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第6 0 卷第3 期 2008 年8 月 有色金属 N o n f e r r o u sM e t a 】5 V 0 1 .6 0 .N o .3 A u g u s t 20 08 选矿生产金属平衡的管理 刘伟云 玉溪矿业有限公司,云南玉溪6 5 3 1 0 0 摘 要金属平衡是选矿厂日常技术管理的一项重要工作,由于其影响因素多而复杂,往往难以把握,导致波动较大。发生 问题后又很难及时找出原因,至使问题严重。根据多年的工作实践,对生产金属平衡各环节的误差来源,进行定量剖析,提出一般 选矿厂容易忽视的一些问题.对减少生产金属平衡误差有一定的借鉴作用。 关键词选矿工程;金属平衡;生产管理;误差;取样;品位 中图分类号T D 9 2 8 ;T D 9 5 2文献标识码A文章编号1 0 0 1 一0 2 1 1 2 0 0 8 0 3 0 1 0 5 0 4 选矿厂金属平衡,是综合反映选矿生产技术管 理水平的重要标志,是考核、管理各项技术经济指标 的主要依据,同时也是技术检测工作质量的综合反 映。金属平衡工作各选矿厂都十分重视,但由于其 影响因素多,各个环节的误差大,从而导致金属平衡 的误差较大。分析误差来源及大小是提高选矿生产 管理水平的基础性工作。 1 金属平衡的概念和误差来源 金属平衡是指入厂原矿与出厂产品金属量之间 的平衡。理论上,人厂原矿的数量及金属应等于选 出的精矿与尾矿的数量及金属之和。金属平衡一般 分为生产平衡和产销平衡,在这里探讨的是生产平 衡,就是理论回收率£T 与实际回收率£P 的差值,即 叩2e 丁一£P o 理论回收率 £丁 就是原矿品位 口 、精矿品位 卢 、尾矿品位 口 计算的回收率,即e 丁 芦 口一口 / [ 口 p 一口 ] 。实际回收率 e P 就是实际精矿量 Q 口 乘精矿品位 卢 除以即原矿量 Q 。 乘原矿品 位 口 ,即e P Q 口卢/Q 。X 口。可以看出,金属平 衡误差来源于原矿品位、精矿品位、尾矿品位、精矿 量、原矿量这5 大类因素。 2影响金属平衡的因素分析 从金属平衡的误差来源5 大类因素中,结合实 际生产归纳起来可分4 种情况。 收稿日期2 0 0 6 一l O 一2 7 作者简介刘伟云 1 9 6 4 一 ,男,上海市人.高级工程师。主要从事 选矿生产技术管理等方面的工作。 2 .1 计量、水分误差 选矿厂的原矿计量一般以给人球磨机前的计量 为准,它的误差主要来自皮带称自身的精度和日常 管理的准确度。它与矿粒的粒度变化、矿石中的杂 物、矿石水分、操作维护等有关。实际精矿量的来 源,采用地中衡称量或电子称,误差主要来源于称的 精度和称矿方式的不同,一般选矿厂采取对每班、天 的精矿称量作为实际精矿量。 水分有原矿水分、精矿水分,一般按技术规范操 作、误差不大,主要与工作质量和称样台称的精度有 关。 2 .2 取样、制样误差 与金属平衡有关的取样主要有原矿、精矿、尾矿 品位样,是选厂金属平衡依据来源的基础样,是最为 关键的一个环节。原、精、尾矿样,主要用于化验品 位。误差主要有每次取样的间隔时间,每次取样的代 表性,缩分误差,样品韵组合方式、工艺操作波动等。 1 每次取样间隔时间。每次最长取样的问隔 时间要满足r 6 0 T A 2 / t 2 s 2 ,式中r 一最长取样 间隔时间;T 一采取小样所需的时间;s 一概率系统, 为2 2 ;△一化学分析的精度。 以某厂的9 0 1 个班样数据为例,计算的取样时 间见表1 。 ,’‘ 每次取样的间隔时间与各产品品位波动的大 小、化学分析的精度有关,各选厂应根据考查来确 定,在实际中每次取样的间隔时间应小于最长时间 间隔。以保证样品的代表性。 2 每次取样的最小样量。每次取样的最小样 量要满足公式Q K d 2 ,式中Q 为每次取样的最 小样量;K 为与矿石的有关的系数,铜矿0 .1 ~0 .5 ; 万方数据 1 0 6 有色金属第6 0 卷 d 为试样中最大块粒度 以粒度曲线在9 5 %时为最大粒度 。 表1 某选厂计算的取样时间 T a b l e1 C a l c u l a t e ds a m p l i n gt i m ei nac o n c e n t r a t o r 某厂原矿取样点最大粒度1 .2 r a m 、尾矿 0 .1 r a m 、精矿0 .0 8 0 m m 、K 取0 .1 的计算,按表1 中 r 值代人 尾矿的t 取2 0 r a i n ,计算要取的样量。每 次最小取样量原矿1 4 4 9 、精矿1 9 、尾矿0 .6 4 9 。每 班最小取样量原矿2 3 .1 2 k g 、精矿0 .1 9 k g 、尾矿 0 .6 5 k g 。 而实际中为了保证样品便于加工,一般每班矿 样在0 .6 k g 以下,原矿的取样量大多数选厂是满足 不了这一需要的。对于每班取出的较多矿量,一般 用二分器缩分,但在实际工作中由于操作不认真很 容易出现系统误差,最好使用机械缩分器。 