云南某铜矿选矿系统增效降耗的研究与实践.pdf

砷 有色金属 选矿部分2 0 1 5 年第1 期 d o i 1 0 ．3 9 6 9 ／j ．i s s n ．1 6 7 1 - 9 4 9 2 ．2 0 1 5 ．0 1 ．0 1 4 云南某铜矿选矿系统增效降耗的研究与实践 王春1 ，张仕才2 朱艳芬1 1 ．玉溪矿业有限公司，云南玉溪6 5 3 1 0 0 ；2 ．玉溪矿业有限公司狮子山铜矿，云南玉溪6 5 3 1 0 0 摘要通过采用精确化装补球技术、提高I 段磨机转速、将Ⅱ段磨机由格子型改造为溢流型、引进技术性能较好的 细碎和分级设备、增加Ⅱ段副磨等技术手段，选矿处理能力提高了4 9 5t ／d ，回收率提高了2 ．7 1 个百分点，为矿山创造了良 好的经济效益。 关键词选矿系统；增效降耗；技术改造；处理能力；技术指标 中图分类号T D 9 2 1 ．4 ；T D 9 5 2文献标志码A文章编号1 6 7 1 9 4 9 2 2 0 1 5 0 1 0 0 6 0 - 0 3 R e s e a r c ha n dP r a c t i c ei nI m p r o v i n gP r o d u c t i v i t ya n dR e d u c i n gC o n s u m p t i o ni nt h e P r o c e s s i n gS y s t e mo faC o p p e rM i n ei nY u n n a n W A N GC h u n l ，Z H A N GS h i c a i s ，Z H UY a h f e n l 1 ．Y u x i 胁n i 叼C o ．，L t d ．，Y u x iY u n n a n6 5 3 1 0 0 ，C h i n a ；aS h i z i s h a nC o p p e rM i n e o fY u x iM i n i n gC o ．，L t d ．，Y u x iY u n n a n6 5 3 10 0 ，C h i n a A b s t r a c t B ya p p l y i n gp r e c i s e b a l l c h a r g i n gt e c h n o l o g y ，i n c r e a s i n g t h em i l l s p e e d o fs e c t i o nI ， c h a n g i n g t h em i l lo fs e c t i o nI If r o mg r a t eb a l l m i l lt oo v e r f l o wb a l l m i l l ，u s i n ge q u i p m e n t s w i t hb e a e r p e r f o r m a n c e o ff i n e c r u s h i n g a n dg r a d i n g ，a n da d d i n gs i d e g r i n d i n go fs e c t i o nI I ，m i n e r a lp r o c e s s i n g c a p a c i t yh a si n c r e a s e db y4 9 5t ／d 。r e c o v e r yr a t eh a si n c r e a s e db y2 ．71p e r c e n tp o i n t sa n dg o o de c o n o m i c b e n e f i t so ft h em i n eh a sb e e nc r e a t e d ． K e yw o r d s p r o c e s s i n gs y s t e m ；p r o d u c t i o nc a p a c i t yi m p r o v e m e n t a n d c o n s u m p t i o n r e d u c t i o n ； t e c h n o l o g i c a lt r a n s f o r m a t i o n ；m i n e r a lp r o c e s s i n ga b i l i t y ；t e c h n i c a li n d e x e s 云南某铜矿选矿厂设计单系列处理能力18 0 0 t ／d ，2 0 0 5 年系统开始改造前处理能力基本处于 17 5 0t ／d ，电量单耗在3 0 ．5k W h ／t 原矿。由于矿 山供矿品位逐年降低，增产降耗是满足企业生产经 营的唯一选择。该矿与昆明理工大学合作，对I 段 球磨和Ⅱ段球磨采用精确化装补球技术[ 1 - z ] ，优化 I 、Ⅱ段球磨磨矿介质参数 装球量、球比、级配 等 ，选矿系统处理能力逐步提高到22 0 0t ／d 。