金豐螢石礦選礦工藝技術(shù)優(yōu)化與經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)

周 平

(江西理工大學(xué)財(cái)務(wù)處)

金豐螢石礦選礦工藝技術(shù)優(yōu)化與經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)

周 平

(江西理工大學(xué)財(cái)務(wù)處)

由于金豐螢石礦選礦工藝過(guò)程中存在嚴(yán)重的過(guò)磨現(xiàn)象，導(dǎo)致螢石產(chǎn)品中+0.15 mm粒級(jí)含量達(dá)不到20%，影響銷(xiāo)售價(jià)格。通過(guò)考察研究，針對(duì)存在的問(wèn)題，提出了選礦廠整體技術(shù)優(yōu)化方案。優(yōu)化后，螢石精礦產(chǎn)品粒度達(dá)到了合格產(chǎn)品銷(xiāo)售的要求，提高了選礦技術(shù)指標(biāo)，節(jié)能降耗顯著，年新增經(jīng)濟(jì)效益約1 100萬(wàn)元，提高了選礦廠的核心技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力。

螢石礦 精礦 工藝優(yōu)化 經(jīng)濟(jì)效益

選礦廠的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)和經(jīng)濟(jì)效益，取決于它的選礦工藝技術(shù)水平和精礦產(chǎn)品的銷(xiāo)售價(jià)格。如何對(duì)選礦廠進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合評(píng)價(jià)，涉及多屬性組合決策法[1]。而對(duì)中小型選礦廠，設(shè)備電耗高、生產(chǎn)能力小、技術(shù)協(xié)作能力差、各種原材料消耗大及選礦指標(biāo)低是經(jīng)濟(jì)效益差的主要原因[2]。在當(dāng)前精礦產(chǎn)品價(jià)格低迷的前提下[3]，應(yīng)加強(qiáng)分析選礦技術(shù)中存在的問(wèn)題，對(duì)選礦過(guò)程中的磨礦和浮選工藝進(jìn)行技術(shù)優(yōu)化和改造[4]，是提高選礦廠經(jīng)濟(jì)效益的有效途徑。為此，金豐螢石礦為生產(chǎn)高品位螢石精礦，針對(duì)生產(chǎn)工藝中存在的嚴(yán)重過(guò)磨現(xiàn)象，通過(guò)分析研究，針對(duì)存在的問(wèn)題進(jìn)行了工藝優(yōu)化，最終取得了滿意的優(yōu)化效果，且經(jīng)濟(jì)效益顯著。

1 金豐螢石礦選礦廠概況

1.1 礦石性質(zhì)

金豐螢石礦位于吉安永豐縣境內(nèi)，礦石由螢石和石英組成，伴有少量玉髓、絹云母泥質(zhì)及鐵質(zhì)礦物，屬于較單一的石英-螢石礦類(lèi)型。選礦廠原礦入選CaF2品位為32%，日處理量為450 t，主要生產(chǎn)單一的含CaF2為97%的螢石粉產(chǎn)品。

1.2 金豐螢石礦選礦工藝

選礦廠破碎系統(tǒng)為2段1閉路破碎工藝，其中粗碎采用顎式破碎機(jī)，細(xì)碎采用反擊式破碎機(jī)，與篩寬為22 mm的格條振動(dòng)篩組成閉路，屬典型的小型選礦廠破碎工藝流程。磨礦系統(tǒng)采用1段閉路磨礦工藝，其中磨機(jī)為2 100 mm×3 000 mm格子型球磨機(jī)，與φ1 500 mm單螺旋分級(jí)機(jī)組成閉路，要求螺旋溢流細(xì)度達(dá)到-0.15 mm 75%。螢石粗精礦再磨系統(tǒng)采用水力旋流器—球磨工藝。粗精礦經(jīng)過(guò)旋流器分級(jí)后，分級(jí)溢流進(jìn)螢石精選作業(yè)，分級(jí)沉砂進(jìn)再磨作業(yè)。其中水力旋流器規(guī)格為φ350 mm，旋流溢流細(xì)度為-0.15 mm 80%以下；再磨機(jī)為1 500 mm×3 000 mm格子型球磨機(jī)，再磨排礦直接與旋流器溢流混合后進(jìn)精選作業(yè)。浮選系統(tǒng)采用1粗3掃7精浮選工藝，粗選油酸鈉用量為320 kg/d，水玻璃用量為80 kg/d，純堿用量為900 kg/d。礦漿pH值為9～10，在掃2作業(yè)和精選1作業(yè)適當(dāng)補(bǔ)加藥劑。

