某鐵選廠提高三段磨礦分級效率技術(shù)改造實(shí)踐

朱國慶 賈宏杰

(和靜縣備戰(zhàn)礦業(yè)有限責(zé)任公司，新疆 和靜縣 841300)

0 引言

在選礦作業(yè)中，磨礦分級作業(yè)是選礦廠的一道十分重要的作業(yè)，它的指標(biāo)的優(yōu)劣直接影響著選礦廠的經(jīng)濟(jì)、技術(shù)指標(biāo)，因此磨礦分級的研究一直是備受選礦工作者關(guān)注的課題。首先，磨礦能耗成本占整個選廠能耗的40%～60%，磨礦細(xì)度越細(xì)，能耗越高。其次，磨礦分級作業(yè)必須為分選作業(yè)提供粒度合格或產(chǎn)品解離度適宜的產(chǎn)品，粒度過粗無法獲得合格精礦，粒度過細(xì)易導(dǎo)致物料泥化影響選別作業(yè)，尤其是對有色金屬浮選。磨機(jī)一般同分級設(shè)備組合，形成閉路磨礦，以便及時地將合格粒級分離出來，防止物料過磨、浪費(fèi)能源與材料。衡量選廠分級效果優(yōu)劣的重要指標(biāo)是分級效率，工藝流程考察時一般同時考察質(zhì)效率和量效率兩個指標(biāo)。影響分級效率的因素有分級設(shè)備結(jié)構(gòu)參數(shù)、給礦濃度、給礦粒度等，如操作不當(dāng)使粗顆粒物料進(jìn)入分級產(chǎn)品或者細(xì)顆粒物料進(jìn)入分級返砂，則造成分級效率低下、部分物料的過磨以及能源與材料的浪費(fèi)。國內(nèi)常規(guī)二、三段磨礦分級通常采用旋流器和磨機(jī)閉路磨礦分級，也有部分選廠為提高精礦品位，要求嚴(yán)格控制分級產(chǎn)品粒度，采用旋流器和高頻細(xì)篩串聯(lián)組成控制分級系統(tǒng)與磨機(jī)閉路。

1 技改前三段磨礦分級流程現(xiàn)狀

某鐵選廠的三段磨礦分級采用水力旋流器和高頻篩串聯(lián)的分級流程，其設(shè)計初衷是通過安裝高頻篩進(jìn)一步控制、提高三段磨礦分級細(xì)度。但是在近幾年的生產(chǎn)實(shí)踐中，發(fā)現(xiàn)分級設(shè)備存在以下三個問題:

1)通過多次流程考查發(fā)現(xiàn)旋流器與高頻篩串聯(lián)組成的分級流程，系統(tǒng)分級效率較低，高頻細(xì)篩篩分質(zhì)效率只有7%左右，篩下物料細(xì)度僅提高1.3%～2.1%，且存在設(shè)備衛(wèi)生差、生產(chǎn)成本高(人工、電耗)、篩網(wǎng)更換困難等問題。根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗和流程考察數(shù)據(jù)，精粉細(xì)度-0.074 mm達(dá)到90%以上即可滿足精粉品位64%以上的工藝指標(biāo)要求，單獨(dú)使用旋流器進(jìn)行分級，理論上即可滿足產(chǎn)品細(xì)度要求。

2)流程考查結(jié)果顯示三段磨礦-0.074 mm生產(chǎn)能力僅有0.357 t/(m3·h)，3660溢流型球磨機(jī)負(fù)荷率為67.51%，三段磨礦沒有充分發(fā)揮設(shè)備的處理能力。

3)由于該鐵選廠旋流器安裝位置較高，造成渣漿泵輸送揚(yáng)程超過30 m，在處理量超過100 t/h時渣漿泵電機(jī)就會過載，長期處于超負(fù)荷狀態(tài)，嚴(yán)重影響渣漿泵的使用壽命，不但造成設(shè)備維修、更換配件費(fèi)用較高，更影響了選廠的正常生產(chǎn)。

因此，對該鐵選廠三段磨礦分級流程實(shí)施技術(shù)改造是十分必要的。

2 三段磨礦分級效率技改試驗

2.1 技改試驗方案

根據(jù)流程考察數(shù)據(jù)和現(xiàn)場實(shí)際情況，確定技改試驗方案并實(shí)施改造：停用高頻篩，降低旋流器高度，調(diào)整旋流器沉沙口直徑和運(yùn)行參數(shù)。

