濕磨裝置工藝優(yōu)化與礦漿品質(zhì)提升研究

雷銀貴

（云南云天化紅磷化工有限公司，云南 開遠 661699）

云南云天化紅磷化工有限公司（以下簡稱公司）濕磨裝置原礦處理能力設(shè)計為120 萬t/a（160 t/h），磷精礦產(chǎn)量100萬t/a（140 t/h），該裝置建成投產(chǎn)以來，很快達產(chǎn)達標。隨著公司挖潛增效方案的開展，磷酸裝置產(chǎn)能得到進一步提升，滿負荷生產(chǎn)時裝置制酸能力為45 萬t/a（含半水-二水裝置），年需磷精礦160萬t（200 t/h），目前濕磨裝置磷礦品質(zhì)提升系統(tǒng)生產(chǎn)能力遠不能滿足磷酸裝置滿負荷生產(chǎn)時制酸需要的磷精礦量。為此，利用現(xiàn)有裝置優(yōu)化工藝進一步提升濕磨裝置原礦處理能力及磷精礦產(chǎn)能是公司發(fā)展的關(guān)鍵。

1 現(xiàn)狀分析

1.1 原料工序

目前公司濕磨裝置現(xiàn)有的均化堆場、配礦皮帶、主運輸皮帶和料臺、料倉能夠滿足工藝要求，無須進行設(shè)備改造和場地擴建。

1.2 磨礦分級工序

目前有3臺磨機和旋流器，通過對旋流器、添加鋼球介質(zhì)量和給水管網(wǎng)的研究，將兩段兩閉路磨礦分級流程優(yōu)化為兩段一閉路磨礦分級流程［1］，可以達到180 t/h（粒徑＜0.750 mm顆粒占比85%）的處理能力。只要將另一臺磨機的旋流器、礦漿泵、礦漿管優(yōu)化成一段一閉路磨礦分級流程，可以達到80 t/h（粒徑＜0.750 mm 顆粒占比85%）的處理能力。為此，現(xiàn)有3臺磨機能夠滿足工藝優(yōu)化要求。

1.3 磷礦品質(zhì)提升工序

裝置原設(shè)計建設(shè)2 臺粗選浮選柱、3 個掃選浮選槽，原礦處理量為160 t/h。多次提高生產(chǎn)負荷經(jīng)驗證明，系統(tǒng)平穩(wěn)運行、保證礦漿質(zhì)量的最大處理量為180 t/h。負荷再高時，一是浮選柱給料礦漿泵（額定流量只有430 m3/h，最大流量為600 m3/h）無法輸送更多的礦漿量；二是浮選柱礦漿通過量較大，浮選時間不夠，MgO達不到指標要求，精礦品質(zhì)難以保證；三是浮選柱排出大量泡沫尾礦，導(dǎo)致掃選浮選槽通過量較大，尾礦品位容易跑高，資源損失大，產(chǎn)率降低。為此，磷礦品質(zhì)提升工序能力不足是工藝優(yōu)化的主要瓶頸之一。

1.4 精礦、尾礦濃密過濾工序

目前1 臺?24 m 精礦濃密機磷精礦漿處理能力為160 t/h，精礦w（固）約60%。1 臺?18 m 尾礦濃密機尾礦處理能力約30 t/h，尾礦w（固）能達到50%左右。若將負荷提升到240 t/h，增大精礦濃密機處理量，再加上使用原酸法礦A、B 2 臺?16 m濃密機（現(xiàn)基本停用），能夠處理220 t/h 的磷精礦漿。

將尾礦濃密機底流w（固）降低至40%左右，雖然濃密機能處理40～50 t/h 的尾礦，但目前的2臺尾礦壓濾機不足以處理40～50 t/h 的尾礦，必須擴充尾礦過濾能力。

1.5 精礦漿輸送工序

目前濕磨裝置有2個有效容積400 m3的精礦中轉(zhuǎn)儲槽，2 條?219 mm 輸漿管線，2 臺電機功率75 kW、揚程36 m、流量190 m3/h的礦漿輸送泵（1開1 備）。從現(xiàn)有配置看，泵的輸送能力和兩條精礦輸送管線能滿足優(yōu)化要求，但沒有礦漿儲槽緩沖，會影響半水-二水磷酸裝置的供礦；同時，對礦石加工工序和磷酸生產(chǎn)、產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性、連續(xù)性和均衡性也有較大影響，需要增加一定儲量的精礦儲槽以滿足工藝優(yōu)化需要。

