備為Φ8.534 m× 3.962 m半自磨機,爾后自磨機在有色金屬選礦廠逐漸得到推廣和應(yīng)用。一些開發(fā)時間較長的大型礦山也在流程改造或擴建時采用了自磨、半自磨機流程。2010年4月2日,由中信重工自行設(shè)計、完全擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的目前國內(nèi)最大的Φ10.37 m× 5.19 m(雙電機驅(qū)動)半自磨機完成了試車,該型號半自磨機是國內(nèi)目前規(guī)格最大、系統(tǒng)配置最高、控制性能最完善的磨礦設(shè)備。德興銅礦擴大采選生產(chǎn)規(guī)模技術(shù)改造項目中的大山選礦廠就采用了該型號半自磨機,同時采用的還有Φ7.32 m×10.68 m球磨機,電機功率均為2×5 586 kW,其設(shè)計磨礦能力為938 t/h[7]。

2.2 球磨機

在智利一個銅礦中安裝的美卓礦機生產(chǎn)Φ7.93 m ×12.3 m球磨機是國外目前最大的投入使用的球磨機,安裝功率為13 400 kW,為無齒輪傳動。美卓已設(shè)計出直徑為Φ8.25 m×13.4 m的球磨機,安裝功率高達16 418 kW。

2009年7月1日,我國自主研發(fā)、完全擁有知識產(chǎn)權(quán)中信重工生產(chǎn)的世界最大、最先進的首臺Φ7.93 m×13.6 m溢流型球磨機制造成功并交付澳大利亞SINO鐵礦項目。

3 篩分和分級設(shè)備的發(fā)展與應(yīng)用

在金屬礦產(chǎn)資源的開發(fā)利用過程中,選礦廠的分級作業(yè)也是礦物分離極其重要的生產(chǎn)環(huán)節(jié)。隨著金屬礦山開采和選別難度的增加,對篩分效率和分級效率要求越來越高。因此,高效的篩分和分級設(shè)備是必然的選擇。

3.1 篩分設(shè)備

Sandvik礦機生產(chǎn)的篩分設(shè)備包括棒條篩(SGH系列和SG系列)、圓振篩(SC-H系列、CS系列及MSO系列)、直線振動篩(LF系列)等。其中SG-H篩分機具有單一棒條或平板類型的篩板,可自由選擇不同底層篩網(wǎng),寬度為1.2～1.5 m;SG系列可用于重型粗篩作業(yè),篩面寬度1.2～2.4 m;LF系列直線振動篩篩分效率高,產(chǎn)能大,在黑色礦山得到廣泛應(yīng)用。

美國Derrick公司生產(chǎn)的高頻振動細篩目前有兩種規(guī)格:1.2 m和1.5 m寬,分別配置2×1.9 kW和2×3.8 kW的動力。其優(yōu)異工作性能主要歸功于自身配套的高技術(shù)專利篩網(wǎng)。其篩網(wǎng)有三種:Urethane聚氨酯篩網(wǎng)壽命可達7 000 h以上,開孔率為35%～45%,孔徑最小達0.10 mm,具有處理能力高、耐磨、防堵能力強等優(yōu)點;Pyramid三維篩網(wǎng)可以處理0.038 mm的細粒物料,具有篩網(wǎng)面積大、處理能力大、壽命長等優(yōu)點;Sandwich夾層金屬篩網(wǎng)由三層篩網(wǎng)組成。上兩層篩網(wǎng)起篩分作用,篩分粒度由兩層篩網(wǎng)交叉重疊決定;最下層篩網(wǎng)起支撐作用。該細篩還可配置重復(fù)造漿槽,適合最大限度地從給料中篩除合格粒級物料。該設(shè)備在山東萊鋼魯南礦業(yè)公司,秘魯Brocal鉛鋅礦等都有應(yīng)用。適宜于鎢、錫選礦廠磨礦分級,對減少過磨效果顯著。

在國內(nèi),唐山路凱科技有限公司研制的MVS型電磁振動高頻振網(wǎng)篩,其主要特點有:(1)只有篩網(wǎng)振動,基礎(chǔ)受力小,篩網(wǎng)不易堵;(2)電耗低,節(jié)能; (3)篩子傾角可調(diào);(4)篩網(wǎng)由3層篩網(wǎng)組成,篩分效果好。在國內(nèi)黑色礦山應(yīng)用較廣。

