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选矿工艺流程及设备的改进 |
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作者：珲春紫金矿业有限公司 韩旭 |
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摘要：介绍了曙光金铜矿选矿厂为完善碎矿、磨矿、浮选、尾矿输送工艺流程和设备所进行的技术改造。通过技术改造使选矿工艺流程及设备日趋完善，提高了设备运转率和选矿回收率。
关键词：碎矿；磨矿；浮选；尾矿输送；设备改造
珲春紫金矿业有限公司曙光金铜矿(原珲春金铜矿)始建于1971年；2002年12月，珲春金铜矿与福建紫金矿业有限公司联营；2003年3月14日，4 o0t／d选矿厂破土动工，历经14个月的土建和设备安装，于2004年5月上旬建成。新建选矿厂破碎采用三段一闭路工艺流程，磨浮车间采用一段磨矿、一段分级一重选一浮选(一粗、四精、三扫、中矿顺次返回到前段作业)的磨浮工艺流程。现磨浮流程改造为一段磨矿与带控制分级的旋流器构成闭路，浮选流程中一次精选尾矿与三次扫选泡沫合并，通过旋流器分级，底流再磨，溢流返回粗选，其它中矿顺次返回前段作业。老选矿厂闲置的原来作为二段磨矿的MQY2430球磨机，经修复现作为一段磨矿设备处理原矿石。挖掘4000t／d新选矿厂的内部潜力，增加一台MQY2740球磨机。经扩建改造，截至2006年6月份选矿厂综合生产能力已达到7 000t／d(老选矿厂1 300t／d，新选矿厂5 700t／d)规模。
1 选矿原工艺流程简介
1．1 老选矿厂工艺流程
碎矿作业为三段一闭路加洗矿流程，PEF600×900颚式破碎机粗碎，PYB1200圆锥破碎机中碎，PYD1650及PYD1200圆锥破碎机细碎，与YA2148振动筛构成三段一闭路碎矿流程。粗碎产品给入2ZKX1236洗矿筛，筛上产品进入中碎，筛下产品进入FLG一1200洗矿螺旋分级机，分级机反砂进入粉矿仓，溢流去4 000t／d重选作业。
磨矿流程为一段闭路磨矿：采用MQG2721、MQG27O ×2450球磨机各一台和2FLC-1200螺旋分级机构成闭路，分级机溢流去4 0ot／d 2#浮选作业。
1．2 新选矿厂工艺流程
碎矿采用三段一闭路工艺流程，PJ1215粗碎，PYB2200圆锥破碎机中碎，PYD2200圆锥破碎机和H6800破碎机细碎，2DYS3073振动筛作检查和控制筛分，上层筛孔为30mm×45mm，下层筛孔为16mm×26mm 。
磨矿采用2台MQY4060球磨机，一段分级为φ500旋流器4台(3用，1备用)，控制分级为φ500旋流器2台，与球磨机构成一段闭路磨矿，分两个系列。浮选流程为一次粗选、三次扫选、四次精选、中矿顺次返回前段作业，粗选及扫选用XCF II／KYFII-24浮选机，精选用XCF II／KYF II—4浮选机。
2 碎矿工艺改造
2．1 颚式破碎机前后肘板头润滑的改进
2004年5月投产至2005年5月末，发生12次颚式破碎机肘板断裂，其中前肘板断裂4次，后肘板断裂8次，前后肘板同时断裂有2次，平均故障周期为35d，最小故障发生周期为3d，造成较大的经济损失。肘板轴头原采用DDB18多点干油泵润滑，润滑效果不好，钙基润滑脂油膜承载力低，不能在支撑面形成油膜，甚至易被挤压排出，油膜遭到破坏，导致肘板运动部位摩擦阻力过大及在交变力作用下引起温升，导致肘板发生断裂。后肘板改为稀油站XYZ一16稀油润滑，高位油箱溢流直接喷射到肘板的润滑部位，通过肘板轴头的圆弧运动，将油带入支撑面，在摩擦部位表面形成很好的油膜，从而起到润滑、降温的作用。改造后设备运转良好，前后肘板再没有发生断裂，只需正常更换肘板头和肘板槽。
2．2 内置式电动滚筒的改造
3#皮带为输送振动筛上返回矿石，进中间过渡仓，皮带驱动装置为YBD450—160—10080油浸式摆线电动滚筒，功率为45kW。开机4个月电动滚筒轴联齿损坏，经分析是内部部件强度不够，然后改造为外置减速机传动。后来1 、2 、4 电动滚筒陆续多次损坏影响生产，有的电机烧毁、有的轴联齿扭断。