选矿厂取样机应采用时间控制装置根据实际进 行调整,有的厂使用自制水力采样装置、地沟采样装 置取样,一方面取样时间的调整余地小,另一方面其 本身就存在取样误差。因为水力取样装置的取样斗 是弧形运动,并且速度不均匀,在矿浆流断面所取的 样是不均衡的。地沟采样取样装置存在的问题就更 多,这里不多做详述。. 特别要注意的是采样勺截取口的磨损,大多数 的选矿厂使用往复式采样机,矿浆通过缓冲槽后,矿 浆横切面从上到下逐渐变粗,对截取口磨损也逐渐 增大,导致样品中粗粒增多,使品位产生系统误差。 3 缩分误差。采出后的样,就要通过机械缩 分,缩分后的最小矿量要满足最小矿量的公式,这个 环节的误差主要是由于缩分截取口的宽度,达不到 要求,缩分盘的旋转速度过快,而导致矿样粒级和密 度的误差。粒级误差对品位的影响是因为各粒级的 品位不一样造成的,如表2 所示。密度的误差是不 同密度的矿物的品位不一样造成的,这一个环节也 是最易忽视的,如果是还用于矿浆计量的选厂,对截 取口的要求就更为严格。 表2 原矿精矿尾矿中各粒级品位/% T a b l e2G r a d e si nd i f f e r e n tp a r t i c l es i z er a n g eo fo r e ,c o n c e n t r a t ea n dr a i l i n g s 粒级/v m 8 5 0 1 8 0 1 5 0 1 0 6 7 4 3 7 1 8 1 0 一1 0 原矿0 .6 2 0 .5 20 .8 10 .7 60 .8 51 .1 40 .8 30 .6 00 .4 9 精矿 一一一一 1 7 .72 5 .6 63 0 .0 8 3 2 .1 3 1 .2 6 ‘ 尾矿 一一一 一0.0890 .0 6 20 .0 4 40 .0 3 80 .0 5 0 一般选矿厂在缩分过程容易出现细粒过多,使 原矿品位升高,精矿品位升高,尾矿品位下降,导致 理论回收率虚增,产生金属平衡差。 4 样品的组合方法。班样的来源一般有两种 方法,一种是取8 h 作为一个班样。另一种是采取按 时问分段取样,加工后,再按取样时间,组合为一个 样。前一种方法较为准确,但一次加工样量太多。 后一种方法,受到工艺条件、操作中各作业量的变化 而产生误差。各选厂可根据实际选择一种。 5 工艺操作的影响。选矿工艺要求操作要稳 定。球磨机因胀肚、停矿、放粗、精矿品位的波动等都 会对取样有影响,制样要严格按样品加工的规程操 作,避免污染,误差是较小的,随机误差易被发现。 2 .3 化验的误差 化学分析方法都有一个允许误差。铜分析误差 见表3 。这些允许误差,看似, I t J , ,但稍有一点系统 误差,对每个月的金属平衡影响是很大的。 表3 铜化学分析方法允许误差 T a b l e3E r r o ra l l o w a n c ei nc o p p e rc h e m i c a la n a l y s i sm e t h o d s 铜快速分析误差 铜内外检分析误差 2 .4 金属流失 选矿工艺难免会出现一些跑、冒、滴、漏,操作不 当,而使金属损失,造成金属平衡的差。这一部份的 误差是由于原矿的金属量己经记入,而精矿的金属 量减少导致的,一般选矿厂允许一定的损失。在实 际生产中要减少这部份流失,只要加强现场监督、记 万方数据 第3 期刘伟云选矿生产金属平衡的管理 1 0 7 录、考核、回收,是能控制在较小范围内的。 2 .5 各项误差对金属平衡的影响 根据化验误差、皮带称、地中衡及水分的误差对 金属平衡的影响见表4 。 表4 各项误差对金属平衡的影响 T a b l e4E f f e c t so fe r l o r 8o nm e t a lb a l a n c e 注原矿、精矿、尾矿品位的误差采取化验允许的误差,原矿计量为皮带称精度.精矿计量为地中衡精度,其他为常见误差。 原矿品位虚增,理论回收率上升,实际回收率下 降,使金属平衡为正差。精矿品位虚增,理论回收率 略有下降,实际回收率上升,使金属平衡为负差。尾 矿品位虚增,理论回收率下降,实际回收率不影响, 使金属平衡为负差。原矿量虚增,理论回收率不影 响,实际回收率下降,使金属平衡为正差。精矿量虚 增,理论回收率不影响。实际回收率上升,使金属平 衡为负差。原矿水分虚增,理论回收率不影响,实际 回收率下降,使金属平衡为正差。精矿水分虚增,理 论回收率不影响,实际回收率上升,使金属平衡为负 差。金属流失增加,理论回收率不影响,实际回收率 下降,使金属平衡为负差。反之亦然。 从表4 可以看出,金属平衡影响最大的因素为 原矿品位、原矿的计量,最小的误差为精矿计量。 原、精矿水分一般现场会出现烤样时间不足而出现 水分偏小,只要通过考查是容易发现的。原矿计量 的误差虽大,但通过皮带称的校检,加强管理,误差 也是有规律的。其实最为关键面又不易被发现的就 是原、精、尾的取样、缩分环节,这一环节的误差很可 能比化验的误差大。 