由于兼具圓振動篩和直線振動篩的優(yōu)點,橢圓振動篩在篩分領(lǐng)域中得到了廣泛的關(guān)注。前面介紹的Sandvik礦機生產(chǎn)的MSO系列振動篩就屬于這一類,其特點是可顯著提高給料端的物料運動速度并且降低排料端的物料運動速度,最大型號為MSO2470,即外形尺寸為2 420 mm×7 000 mm(寬×長)。美卓礦機生產(chǎn) Ellivar系列振動篩也是橢圓振動篩,最大型號為ELL20,外形尺寸為2 630 mm ×7 630 mm(寬×長),篩面面積為20 m2,最大處理量可達800 t/h,安裝功率為30 kW。鞍山重型礦山機器股份有限公司生產(chǎn)的 TAB型振幅遞減橢圓振動篩,最大規(guī)格為2TAB4282型號,外形尺寸4 250 mm×8 220 mm(寬×長),雙層篩網(wǎng),最大處理量為2 000 t/h,電機安裝功率為2×55 kW。

3.2 分級設(shè)備

選礦行業(yè)采用的分機設(shè)備主要有螺旋分級機和水力旋流器兩大類。

3.2.1 螺旋分級機

螺旋分級機主要同磨礦設(shè)備組成閉路作業(yè),或用來洗礦、脫水和脫泥等,對粒度較粗的顆粒分級效果較好。

目前,國內(nèi)的螺旋分級機共有22個規(guī)格,其中高堰式螺旋分級機螺旋直徑0.5～3.0 m,沉沒式螺旋分級機螺旋直徑1.2～3.0 m,北方重工生產(chǎn)的最大的螺旋分級機規(guī)格為Φ3000 mm,總重84.87 t,生產(chǎn)能力(按固體量計算):返砂量23 300 t/d,溢流量2 200 t/d。

中國冶金礦業(yè)總公司通過引進德國AFX-100復(fù)式硫化分級技術(shù)設(shè)計生產(chǎn)的第三代高效分級設(shè)備,具有分級效率高、自動化程度高、運行成本低,可同時產(chǎn)出三種粒級產(chǎn)品等優(yōu)點。最大的處理量可達1 000 t/h(固體量計算),給料粒度上限為8 mm。在本鋼歪頭山的工業(yè)試驗中,在處理能力為26～35 t/h時,細粒級物料的質(zhì)效率和量效率高達74.38%和87.66%[8],是普通螺旋分級效率的2.2倍、水力旋流器的1.8倍、振動細篩的1.3倍。

3.2.2 水力旋流器

水力旋流器作為一種高效的分級、脫泥設(shè)備,由于它處理量大,構(gòu)造簡單而被國內(nèi)外廣泛采用。由威海海王旋流器有限公司生產(chǎn)的旋流器與其他旋流器相比,主要結(jié)構(gòu)特點有:漸開線形進料口、厚壁溢流管、新型多椎體機構(gòu)旋流器。由于其諸多優(yōu)點,被國內(nèi)外選礦廠廣泛認可,其FX系列旋流器中最大規(guī)格為 FX850,內(nèi)徑為850 mm,最大給料粒度達22 mm,溢流管徑260～340 mm,處理能力最高可達到850 m3/h之間,設(shè)備重量為2 600 kg。北方重工生產(chǎn)的旋流器最大型號為FX-660,處理能力為350 m3/h,設(shè)備總重1 130 kg[9]。

4 選別設(shè)備(浮選設(shè)備為主)的發(fā)展與應(yīng)用

近年來,浮選設(shè)備的發(fā)展有以下趨勢:

1.設(shè)備大型化。隨著選礦廠日處理量的不斷增大,單槽容積大于200 m3的浮選設(shè)備已開始逐漸投入生產(chǎn),目前世界上最大規(guī)格的浮選機單槽容積達到300 m3。

2.浮選設(shè)備趨向節(jié)能。通過改善葉輪結(jié)構(gòu)設(shè)計和外加充氣等方式,使浮選效率提高,同時降低浮選機的能耗。

3.細粒浮選設(shè)備得到快速發(fā)展。復(fù)合力場的引入,使浮選機(柱)處理細粒和微細粒的效率大大提高。

4.自動化控制程度越來越高。

在此基礎(chǔ)上,各種大型、新型的浮選機應(yīng)運而生。WEMCO公司生產(chǎn)的SmartCell型自吸式浮選機,屬自吸氣式機械攪拌浮選機,主要用于粗選和掃選,規(guī)格有42 m3、70 m3、100 m3、130 m3、160 m3、250 m3等6種規(guī)格。其中SmartCell 250型浮選機所要求的單位動力比預(yù)期的低了18%,而且在智利Minera Los Pelambres銅礦中使用了10臺這種浮選機,使其處理量由120 kt/d提高到140 kt/d。

