定量法确定磨矿细度的研究与实践.pdf

一 量法确定磨矿细度的研究与实践 夕 德兴铜矿 张家会 ，一 【 摘要 】以定量方法确定了晶佳磨矿细度．德兴铜矿粗磨细度应选择在一 o 0 7 4 ra m占6 2 ％～ 6 3 ％． 生产实践证明了结论。此定量方法无论对新选厂设计中蹭矿细度的确定，还是棱定现有选矿厂磨矿细度是否 合理 ，都具有一定的参考价值 ， 关 键 词 瞎 矿 细 度 定 量 法 回 收 率 功 耗 球耗， ； 一 一 一 一／ 。 ／ f P RA CT I CE AND S T UDY ON T HE QUANT I TA TI VE M ETHoD oF DEFI Nl NG GRl NDI NG Fl NENES S Da x i n g C o p p e r M i n e Z h a n g J i a h a i 【 A B S T RA C T 】T h e q u a n t i t a t i v e me t h o d wa s u s e d t o d e tai n e t h e o p t i mu m R r i n d i n g f i n e n e s s ，t h e p r i ma r y g r i n d i n g f i n e n e s s s h o u l d b e 6 2％ ～ 6 3％ a t一0． 0 7 4 ram ．a n d i t h a s b e e n p r o v e d b y a c t u a l o p e r a t i n g Th i s me t h o d u s e d f o r g r i n d i n g f i n e n e s s d e t e r mi n a t i o n h a s c e r t a i n r e f e r e n c e v a l u e f o r a n e w c o n c e n t r a t o r’ S d e s i g n a l S O a p p l i c a b l e t O t h e o l d p l a n t ． KEY WORDS Gr i n d i n g f i n e n e s s Qu a n t i t a t i v e me t h o d Re c o v e r y e f f i c i e n c y P o we r c o n s l l l n p t i o n Ba l l c o n s u mp t i o n 1 曲 磨细度。 1 日U 已 入选 矿石的细度影响选别指标， 同时也 关系到瞎矿能耗 、球耗 因此 ，磨矿细度 在 选 矿过程 中是 一个 十分重要 的工 艺参 数 瞎 矿细度 的确 定往 往采用单变磨矿细度 的传统 方 法，其不 足之 处是 单纯从技术 的角度来 分析， 对 于磨 矿 过 程 的能 耗 、球耗 考 虑 不 多，或者 只是 定性的考虑。 另外 ，对于复杂 的多金属矿石，特别是嵌布粒度较细．在磨 矿细度 与 选 矿 回收率 没有 明 显变 化 的情 况 下 ，其能凭借试验人员的经验判断，而缺乏 定量的考虑。 率文通过研 究德兴铜矿粗选段 多金属 矿 选矿 回收 率 随粗 磨细 度 的 变 化情 况 以及功 耗、球耗随粗磨细度变 化的情况 ，增 加丁磨 矿 功指 数的测定和不 同细度下粒度分布的测 定，采用定量 的方法，确定 德兴铜矿最佳 粗 2 定量法确 定矿石粗磨细度的研究 2 ． 1 试样 的矿石性质 金属矿 物 以黄 铜矿 、黄铁矿 、赤铁 矿 、 金红 石为主，少量的辉 钼矿 、黝铜矿 、砷黝 铜矿 、闪锌 矿、方铅 矿 、磁铁 矿、辉铜 矿 铜兰 、斑铜矿 、孔雀石 、褐铁 矿和微量 的 自 然金。 非金 属 矿物 为石 英 、绢 云母 、绿泥 石 、 长石 、碳酸盐矿物 、高岭土 等。 试 样的多元素分析结果 见表 i 。 2 ． 2 粗磨细度与选矿 回收率试验 试验 采用一次粗选 ，一次扫选流程 。