3金属平衡管理的重点环节 对金属平衡的影响因素虽然较多,但在实际管 理工作中,把掌握重点的关键环节,可以缩小金属平 衡差值。 3 .1 对皮带称的管理 皮带称应有专人维护、管理。每天用入工测矿方 法校正一次,即从皮带上刮取l m 进行称量。并每 天作好记录。发现误差超过时要及时调整,定期用 链码标准器进行校准。 另外可用选厂矿量与矿山的计量进行对比,观 察有无异常。 3 .2 原、尾、精矿取制样管理 原矿取样的样量达不到要求,而这个环节是最 为关键的,可以适当延长取样时间,1 0 m i n 一次,对 取出的班样进行缩分,最好采用缩分机,避免人工缩 分,操作不认真而产生的误差。 精、尾矿的粒度已较细,取样环节稍加注意误差 不会大,原、尾、精矿的取样,最大的问题就是,因粒 级比重的代表而产生误差,这是个系统误差,也是最 多的问题环节。 3 .3 其他环节的管理 对制样的管理,要进行样品加工损失率,样品缩 分误差的抽检,化验要严格按规程进行内外检,对 原、精水分样要进行抽检。 。 j 4结语 金属平衡是选矿厂技术管理的一项重要工作, 由于其各环节发生任何一点误差,都会产生金属差, 而金属差往往到了月底、年底才知道结果。为此选 矿厂应重视日常的基础管理,提高检测、化验工的质 量意识和操作技能。认真对误差产生的关键环节进 行严格控制。许多的选厂都是自制一些简单的装 置,本身取样就产生较大的误差,应购置标准设备, 从软件到硬件的加强,金属平衡的差值在1 %以内 是可以达到的。 万方数据 1 0 8 有色金属 第6 0 卷 参考文献 [ 1 ] 陶敏,许时,钱鑫.选矿手册第五卷[ M ] .北京冶金工业出版社,1 9 9 3 3 8 2 . [ 2 ] 陆冠伟,丁平衡.选矿设计手册[ M ] .北京冶金工业出版社,1 9 8 8 4 6 0 4 7 2 . M a n a g e m e n to nM e t a lB a l a n c ei nC o n c e n t r a t o rP r o d u c t i o n L l UW e i - y u n Y u z iM i n i n gL i m i t e dC o m p a n y ,Y u x i6 5 31 0 0 ,Y u n n a n ,C h i n a A b s t r a c t M e t a lb a l a n c ei sa ni m p o r t a n tm a n a g e m e n tw o r ki nc o n c e n t r a t o ru s u a lt e c h n i c a lm a n a g e m e n t .I ti sd i f f i c u l t t oc o n t r o lb e c a u s eo fm u l t i i n f l u e n c i n gf a c t o r s ,, 5 0i tf l u c t u a t e sr e m a r k a b l y .W h i l et h ep r o b l e mi sf o u n d 。t h e c a u s ei sn o te a s yt ob ed i s c o v e r e d ,t h e r e f o r ei to f t e nb e c o m e sw o r s e .T h es o u r c e so ft h ev a r i o u sb r a n c he r r o r so f m e t a lb a l a n c ei nc o n c e n t r a t o rp r o d u c t i o na r eq u a n t i t a t i v e l ya n a l y z e do nt h eb a s i so ft h eo p e r a t i o ne x p e r i e n c ef o r m a n yy e a r s ,a n ds o m ee a s i l yn e g l e c tp r o b l e m si nc o n c e n t r a t o r sa r ep o i n t e do u t ,i tc a nb eu s e df o rr e f e r e n c et O r e d u c et h em e t a lb a l a n c ee r r o ri nc o n c e n t r a t o rp r o d u c t i o n . K e y w o r d s m i n e r a lp r o c e s s i n g ;m e t a lb a l a n c e ;p r o d u c t i o nm a n a g e m e n t ;e r r o r ;s a m p l i n g ;g