2006年，将这3条皮带电动滚筒也改为外置式减速机传动。5 、6 皮带电动滚筒由4．0kW 增加到5．5kW。电动滚筒优点是占地面积小；缺点是散热不好，油温升高，轴联齿强度不够，需超大功率内部部件才能满足强度，故障率高，维护困难。外置式减速机传动装置虽然占地面积大，但故障率低，易于维护。
2．3 2DYS3073下层筛筛底的改造
原设计的筛底筛孔为14mm×14mm，试车后不能满足矿量供应，后改为16ram×16mm与18mm×18mm混合使用，效率有所提高，但碎矿开机时间还是比较长，处理矿量达到280～290t／h，对磨矿处理量有较大影响。后来，改为16mm×26mm筛孔，碎矿处理矿量达到330t／h，而对磨矿处理量并没有产生影响，长条型筛孔适合于该矿石。
2．4 2#皮带的换型
2#皮带将中碎及细碎产品运输到振动筛，负荷较大。原来使用的是钢丝带，由于皮带径向受力不均，皮带易撕裂，后来改成8层线的钢丝带，延长了皮带的使用寿命，节约了成本。
2．5 圆锥破碎机散热器的改造
PYB2200圆锥破碎机和PYD2200圆锥破碎机是碎矿车间的主要设备，该机破碎能力大，配有独立的润滑系统和液压锁紧装置，它的运转率直接影响到选矿厂的正常生产，从投产试车以来出现多起设备事故，润滑系统的油温偏高、烧毁偏心轴尼龙衬套二次设备事故等，给生产造成很大影响。生产厂家润滑站配备的润滑冷却装置为管式6m 冷却器，内腔细管走水，外腔走油，特别是油存在杂质，冷却效果非常不好，进油口与出油口冷却温差不到2~C，所以循环回来的润滑油再次循环油黏度的降低，使油失去润滑作用。改进油管路线，安装8m 板式冷却器。板式冷却器的原理是每片中间腔走油，两侧走水，增大了散热面积，提高冷却效果。安装8m 板式散热器后，润滑油进出口冷却温差保证了lO℃ ～l5℃ ，完全消除了设备本身存在的结构不合理出现的设备事故。
2．6 C80颚式破碎机的使用
4 000t／d新选矿厂建成后，老选矿厂碎矿、磨矿工段仍然使用，分级溢流进入4 000t／d新选矿厂浮选系统，经过更新改造老选厂已达到1300t／d处理能力。碎矿原来采用国产PEF600×900颚式破碎机，已经使用3O多年，如继续使用，更换备件需2O多万元，破碎效率低，开机时间长，于是将其更换为美卓矿机生产的Nordberg C80颚式破碎机。该机功率75kW，体积、质量小，良好的破碎腔型设计以及采用大离心力和陡肘板倾斜角设计，使得在破碎腔底部有效冲程更大，该机主轴转速达到350r／min。以上性能使得该机在小排矿口下生产，可得到细粒级别含量更高的产品。产品粒度特性曲线见图1
图1 Nordberg C系列颚式破碎机产品粒度特征曲线
由于粗碎排矿口降低，使粗碎产品粒度下降，随之中碎、细碎排矿口都调小，振动筛筛孔由原来16mm×26mmm改为14mm×26mm，使球磨机人磨粒度下降，提高了磨矿效率，降低了生产成本。
3 磨浮工艺流程的改造
3．1 250PNJ(I)型胶泵的改造
设计时采用250PNJ(I)型胶泵为旋流器输送矿浆，流量1 000m3／h，电机功率250kW。该泵选型大，用变频器控制流量，属于大马拉小车，其胶衬磨损较快，备件费用高，设备质量大，维修不方便。现改为10／8～FG砂砾泵，电机功率为132kW，电耗低，体积小，维修方便，其过流部件采用了硬镍、高铬等耐磨材料，适合于颗粒较大强磨蚀物料的连续输送，备件费用低，降低了生产成本。
3．2 磨矿分级流程改造
设计时采用一段旋流器分级与磨矿构成闭路，试车时旋流器跑粗，细度达不到浮选要求。于是改为带控制分级的磨矿分级流程，现在使用效果很好，旋流器溢流控制在-200目(65±2)％ ，矿浆浓度、矿石细度达到了浮选要求。磨矿分级流程改造前后见图2
图2 磨矿分级流程改造
3．3 球磨机给矿弯管改造
MQY4060球磨机给矿弯管壁厚25mm，直径400mm，使用近一个月局部有磨漏现象，修修补补也只能使用22个月。将陶瓷破碎与环氧树脂混合，固着在弯管易磨处增强了管壁的耐磨性，管内壁加衬后使用周期可达6个月，延长了弯管的使用寿命，降低了生产成本。
3．4 球磨机溢流口的改进