药 剂制 度 由条件试验 确定，试 验流程及 条件 见 图 1 试验结果 见表 2 。 试验结 果表 明 定量洼 确定瞻矿 细度 的研 究 与实 践 妊家 邮 编 3 3 4 2 2 4 维普资讯 表 1 多元素 化 学分 析结 果 ％ 粗精选 扫辅矿 图 l 试验 流程 和 条件 1 c u 、s 、Au的 回收 率与 磨 矿 细度 关系 具有很 强 的 规律 性 ， 即随 给矿 一0 ． 0 7 4 ram 含量 的增 加，回收率上升。 2 随着磨矿 细度由粗至细， 回收率提 高 的幅度越来 越小。C u在 磨矿细度 一0 0 7 4 mm含量低 于 6 0 ％时 ，变 化幅度较 大 ，s在 磨矿 细度 一0 ． 0 7 4 ram 含量 低于 5 6％时变的 幅度 较 大， 而 金 则 在 一0 ． 0 7 4 ram 含 量 为 6 O％左右时 曲线开始趋于平缓 。 3 为了准确地反映试验结果 ，消除试 验偶 然误 差，对铜和金的试验结果进行 非线 表 2 粗 磨 细度 与 回收率 试验 结果 ％ 性 回归分析 ，分析结 果见表 3 。 回归分 析结 果表 明铜 和金 的回收率随 细度变 化的规律 呈 双 曲函数分布 。通过误差计算 ，铜 金的残差 标准 差分别 为铜 S0 3 6 9、金 S1 2 8 7， 铜和 金的相关 指 数分别 为 R 2 0 ． 9 4 7和 R 0 7 8 2，两者具有高度 的相 关性，试 验结 平方和分别 为铜 Q0 ． 6 8 2、垒 Q8 ． 2 8 7， 果可以较 好地 用双曲函数进行拟合。 表 3 诅磨 细度 与 C u 、Au回收 率试 验结 果 的回 归分析 注 Y cu Au 收 牢 x瞻矿细 度_ l 0 7 4 ram 含量 ； 残 差平 疗和 ； s 一标 准差 ； R 一相 关指 数 I 『 ～1 9 9 9 维普资讯 4 细磨 有利 于有 用矿物 的 回收 ；但 磨的越细意味营矿石在磨机里停留的时间越 长 ，单位时 间给 八球 磨机 的矿 量减 少即台效 降低，磨碎单位矿石到 指定粒度的功耗增 加。 2 ． 3 粗磨细度与功耗试验 2 ． 3． 1邦德功指数测 定 按照邦德功指数 的测定程序 ，在 专用的 功指数 测定球磨 机中进行 闭路 磨矿试验 。 根据试验结果计算得功指 数 W． 1 4 6 2 k W h ／ t 。 2 ． 3 2不同磨矿细度单位功耗的理论计算 现场球磨 机给矿粒 度组成 由多次考察得 出见表 4 不同粗 磨细度 下粒 度组 成 由试 验 测 定得 出见表 5 。根据邦 德功耗 学说，计 算 相 同给矿粒度、不同的粗磨细度下理论单位 功 耗 。 表 4球磨机 原给 矿 的粒 度组成 表 5 不 同粗 磨细 度各 粒级 分布 根据邦德功耗学说 W 1 0 W． 1 ／ J P一1 ／ j F 式 中F 给 矿 中 8 O％通 过 方 孔 筛 的 孔 径 ，Ⅱ m； P 产品 中 8 0 ％通过 方 孔 筛 的孔 径 ， F n ； w将 l t 粒 度 为 F的矿 石 磨碎 到 产 品粒 度为 P所耗的功，k W - h ／ t ； w． 功指数 ，k W h ／ t 。 由球 磨机原给矿粒度分布绘 出的负累计 曲线 找出 F ，不同磨矿细度下 各粒 级产率分 布绘制 负 累计 曲线找 出 P和 测 定 的磨 矿功 指数代八 上式 ，算 出在不 同磨矿 细度下 的理 论单位功耗 ，计算结果 见表 6 。 由表 6可见，磨矿产 品 一0 0 7 4mm含 量为 6 0 ％、6 3 ％、6 6 ％、6 9 ％ 时， 单 位 功 耗分别为1 1 1 6 1 、1 1 4 8 7 、1 2 1 1 5 、1 3 0 1 5 k W- h ／ t ，细度从 6 0 ％增加至 6 3 ％， 平均 每 增 加一个 细度其 功 耗增 加 为0 ． 1 0 7 k W h ／ t ． 从 6 3 ％增加至 6 6 ％，平均每增加一 个细度， 其功 耗 增 加0 ． 