1.3 選礦工藝技術(shù)存在的問(wèn)題

1.3.1 磨礦工藝存在的問(wèn)題

螢石在1段磨礦工藝和再磨工藝中過(guò)磨現(xiàn)象非常嚴(yán)重。主要體現(xiàn)在：1段磨礦分級(jí)溢流細(xì)度中 -0.15 mm粒級(jí)達(dá)80%以上；2段再磨—水力旋流器溢流產(chǎn)品中-0.15 mm粒級(jí)含量達(dá)95%以上，直接導(dǎo)致螢石精礦中+0.15 mm粒級(jí)含量占有率僅有7%，達(dá)不到螢石粉+0.15 mm粒級(jí)含量占有率達(dá)到20%以上的要求，影響螢石粉的銷(xiāo)售價(jià)格。

螢石在磨礦工藝中存在過(guò)磨現(xiàn)象，與鋼球裝球制度和補(bǔ)球制度的不合理密切相關(guān)。選礦廠長(zhǎng)期補(bǔ)加φ110 mm鋼球，形成粗粒為主的球荷分布特性，不僅使分級(jí)溢流中粒度分布呈現(xiàn)“啞鈴型”，而且使1段磨機(jī)的襯板使用壽命只有5個(gè)月、磨礦過(guò)程鋼球總單耗超過(guò)1 kg/t，與普通螢石礦的鋼耗偏差較大。此外，給礦粒度不均勻，導(dǎo)致1段磨礦過(guò)程中頑石產(chǎn)生量偏高，一天排放量約10 t，占入磨量的2%以上。

1.3.2 浮選工藝存在的問(wèn)題

由于磨礦工藝存在過(guò)磨現(xiàn)象，使浮選給料粒度不均勻，直接導(dǎo)致最終螢石精礦產(chǎn)品中+0.15 mm粒級(jí)占有率僅為7%，達(dá)不到精礦產(chǎn)品的要求。而選礦廠油酸和純堿等選礦藥劑用量偏高，對(duì)比其他螢石礦，藥劑制度不合理，導(dǎo)致螢石選礦過(guò)程跑尾嚴(yán)重，尾礦含螢石在10%以上，致使螢石精礦回收率僅有77%左右。對(duì)單一石英-螢石礦而言，螢石回收率嚴(yán)重偏低。

此外，浮選給料的不均勻和過(guò)粉碎，直接導(dǎo)致螢石粉過(guò)濾時(shí)精礦水分偏高，易堵住陶瓷過(guò)濾機(jī)的孔隙，增加了酸洗的次數(shù)。導(dǎo)致后續(xù)尾礦脫水困難和尾水沉淀時(shí)間延長(zhǎng)，消耗了大量的沉淀藥劑。

2 選礦工藝技術(shù)優(yōu)化方案

2.1 磨礦工藝技術(shù)優(yōu)化

1段磨礦分級(jí)工藝優(yōu)化主要進(jìn)行精確化裝補(bǔ)球和磨礦分級(jí)工藝參數(shù)優(yōu)化，其目的是通過(guò)裝補(bǔ)球制度的技術(shù)優(yōu)化，改善分級(jí)溢流的粒度分布，使粗精礦在較粗粒度下上浮，盡可能提高螢石的產(chǎn)率和回收率，降低尾礦中螢石品位；同時(shí)改善尾礦的粒度分布，有利于尾礦脫水工藝。

再磨工藝優(yōu)化主要采用1段磨礦排出的頑石作為再磨機(jī)的磨礦介質(zhì)，其目的是利用頑石介質(zhì)輕的特點(diǎn)，使粗精礦再磨時(shí)減輕過(guò)磨現(xiàn)象，獲得較好的螢石精選粒度組成，從而使螢石粉+0.15 mm粒級(jí)含量占有率達(dá)到20%以上的要求。磨礦工藝的優(yōu)化目標(biāo)是在提高溢流合格細(xì)度的基礎(chǔ)上降低磨礦過(guò)程成本。其中1段球磨機(jī)鋼球單耗從0.95 kg/t降至0.80 kg/t，襯板使用壽命從5個(gè)月提高至10個(gè)月。再磨機(jī)中采用1段磨排礦頑石作為磨礦介質(zhì)，鋼球停用，相當(dāng)于鋼球單耗降低0.18 kg/t，同時(shí)使頑石得到了有效利用。