MQY4060球磨机，原设计溢流口安装圆筒筛，筒内装有正螺旋，筛孔为12mm，目的是向外排碎钢球及大粒矿石。在生产中，从圆筒筛端部排出固体量很大，无法运走，只能进人流程中，圆筒筛等于虚设，不起作用。由于球磨机碎钢球的排出，对砂泵磨损较大，备件消耗高。由于碎矿故障，有时大块矿石会进入粉矿仓，大块矿石磨不碎，会堵住旋流器底嘴，使旋流器溢流跑粗，甚至压住浮选搅拌槽。现在将圆筒筛内螺旋改为双头反螺旋，筛孔为30mm，使大粒矿石不排出，改造后解决了旋流器底嘴堵塞的问题。
3．5 浮选工艺的改造
原浮选工艺为一次粗选、三次扫选、四次精选、中矿顺次返回前一作业。由于中矿产品连生体的存在，原常规流程一次精选尾矿返回粗选，造成恶性循环，又无单体解离机会，影响分选效果。后来将一次精选尾矿与三次扫选泡沫合并，通过砂泵输送到旋流器分级，溢流给入粗选，底流进球磨机再磨。难选中矿返回旋流器分级，沉砂入磨，使中矿在再磨过程中，进一步单体解离，浮选状况得到改善。三次扫选补加异戊基黄药作辅助捕收剂，由于其对金铜捕收能力很强，增强了三次扫选的摘收作用。由于三次扫选泡沫返回球磨机，在再磨过程中磨擦脱药，粗选仍使用z-200，这样既发辉了z-200选择性好的优点，同时又以异戊基黄药捕收力强的长处弥补了Z-200的不足。改造后回收率提高：Au 0．92％、Cu 1．48％ 。
3．6 挖掘内部潜力扩大生产规模
原矿晶位逐年下降，而金、铜价格看涨。从挖掘选矿厂内部潜力人手，增加处理矿量，向规模要效益。恢复使用老选矿厂闲置的MQY2430球磨机，并进行了改造。其磨矿流程为：带控制分级的一段闭路磨矿，一段分级采用4350旋流器2台(1用，1备用)，二段分级采用4250旋流器2台(1用，1备用)。
4 000t／d新选矿厂，挖掘碎矿车间的破碎能力，提高设备运转率，优化工艺及设备，提高了碎矿处理能力，为磨矿扩改创造了条件。在磨浮车问增加了一台MQY2740球磨机，与带控制分级的旋流器构成闭路磨矿，一段分级为4350旋流器4台(2用，2备用)，控制分级为4250旋流器4台(3用，1备用)，与球磨机构成一段闭路磨矿，分级溢流进入1 浮选系统。该项工程投入了部分设备及充分利用了现有设备，投资少，具有长远的经济效益。
3．7 老选矿厂磨矿分级系统的改造
老选矿厂2FLC一1200螺旋分级机是由高堰式改造而成，沉降区短，而2台球磨机都是格子型，磨矿细度达不到浮选要求，原闲置的3 球磨机恢复使用以后，对1 、2 球磨机磨矿分级系统进行了改造。增加控制分级系统，将1 、2 螺旋分级机溢流合在一起进入砂泵池，通过砂泵给入4350旋流器进行分级，旋流器底流进入3 球磨机，溢流进入2 浮选系统。改造后磨矿分级流程见图3。
图3 改造后磨矿流程
磨矿分级流程改造后，磨矿细度达到了浮选要求。由于分级效果的改善，使处理矿量有所增加。
4 砂泵站的改造
选矿厂最终尾矿输送设计使用QGB-500／2．5球隔离浆体泵输送到尾矿库。自2006年投入使用后，泵各部件磨损比较严重，罐体内壁磨损与浮球腰带磨损直径变小，使罐体与浮球间隙过大，造成混浆现象，消耗大量清水，使输送效率降低。进排浆管路磨损，管道闸阀太多，更换频繁，操作复杂，故障率高，维修量大。球隔离浆体泵耗水量大，专门为球隔离泵配备了2台200m3／h水泵，电机功率18．5kW，一台400m／h水泵，电机功率90kW，为其供水。与球隔离泵配套的多级水泵3台，电机功率400kW(2用，2备用)，立式增压泵一台，电机功率110kW，在冬季及干旱季节，经常因缺水而停机。2006年10月将泵换型为渣浆泵，300ZGB型串联300ZGB型，单台电机功率为355kW，通过7个月运行使用，输送矿浆平稳，节水、省电、省人力、维修方便，降低了生产成本。
5 结语
曙光金铜矿选矿厂运行3年来，进行了多项技术改造，使工艺流程及设备逐步得到了完善，工艺流程畅通，提高了设备运转率和选矿回收率，为今后选矿厂设计和管理提供了宝贵经验，为设备生产厂家改进设备提供了可参考数据。(end)
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(11/10/2010) |
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