2 0 9 k W h ／ t ，从 6 6 ％ 增 加 至 6 9 ％，平 均每增加一个细度 ，其功耗增加 为 0 ． 3 k W - h ／ t ；所以 ，细度越 高，每增 加细度 1 ％ 一0 ． 0 7 4 mm 含量 ，瞎矿单 位功 耗的增加 幅度越大 。 2 ． 4 粗磨细度试验结果的技术经济分析 计算 采用投入产出法。为计算方便 ，选 取 一0 ． 0 7 4l q 3 1T t 含量 6 0 ％进行 比较 。为 简 化计算，投入部分只考虑功耗和球耗，其它 如衬板 消耗等忽略不计 ；产 出部分只考虑主 产品铜 、金 ，其 它如硫、钼忽略不计 。经济 效益计算按年 处理 量 3 0 0 0万 t 计算 。 1 投入 部分 细度 为 6 0 ％ 一0． 0 7 4 mm 含量 时钢球单 耗为0 ． 9 9 k g ／ t 钢球 试验 值 ； 计算球耗 指定磨矿细度的单位功耗／ 定量 法确 定 瞎矿细 麈韵研 究 与蜜践 张家 会 【 邮编 3 3 4 2 2 4 维普资讯 0 0 7 4mm 占 6 0 ％时 的单 位 功耗 0． 9 9 k g ／ t ； 钢球单价按 3 5 0 0元／ t ，电价按0 ． 4 6元／ k W- h 计 。 2 产 出部 分 不 同细度铜 、金回收率按非线性 回 归方 率 铜 二段 回 收率按 9 7 ． 5％计，金 二段 回 收率按 9 o ％计 ； 铜原矿 品位按 0 5％计，金按 0 2 5 g ／ t 计 ； 铜金 属 价 格 按 市 场 价 1 0 0 0 0元／ t计 ， 程计算 ； 金价按 7 0 0 0 0元／ 计。 金属增 值 需求细度 回收率对 比细 3 计算结 果 度 回收 率 X原矿 品 位 价格 二段 回收 计算结果 见表 6 。 表 6 不同磨矿细度的综合效盏评价 从表 6可 见 1 综 合投 入 与 产 出情 况， 粗 磨细 度 在 0． 0 7 4 ram 占 约 6 2 ％时 ，经济 效 益 虽 高， 是试 验研究的最佳磨矿细度点 2 从经 济 效 益可 见 0 ． 0 7 4 mr n含 量从6 4 ． 5 ％上 升到 6 6 ％，其净 损 失达 6 0 0 0 万元 ， 0 0 7 4 1 T i n 1占 含 量 从 6 6 ％ j 二 升 到 6 9 ％，其净损 失达 1 5 0 0万元， 所 以，过度 细瞻不利于企 世在市场 中的竞争 。 3从 不 同 磨 矿 细 度 年 处 理 量 看 一 0 0 7 4 ram 含量 从 6 3 ％增 加到 6 4 ． 5 ％，年 少处理 矿石 5 4万 t ，如果 吨矿 成本按 4 2元 计芹，吼 IJ 每年 少 产 金 属 损 失达 5 0 0万 元 上 ； 一0 ． 0 7 4 mm 含量 6 4 5 ％增加 到 6 6 ％． 年 少处理矿石 1 0 0万 t ，每年 少产 金属 损 失 达 1 0 0 0万元 以上。显 而易 见，相 对粗 瞻更 有利于 企业 在市 场中的竞 争。 3 粗 磨 细 度 的生 产实 践 3 ． 1 粗磨细度与铜粗选回收率 及功耗 选取 泗洲选矿 厂磨二工段和磨三j 段进 行 比较 ，这两工段 由于分级设 备选 择 不同而 形 成瞻矿 细 度 的 差 异，前 者 使 用 螺旋 分 级 机，后者采 用 水力旋 流器 ，现将 1 9 9 1年 以 来粗选段 生产情况列 于表 7 由表 7可 见 表 7 粗磨 细 度与粗 选 段生产 情况 有色 矿山 I 9 9 9 维普资讯 备注 氧 化宰平均 磨二 3 4 6％， 磨三 3 5 5 ％， 嘻 三瞻 矿丹级 单位功 耗 含砂 泵 1 3 0 9 k W h h 1 随着粗 磨细 度增 加，粗选 铜 回收 可见 细 度 从 6 1 ． 7 3 ％上 升到 6 3 7 5％ 率 上升，与试验结果相符。铜 回收率磨三平 时，其产 出不能抵 消投入，所 以粗磨细度选 均 8 7 8 4％， 磨 二 平 均 8 7 ． 2 8 ％， 提 高 了 择6 1 ． 7 3 ％ 比选 择6 3 7 5％更合理 。 0． 