芬蘭奧圖昆普技術(shù)公司生產(chǎn)的 TankCell浮選機,屬充氣機械攪拌式浮選機,主要用于粗選和掃選。其設(shè)計生產(chǎn)的TankCell—300浮選機,浮選容積達到300 m3,是迄今為止世界上最大的浮選機。該浮選機的空氣給入流量約為16～31 m3/min,軸壓力為71 kPa,2009年在智利Codelco公司丘基卡馬塔分部成功通過測試[10]。在昆士蘭 Zinifex Certtury鋅選礦廠使用的最大T ankCell浮選機的容積為200 m3, 10臺200 m3的浮選機在澳大利亞的Cowal金選礦廠中被成功使用[10]。

北京礦冶研究總院研制的 KYF-Ⅱ型浮選機,也是充氣機械攪拌式浮選機,主要用于粗選和掃選,規(guī)格有50 m3、70 m3、100 m3、130 m3、160 m3、200 m3等6種規(guī)格。2007年,金川有色公司新建14 kt/d選礦廠使用了22臺KYFⅡ-160浮選機,中國黃金集團公司在內(nèi)蒙某銅鉬礦使用KYF-160浮選機32臺;2009年在江西德興銅礦大山選礦廠進行了 KYF -200浮選機的工業(yè)試驗,試驗結(jié)果表明,在給礦銅品位相當?shù)那闆r下,選別指標和原有的2×4臺39 m3浮選機相比,盡管精礦銅品位降低0.39%,但回收率提高了6.77%,浮選效率高6.95%。說明這種200 m3充氣機械攪拌式浮選機選別性能已達到國際同類設(shè)備的先進水平[11]。

浮選柱因其對微細粒選別的優(yōu)越性而被業(yè)內(nèi)所認可,浮選柱新的進展主要表現(xiàn)在:(1)柱體高度降低;(2)充氣方式完善;(3)礦化方式多樣化。CPT浮選柱是一種具有柱型槽體的無機械攪拌充氣式浮選設(shè)備。CPT浮選柱的主要特點為正方形或圓形截面,直徑最大達到6 m,高度為8～16 m。

長沙有色冶金設(shè)計研究院研制的CCF型逆流接觸充氣式浮選柱,對細粒級(-0.074 mm含量≥65%)的浮選效果明顯優(yōu)于浮選機,已被廣泛應(yīng)用于鉬選礦廠。目前可生產(chǎn)的最大直徑CCF浮選柱可達5 m,高度為8～14 m。用于金堆城鉬礦的CCF浮選柱規(guī)格為Φ5 000 mm×12 000 mm,給礦粒度-0.074 mm占90%,給礦濃度25%～45%,設(shè)計處理量574.42 m3/h。

5 濃縮、過濾設(shè)備的發(fā)展與應(yīng)用

精礦濃縮和脫水是金屬選礦廠中重要的后續(xù)輔助作業(yè)。精礦水分含量的多少,尾礦回水利用率的高低,直接影響到選廠的精礦運輸成本和投資成本。

傳統(tǒng)濃密機依然是新建選廠中濃縮的首選設(shè)備。只有在因場地限制、受寒冷氣候影響或脫水物料特殊性質(zhì),高效濃密機才被選擇使用。易過濾礦物的過濾仍然以真空類過濾設(shè)備為主。新型的陶瓷圓盤真空過濾機是真空類過濾設(shè)備技術(shù)進步的主要代表,隨著該設(shè)備的市場化程度越來越高,這種過濾機也已被較為廣泛地推廣和應(yīng)用。

5.1 濃密機

普通濃密機從動力驅(qū)動上說,有中心傳動和周邊傳動兩種。

濃密設(shè)備以芬蘭Outokumpu公司Supaflo濃密機具有一定的代表性。其中Supaflo傳統(tǒng)濃密機不需使用絮凝劑,能承受短期的生產(chǎn)波動,并保持底流的穩(wěn)定。有中心傳動和周邊傳動兩種結(jié)構(gòu)形式。Supalo高壓縮率濃密機在澳大利亞MountLeyshon金礦使用時,在磨礦細度為80%-0.14 mm時,濃密機底流濃度可以達到63%;采用Φ35 m Supalo型濃密機取代Φ110 m普通濃密機,比一般高效濃密機底流濃度可提高5%以上[12]。