2.2 浮選工藝技術(shù)優(yōu)化

浮選工藝技術(shù)優(yōu)化主要進(jìn)行粗選、掃選和精選作業(yè)下的藥劑用量和合適的入浮細(xì)度，尋求最優(yōu)化的藥劑制度及流程結(jié)構(gòu)，從而獲得最高的螢石回收率。并在合適的流程結(jié)構(gòu)下，生產(chǎn)出兩種螢石產(chǎn)品，一種含CaF2為97%的高品位精礦產(chǎn)品，另一種為含CaF2為90%的低品位精礦產(chǎn)品。

浮選工藝的優(yōu)化目標(biāo)是使螢石粉+0.15 mm粒級(jí)占有率在20%以上，使尾礦中螢石品位從10%降至7%，提高螢石總回收率7.5個(gè)百分點(diǎn)；螢石產(chǎn)率從25.3%提高至27.6%，螢石捕收劑油酸用量下降約30個(gè)百分點(diǎn)。

3 經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)

3.1 直接經(jīng)濟(jì)效益

(1)鋼球單耗降低0.33 kg/t，按處理量450 t/d計(jì)算，鋼球采購(gòu)成本5 000元/t，則年節(jié)省經(jīng)費(fèi)24.50萬(wàn)元/a。

(2)延長(zhǎng)磨機(jī)襯板使用壽命5個(gè)月，每付襯板按12萬(wàn)元計(jì)算，則年可節(jié)省經(jīng)費(fèi)12萬(wàn)元/a。

(3)藥劑成本降低1元/t，則年可節(jié)省經(jīng)費(fèi)14.85萬(wàn)元。

(4)螢石精礦產(chǎn)品的粒度特性改善，提高了螢石粉的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，產(chǎn)品價(jià)格每噸可提高100元，則年增經(jīng)濟(jì)效益為397.56萬(wàn)元/a。

(5)尾礦中氟化鈣含量降至7%，按原礦氟化鈣品位32%計(jì)算，總回收率提高了7.5個(gè)百分點(diǎn)，螢石粉精礦每噸按1 500元計(jì)算，則年增經(jīng)濟(jì)效益為551.1萬(wàn)元/a。

綜合計(jì)算，以上直接經(jīng)濟(jì)效益總計(jì)為1 000萬(wàn)元/a。

3.2 間接經(jīng)濟(jì)效益

(1)磨礦工藝優(yōu)化后，可降低磨礦過(guò)程的能耗，節(jié)約了電能。

(2)磨機(jī)襯板使用壽命提高一倍后，使磨機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)率得到了提高；

(3)磨礦分級(jí)溢流粒度特性改善后，有利于提高精礦過(guò)濾和尾礦脫水性能，可降低精礦和尾礦脫水成本。

(4)頑石被利用后，既提高了頑石所含螢石的回收率，又減少了頑石外排的運(yùn)輸成本。

綜合估算，年產(chǎn)生間接經(jīng)濟(jì)效益可達(dá)100萬(wàn)元。

4 結(jié) 語(yǔ)

針對(duì)金豐螢石礦生產(chǎn)螢石精礦產(chǎn)品過(guò)程中存在的一系列技術(shù)問(wèn)題，在不影響正常生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)的情況下，選礦廠提出了整體技術(shù)優(yōu)化方案。優(yōu)化后解決了選礦工藝中存在的過(guò)磨現(xiàn)象，使螢石精礦產(chǎn)品粒度達(dá)到了銷(xiāo)售要求，優(yōu)化了選別指標(biāo)，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

[1] 錢(qián) 鑫，宋光興.用多屬性組合決策法對(duì)選礦廠進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合評(píng)價(jià)[J].中國(guó)礦業(yè)，2001，10(3):53-56.

[2] 呂寶華.關(guān)于中、小選礦廠經(jīng)濟(jì)效益的探討[J].新疆有色金屬，2014(2):75-76，78.

[3] 崔麥英，黃瑞強(qiáng).落實(shí)工藝技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，提高選礦技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)[J].銅業(yè)工程，2012(5):35-38.

[4] 張之明，張傳柱，徐 平，等.提高某礦山選礦技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)試驗(yàn)研究及生產(chǎn)實(shí)踐[J].黃金，2014，35(8):73-76.

2015-11-02)

周 平(1974—)，女，會(huì)計(jì)師，341000 江西省贛州市紅旗大道86號(hào)。