5 6 ％， 提 高 的 原 因主 要 是 由 于 磨 矿 产 品 2 提高细度减少处理量 的损 失 一 o ． 0 7 4 ram含量 的提高，前者为6 3 ． 7 5 ％， 假定细度为 6 1 7 3％时的年处理量为 后者为6 1 ． 7 3 ％，提高 2 O 2 ％，水力 旋 流器 3 0 0 0万 t ．铜 的综 合 回收率 按 8 5 ％， ，金 的 代替螺旋分级机是成功的 。 综合 回收 率 按 6 3 ％， 吨矿 成 本 按 4 2元计 2 回收率随细度变化的幅度 一o 0 7 4 算 ，则细度从6 1 ． 7 3 ％提高到6 3 ． 7 5 ％， _则 mm 提高 2 ％，回收率 提高0 ． 5 6 ％ 比试验研 处理量损 失 [ 1 1 ． 7 71 1 3 4 ／ 1 1 3 4 ] x 究结果 大 一0 ． 0 7 4 mm 提高 2％， 回收 率提 3 0 0 01 1 3 ． 7 6万 t ； 高0 3 ％，见表 6 ，其原 因有二 一 是磨二 少产 铜 损 失 1 1 3 7 6 x 0 ． 5 ％ 8 5％ 粗 精 矿 品 位 高 磨 二 为 6 3 4％、 磨 三 为 6 ， 0 5 ％影响 回收率 ；二是磨二细度变化范 围大 磨 二为 5 7 ％～6 5 ％、磨三 为 6 2％～ 6 5 ． 8 ％影响回收率。研究表 明细度低 于 6 0 ％时对 回收率 影响 幅度大 ；如果 消除这些 因素的影响 ，其 回收率提 高比o ． 5 6 ％小 3 比较每年的实际单位功耗和表 6所 列的 不同粗磨细度 的理论计算单 位功耗 ，相 差不大。磨矿单位功耗 随磨矿细度的提 高而 升高的规律很 明显。7年平均 磨三 比磨二 细 度提 高 2 ％ 含 量， 其 磨 矿 单 位 功 耗 增 加 0 ．4 3 k W h ／ t 。 3 ． 2 粗 磨细 度实际生 产的技术经济分析 采用的生产实际数据见表 7 。 【 1 提高细度的投 入产出分析 计算方法和使用 的基础数据与试验结 果 的技术经济分析 中所列相 同。 细度提i 葛 单位矿石增值 g 7 8 4 8 7 ． 2 8 ％ 0 ． 5 ％ 9 7 ． 5 ％ 1 0 0 0 00 2 7 3元 ／ t 。 细度提高的投入功 耗 球耗 1 1 ． 7 7 1 1 ． 3 4 0 ． 4 6[ 1 1 ． 7 71 1 ． 3 4 ／ 1 1 ． 3 4 ] 0 9 93 ． 5 0 ． 3 2 9元／ t 。 投 入 一产 出 0 0 5 6 元 ／ t 。 按 3 0 0 0万 ￡ ／ 午 ，每年损失 1 6 8万元 1 0 0 0 03 0 O 04 8 3 4． 8万 元 少产金损 失 l 1 3 ． 7 60 ． 2 5 ％ x 6 3 ％ 7 0 x 3 0 0 01 2 5 4 ． 2 0万 元 ； 合计损 失达 6 0 8 8万元 ．考 虑 成本 的节 约，则每 年少产金属损 失达 1 3 1 0万元 。 细度提高导致处理量减 少，所 以，选择 粗磨细度6 1 ． 7 3 ％优于 6 3 ． 7 5 ％。 基于 以上 二 点分 析 ，认 为细度 控制 在 6 2％左右 比控制在 6 4％左右好。 4结 论 1 最佳粗磨 细度 的研 究，通过粗磨细 度与选矿 回收率关 系以及粗磨细度与功耗关 系的研 究，进行技术经济 的定量分析，确定 出德兴铜矿最佳粗磨细度 。定量分析法较传 统的单变 磬矿细度法更 系统 、准确 、全面 。 2 研究证 明德兴铜矿矿石粗磨细度在 一 0 0 7 4 mm 占 6 2 ％左 右时，经 济效 益最 高， 考虑到 生产情 况， 认为6 2 ％～6 3 ％ 一0 0 7 4 ml T l 含量为最佳磨矿细度范 围。德兴铜 矿现 行的粗磨细度控制在 6 5 ％，应考虑降低。 3 随着 电价 、钢球价 、铜价 、金价的 上下波动，最佳经 济效 益 点也将 随之 变动。 所 以，最佳磨矿细度点具有动态性 。 定量法确定嘻矿细度的研究与实践一张家告 邮编 3 3 4 2 2 4 维普资讯