據(jù)資料報道,目前澳大利亞已可以生產(chǎn)出中心軸傳動式Φ100 m濃縮機和中心支柱中心傳動式Φ183 m濃縮機;美國生產(chǎn)了最大規(guī)格Φ153 m的周邊傳動式濃縮機?；幢敝蟹业V山機器制造有限公司設(shè)計生產(chǎn)的最大型號濃密機為NZY-80,直徑達80 m,在青海德爾尼銅礦得到應(yīng)用。

5.2 過濾機

陶瓷圓盤過濾機巧妙地利用毛細現(xiàn)象,以微孔陶瓷過濾介質(zhì)取代原來的布質(zhì)濾袋,使得過濾后的濾餅水分下降,且易操作、節(jié)能,越來越被各大設(shè)計單位和選礦廠所接受。

國內(nèi)生產(chǎn)陶瓷過濾機的廠家也比較多,江蘇省宜興非金屬化工機械廠是我國第一個生產(chǎn)雙吸型陶瓷過濾機的廠家,其生產(chǎn)的最大型號的雙吸型陶瓷過濾機為HTG-80型陶瓷過濾機,已開始用于中國鋁業(yè)鋁礬土脫水,目前已完成了HTG-120型陶瓷過濾機的設(shè)計[13]。

5.3 壓濾機

壓濾機是目前選礦廠過濾的重要設(shè)備。隨著我國選礦技術(shù)的飛速發(fā)展和環(huán)境保護要求的不斷提升,推動了壓濾機的不斷改進和更新,新型的高效壓濾機不斷出現(xiàn)。

美卓礦機生產(chǎn)的壓縮空氣脫水吹氣干燥壓濾機(PVA)是專門為礦山脫水過濾作業(yè)而設(shè)計的,其壓濾室長度最長為16 150 mm,過濾室可達50個以上,過濾周期短,過濾效率極高。西班牙 TH壓濾技術(shù)公司生產(chǎn)的APN全自動全液壓快開式壓濾機也屬高效過濾設(shè)備,其APN25SL60型過濾機過濾面積為633 m2,電機功率為22 kW,處理能力最大可達325 t/h(固體干量)。該設(shè)備最大特點是配套的APN SIX型活塞式隔膜泵,有耗能低、磨損小、變?nèi)菔搅蠞{泵等特點。

快開式隔膜壓濾機是國內(nèi)研究相對較早的壓濾機。由北京中水長固液分離技術(shù)有限公司生產(chǎn)的KM型快速隔膜壓濾機,其特點主要有:(1)多端口進料、進料快,成餅效果好;(2)采用主、從多缸同步壓緊和控制技術(shù);(3)獨特的液壓驅(qū)動。KM300/ 2000型快速隔膜壓濾機已在山東兗礦集團東灘礦選煤廠運行3 a多,該機處理能力達100.7 kg/m2·h,濾餅水分為19%～25%[14]。

江蘇某選煤廠采用XKZ-200快開壓濾機,過濾面積為 200 m3,最大液壓壓緊工作壓力為 25 MPa,進料孔直徑和濾液孔直徑均為80 mm,濾餅厚度為40 mm。該選煤廠采用XKZ-200進行浮選精煤脫水,與原來該廠采用的盤式過濾機相比,產(chǎn)品水分低12%～15%[15]。

景津壓濾機集團有限公司生產(chǎn)的 KZG系列快開式隔膜壓濾機在國內(nèi)使用的相對較多,KZG300/ 2000-U程控快開式隔膜壓濾機的過濾面積為300 m2,濾室總?cè)莘e為6.93 m3,濾餅厚度為45 mm,濾餅含水量控制在18%～22%,電機總功率為33.0 kW?，F(xiàn)已應(yīng)用于陽泉煤業(yè)集團二礦選煤廠[16]。該公司可生產(chǎn)的最大的快開式隔膜壓濾機型號為KZG700/2000型高壓聚丙烯隔膜壓濾機,過濾面積可達700 m2,濾餅厚度45 mm,濾室數(shù)為100,處理能力可達90 t/h。

ZKG450/2000型快開式隔膜壓濾機是一種過濾面積相對較大的快開式隔膜壓濾機,在馬蘭礦選煤廠被用于浮選精煤脫水。該設(shè)備的過濾面積達到了450 m3,濾室容積為 10.08 m3,過濾壓力為 0.8 MPa。處理能力為54.50 t/h,產(chǎn)品水分在19%左右[17]。