r a d e 上接第7 6 页,C o n t i n u e df r o mP .7 6 O p t i m a lR o a s t i n ga n dL e a c h i n gC o n d i t i o n sf o rV a n a d i u mE x t r a c t i o nf r o mS t o n eC o a l .X UY o n g - x i n1 ,r A N GH u a n 2 1 .C h i n aU n i v e r s i t yo fM i n i n gT e c h n o l o g yi nB e i j i n g ,B e i j i n g1 0 0 0 8 3 ,C h i n a ; 2 .B a j i n gH n a _ r i aJ i a n l o n gM i n i n gS c i e n c ea n dT e c h n o l o g yL t d .,B a j i n g1 0 0 0 7 0 ,C h i n a A b s t r a c t T h eo p t i m a lp a r a m e t e r sf o r 踢国e x t r a c t i o nf r o ms t o n ec o a lw i t ht h et e c h n o l o g yo fr o a s t i n g - s u l f u r i ca c i d l e a c h i n gi si n v e s t i g a t e db yo r t h o g o n a le x p e r i m e n t s .T h er e s u l t ss h o wt h a tt h el e a c h i n gp r o c e s si ss i g n i f i c a n t l y i n f l u e n c e db yt h ec o n c e n t r a t i o no fs u l f u r i ca c i d ,t h el e a c h i n gr a t ei sr e m a r k a b l yi n c r e a s e dw i t ht h ei n c r e a s eo ft h e c o n c e n t r a t i o no fs u l f u r i ca c i d .A n dt h el e a c h i n gp r o c e 鹞i sa l s o s i g n i f i c a n t l yi n f l u e n c e db yt h er o a s t i n g t e m p e r a t u r e ,a n dt h ea p p r o p r i a t er o a s t i n gt e m p e r a t u r ei s8 0 0 1 2 .T h el e a c h i n gr a t ei sa f f e c t e db yt h er o a s t i n g t i m ea n dl e a c h i n gt i m ei ns o m ee x t e n t ,b u tm u c hl e s st h a nt h a to ft h ec o n c e n t r a t i o no fs u l f u r i ca c i da n dt h e r o a s t i n gt e m p e r a t u r e .T h eo p t i m a lc o n d i t i o no fv a n a d i u me x t r a c t i o nf r o mt h es t o n ec o a li sc o n c e n t r a t i o no fs u l f u r i c a c i d2 0 %,r o a s t i n gt e m p e r a t u r e8 0 0 1 2 ,r o a s t i n gt i m e2 h ,l e a c h i n gt i m e2 h ,a n dl e a c h i n gt e m p e r a t u r e9 0 1 2 . K e y w o r d s m e t a l l u r g i c a lt e c h n o l o g y ;v a n a d i u me x t r a c t i o nf r o ms t o n ec o a l ;o r t h o g o n a le x p e r i m e n t a l ; r o a s t i n g ;l c a c h i n g 万方数据
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