1.6 回水工序

目前礦石加工工序沒有事故應(yīng)急池和較大的循環(huán)水池，只有1 個500 m3回水池和2 個100 m3循環(huán)水槽，生產(chǎn)用水就地循環(huán)使用。遇濃密機跑渾和裝置緊急停車等偶然事故時，水和礦漿沒法轉(zhuǎn)移緩存，存在生產(chǎn)用水無法平衡、易出現(xiàn)漫水的問題。擴能100 t/h要增加300 m3/h循環(huán)水量，現(xiàn)有回水設(shè)施不能滿足1 000 m3/h 的循環(huán)水緩存，需增加1 個循環(huán)回水槽便于調(diào)節(jié)生產(chǎn)水平衡和回水利用。

2 優(yōu)化方案

2.1 磨礦分級工序優(yōu)化

將1#磨機的旋流器、礦漿泵、礦漿管優(yōu)化成一段一閉路，增加旋流器、礦漿泵各1臺，將1#磨機生產(chǎn)的礦漿二級旋流后送至磷礦品質(zhì)提升工序。

2.2 磷礦品質(zhì)提升工序優(yōu)化

根據(jù)前面的分析，擴能80 t/h 原礦處理能力，需增加一個系列的磷礦品質(zhì)提升工藝流程和設(shè)備配置。方案一，柱槽配置方案，增加1臺與現(xiàn)有浮選柱相同的浮選柱作為粗選設(shè)備，增加3 臺與現(xiàn)有浮選機相同的XCF-16 浮選機作為掃選或精選設(shè)備，增加2 個與現(xiàn)有加酸加藥礦化攪拌槽相同的?4 600 mm×4 500 mm 攪拌槽；增加1 個與現(xiàn)有掃選加酸攪拌槽同樣的?2 500 mm×2 500 mm攪拌槽作為掃選礦化中間攪拌槽；增加1臺流量430 m3/h、揚程35 m 礦漿泵（形成2 開1 備），增加一根長30 m 的DN250 礦漿管和一個給礦緩沖箱。方案二，浮選機配置方案，增加2 臺KYF-50 浮選機作為粗選設(shè)備，增加3臺與現(xiàn)有浮選機相同的XCF-16浮選機作為掃選設(shè)備，增加2個與現(xiàn)有?4 600 mm×4 500 mm加酸加藥礦化攪拌槽相同的攪拌槽，增加1 個與現(xiàn)有掃選加酸攪拌槽相同的?2 500 mm×2 500 mm 槽作為掃選礦化攪拌槽；增加1 臺流量430 m3/h、揚程35 m 的礦漿泵（形成2開1備），增加?259 mm × 1 233 m 礦漿管和1 個給礦緩沖箱。考慮到與現(xiàn)有規(guī)格型號相同的設(shè)備，便于今后生產(chǎn)管理、操控和備品備件匹配通用，決定采用方案一。另外，在磨礦分級系統(tǒng)與新增磷礦品質(zhì)提升系統(tǒng)之間增加80 m長的DN300礦漿管。

2.3 精、尾礦濃密工序優(yōu)化

增加1 臺PYNTK-60A 加壓過濾機，解決尾礦過濾能力不足的問題。

2.4 精礦漿輸送、回水工序優(yōu)化

為充分利用分公司現(xiàn)有設(shè)備，將閑置的硫酸庫搬遷，并配套攪拌裝置，作為循環(huán)水槽使用，解決漫水和水平衡問題。

3 結(jié)論

通過對濕磨裝置工藝優(yōu)化，磷礦漿質(zhì)量及產(chǎn)量明顯提高，原礦處理能力達到200萬t/a，磷精礦產(chǎn)量達到160萬t/a（200 t/h），經(jīng)濟效益顯著。

入磨原礦w（P2O5）26.23%、w（MgO）1.61%、w（R2O3）2.41%，經(jīng)過粗選，獲得反粗精礦w（P2O5）27.96%、w（MgO）0.75%、w（R2O3）2.25%，MER值0.107。新工藝的反粗精礦與老工藝的反掃精礦進入精礦濃密機混合后供制酸裝置使用，混合精礦w（P2O5） 28.15% 、w（MgO） 0.75% 、w（R2O3）2.47%，MER 值0.115。精礦實際產(chǎn)率89.79%，實際收率96.72%，與理論產(chǎn)率90.19%、理論收率96.79%基本吻合，產(chǎn)品質(zhì)量達到要求。

由于采用一段閉路磨礦分級且裝填鋼球為大鋼球，磨機負荷可能超過額定負荷，礦漿細度較難達到粒徑＜0.075 mm 顆粒占比≥80%的要求，須在生產(chǎn)中進一步調(diào)整優(yōu)化磨機鋼球裝填級配、磨機給水量及礦漿泵流量，提升磨機處理量和磨礦細度。

在生產(chǎn)過程中還需考慮隨著產(chǎn)能提升，進入精礦濃密機的精礦漿量及固含量增加時水平衡問題。