第一階段：降低旋流器高度，停用高頻篩。具體措施是將原高頻篩拆除一組，騰出場地后將旋流器下移至原高頻篩位置，完成后旋流器安裝高度下降約8 m；將旋流器溢流管道與下一工序的三段磁選給礦箱直接連通，停用高頻篩。改造后由于旋流器安裝高度降低，渣漿泵輸送礦漿揚(yáng)程也隨之降低，旋流器給礦壓力提高，渣漿泵電機(jī)過載問題也得到解決，渣漿泵電機(jī)電流由300 A左右下降至230 A左右。

第二階段：調(diào)整旋流器運(yùn)行參數(shù)和沉沙口直徑[1]。為進(jìn)一步提高旋流器溢流細(xì)度和分級效率，對旋流器運(yùn)行參數(shù)和沉沙口直徑進(jìn)行調(diào)整。將原旋流器8組Φ55 mm沉砂口全部更換為Φ60 mm沉砂口，以達(dá)到增大沉沙量、使更多物料返回三段磨礦再磨的目的；其次將旋流器給礦濃度由42%左右調(diào)整至30%左右，以提高旋流器溢流細(xì)度[2]。改造完成后，旋流器工作狀態(tài)穩(wěn)定，旋流器溢流細(xì)度提高，沉沙量增大，分級效率進(jìn)一步提高，三段磨礦磨機(jī)生產(chǎn)率也隨之提高。

2.2 技改前后三段磨礦分級效率指標(biāo)對比

改造前該鐵選廠生產(chǎn)工藝流程圖見圖1，技改后生產(chǎn)工藝流程圖見圖2。改造前三段磨礦分級局部流程考查結(jié)果見表1，技改后三段磨礦分級效率指標(biāo)見表2。

圖2 技改后工藝流程圖

表1 技改前三段磨礦分級效率統(tǒng)計表

續(xù)表

表2 技改后三段磨礦分級效率統(tǒng)計表

對比技改試驗前后的工藝流程圖和三段磨礦分級效率指標(biāo)，結(jié)果表明：改造后工藝流程簡化；旋流器溢流細(xì)度(-0.074 mm)提高2.6%，旋流器分級質(zhì)效率提高16.59%，三段磨礦-0.074 mm生產(chǎn)能力增加了0.414 t/(m3·h)，鐵精礦品位提高0.11%。技改后該流程的分級設(shè)備分級效率和磨機(jī)生產(chǎn)率都明顯提高，達(dá)到了技改的預(yù)期目的。

2.3 經(jīng)濟(jì)效益分析

該鐵選廠提高三段磨礦分級效率的技改項目完成后，工藝流程簡化，停用高頻篩每年可降低電耗約64.8 萬度；渣漿泵電流由300 A左右降低至230 A左右，在解決電機(jī)過載的同時每年可降低電耗約51.8 萬度，年節(jié)約電耗合計約116.6 萬度(46.64 萬元)；技改后旋流器給礦濃度降低，渣漿泵輸送揚(yáng)程降低，渣漿泵配件使用周期變長，年節(jié)約渣漿泵配件更換費(fèi)用約8 萬元；技改完成后不再需要設(shè)置篩分工崗位(三個班次共6人)，年人工費(fèi)用減少近30 萬元；停用高頻篩后，每年更換高頻篩篩網(wǎng)維修降低2.4 萬元；合計年降低生產(chǎn)成本約87 萬元。

3 結(jié)語

1)通過開展提高三段磨礦分級效率的技術(shù)改造實(shí)踐，停用高頻篩后工藝流程簡化，單獨(dú)使用水力旋流器即可滿足鐵精礦的細(xì)度要求，但同時對控制三段磨礦分級各作業(yè)指標(biāo)要求更加嚴(yán)格，特別是控制旋流器給礦濃度和給礦壓力。

2)通過調(diào)整水力旋流器運(yùn)行參數(shù)和沉沙口直徑，該流程的分級設(shè)備分級效率和磨機(jī)生產(chǎn)率都明顯提高，此次技改試驗進(jìn)一步優(yōu)化了該鐵選廠的選礦工藝流程和生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)。

3)通過開展提高三段磨礦分級效率的技改試驗，該鐵選廠年降低生產(chǎn)成本約87 萬元，此項技改取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益，在節(jié)本降耗方面效果顯著。