6 結(jié)束語

1.由于新工藝、新材料以及制造業(yè)的快速發(fā)展,不同程度地推動了選礦及其相關(guān)行業(yè)的技術(shù)進步,加快了設(shè)備大型化和自動化的進程,使得選礦工藝的適應(yīng)性更強,為處理低品位礦石、提高選別技術(shù)指標提供了前提。

2.有色金屬大型及高效選礦設(shè)備雖日趨完善,但也還存在一定的問題,如大型設(shè)備在國內(nèi)實際生產(chǎn)中應(yīng)用相對較少,自動化控制水平和程度相對較低,超大型設(shè)備的適應(yīng)性不強等,在今后的設(shè)計研究過程中,還有很多值得改進的地方。

3.有色金屬選礦設(shè)備的大型化、高效節(jié)能和自動控制水平的提高仍將是未來相當長時間內(nèi)選礦工作者的重要研發(fā)課題,也是選礦工業(yè)應(yīng)用技術(shù)發(fā)展的趨勢。

[1] Ottergren C.Crushing Trends[J].Mining Magzine,2003,(6):36 -37.

[2] 饒綺麟.大破碎比顎式破碎機及對破碎工藝流程的變革[J].中國工程科學(xué),2001,(4):82-86.

[3] 陳偉,饒綺麟.PEWA90120新型外動顎低矮破碎機及其應(yīng)用[J].礦冶,2003,12(1):1-4.

[4] 王紹平.近年來我國選礦技術(shù)發(fā)展回顧[J].現(xiàn)代礦業(yè),2010, (6):101-102.

[5] 劉建遠,黃瑛彩.高壓輥磨機在礦物加工領(lǐng)域的應(yīng)用[J].金屬礦山,2010,(6):1-8.

[6] 夏曉鷗,吳建明,梁殿印,等.選礦設(shè)備.第十屆選礦年評會論文集[C].北京:北京礦冶研究總院,2006.

[7] 李冬.大型半自磨機在冬瓜山選礦廠的應(yīng)用[J].礦業(yè)快報, 2008,(12):107-108.

[8] 王運敏,田嘉印,王化軍,等.中國黑色金屬礦選礦實踐[M].北京:科學(xué)出版社,2008.829-847.

[9] 王運敏,田嘉印,王化軍,等.中國黑色金屬礦選礦實踐[M].北京:科學(xué)出版社,2008.811-819.

[10]K·卡斯蒂爾.浮選的進展[J].國外金屬礦選礦,2006,(4):10 -13.

[11]史帥星,羅時軍,楊麗君,等.200 m3超大型充氣機械攪拌式浮選機工業(yè)試驗研究[J].有色金屬(選礦部分),2009,(3):34-37.

[12]汪銀梅,羅仙平,崔振紅.礦物加工過程中脫水設(shè)備與方法[J].采礦技術(shù),2009,(1):100-102.

[13]王運敏,田嘉印,王化軍,等.中國黑色金屬礦選礦實踐[M].北京:科學(xué)出版社,2008.894-907.

[14]衛(wèi)中寬,李海龍.我國煤用壓濾機的生產(chǎn)和使用現(xiàn)狀[J].煤炭加工與綜合利用,2007,(1):12-14.

[15]周立峰,陳彬.XKZ快開壓濾機在浮選精煤脫水中的應(yīng)用[J].選煤技術(shù),2007,(1):41-43.

[16]許卯聰.快開式隔膜壓濾機的主要特征及在煤泥回收中的應(yīng)用[J].煤炭加工與綜合應(yīng)用,2009,(3):12-14.

[17]張寶玉.ZKG450/2000型快開式隔膜壓濾機在處理浮選精礦中的應(yīng)用[J].中國煤炭,2007,(1):46-47.

Development and Application of Large and High Efficiency Equipments of Non-ferrous Metals Mineral Processing

HU Rui-biao,HUANGGuang-hong,CHEN Dian-zhu, LI Xiao-jian,CHEN Zheng-jun

(Changsha Engineering and Research Institute of Nonferrous Metallurgy,Changsha410011,China)

Applications of large equipments of non-ferrous metals mineral processing at home and abroad are discussed.Through the application results of these equipments in practical production,the development tendency of mineral processing equipments is analyzed.

non-ferrous metals;mineral processing;large equipments;progress

TD163+.2

A

1003-5540(2011)01-0052-05

胡瑞彪(1985-),男,碩士,助理工程師,主要從事有色金屬礦山選礦設(shè)計與研究工作。

2010-10-20