但 在选矿系统运行中存在碎矿能力不足、磨矿细度 差、浮选时间不足等问题，导致选矿回收率低、能 耗高、经济效益差。该矿针对存在的问题，采取改 造细碎设备、增加Ⅱ段磨矿能力、延长浮选时间、 加强选矿工艺技术管理等措施和手段，选矿处理能 力达到22 6 1t ／d ，同时回收率、精矿品位等选矿经济 技术指标均显著提高，钢球消耗、电耗明显下降。 耀薯晶羿；2 王0 1 4 - 春0 4 - 3 0 1 9 6 9 一 ，男，罢昌馨争交{ 4 篙5 晶‰师。作者简介王春一 ，男，云南晋宁人，高级工程师。 1 改造前选矿系统分析 1 ．1 改造前选矿各系统存在的主要问题 1 ．1 ．1 碎矿系统 碎矿系统现采用的是三段一闭路生产流程，粗 碎为2 台6 0 0 x 9 0 0 型颚式破碎机，中碎为1 台P Y B 1 6 5 0 标准圆锥破碎机，细碎为1 台P Y D 一2 2 0 0 短 头液压圆锥破碎机，筛分为2 台1 8 0 0 x 3 6 0 0 自定 中心振动筛 孔径1 5m m x l 5m m 。碎矿系统小时 处理量为1 3 0 。1 5 0t ，每天开车1 5 ～1 7h ，处理矿石 22 0 0t 。因系统设备陈旧，故障率较高，维修量 大，碎矿系统处理能力已饱和。 1 ．1 ．2 磨矿系统 磨矿系统现采用的是二段闭路生产流程，I 段 万方数据 2 0 1 5 年第1 期王春等云南某铜矿选矿系统增效降耗的研究与实践 6 l 磨机为①3 2 0 0 x 3 1 0 0 格子型球磨机，Ⅱ段磨机为 西3 2 0 0 31 0 0 格子型球磨机，I 段分级机为西2 4 0 0 双螺旋分级机，Ⅱ段分级机为嘶0 0 水力旋流器。 处理能力达到22 0 0t ／d 后，磨矿系统能力已处于 超负荷运行状态，运行很不平稳，主要表现为 1 l I 段磨机Ⅱ段磨磨矿能力不足，循环负 荷大 5 0 0 0 l o 一9 0 0 ％ 。 2 高位槽Ⅱ段循环负荷大，循环矿浆量大， 常有漫槽现象发生。 3 砂泵砂泵的作用是将I 段磨分级溢流、 Ⅱ段磨排矿、扫选精矿、精选I 尾矿四部分矿浆扬 送到高位槽。因Ⅱ段循环负荷大，总矿浆体积过 大，砂泵输送能力基本达到极限，时有输送不完的 现象发生。 4 旋流器由于矿浆浓度过高，达7 0 ％左右 正常值应在5 5 ％～6 0 ％ ，导致分级效率偏低。 5 Ⅱ段磨磨矿细度偏粗，一7 4 斗m 占7 0 ％左 右，比最佳磨矿细度一7 4I x m 占8 0 ％低约1 0 个百 分点。试验研究表明，磨矿细度在一7 4 斗m 占7 0 ％ ～8 0 ％，每提高一个百分点，铜选矿回收率可提高 约0 ．1 5 个百分点。磨矿细度成为影响铜选矿回收率 指标的主要问题和关键因素。 1 ．1 ．3 浮选系统 浮选工艺采用一次粗选、一次扫选、两次精选 流程，粗选、扫选各为8 台J J F 一8 型浮选机，精选 I 为1 台S F - 4 型和4 台J J F - 4 型浮选机，精选Ⅱ为 1 台S F - 4 型和2 台J J F - 4 型浮选机。粗选、扫选时 间为1 3 1 6m i n ，浮选浓度粗选区为3 8 ％、扫选区为 4 0 ％、精选区为1 3 ％。浮选系统存在的主要问题 1 该矿山矿石所需浮选时间粗选、扫选为 1 6 - 2 0r a i n ，矿石好选时，浮选时间取下限，矿石难 选时，浮选时间取上限。选矿系统能力提高到22 0 0 伽后，浮选时间仅为】3m i n 左右，已明显不足。 2 粗选、扫选作业浓度达4 0 ％～4 5 ％ 正常值 为3 5 ％～4 0 ％ ，处于高浓度运行状态。 3 给矿细度偏粗 一7 4 斗m 仅7 0 ％左右 ，矿 物单体解离不充分导致分选效果差影响回收率提高。 1 ．2 经济技术指标 碎矿系统小时处理量为1 3 0 1 5 0t ，碎矿粒度 一1 2 咖占9 2 ％；磨矿分级系统小时处理能力为 7 3 ．5 7t ，磨矿细度为一7 4 斗m 占7 4 ％，钢球单耗为 6 4 5 ∥t ；选矿指标为原矿品位0 ．7 8 2 ％、精矿品位 2 5 ．6 2 ％、回收率8 8 ，5 ％；选矿系统电量单耗为 3 0 ．5 6k W M 。详见表1 。 表1选矿厂改造前经济技术指标统计 T a b l elT e c h n o e c o n o m i cs t a t i s t i c sb e f o r ep l a n t t e c h n i c a lt r a n s f o r m a t i o n 年份篙。．黧一．嚣盟氅慧罴黧 2 选矿系统改造实践 2 ．1 碎矿系统的改造 提高碎矿系统运行效率，降低碎矿产品粒度是 碎矿系统改造的目标。经研究分析，选用H P 3 0 0 圆锥破碎机对细碎作业咖2 2 0 0 短头液压圆锥破碎 机进行了升级改造，并将检查筛分的筛子筛孔规格 由1 5m m x l 5m m 改造为1 4m m x l 4u l m 。细碎机 改造后，最终碎矿产品一1 2r 姗含量由9 2 ％提高到 了9 8 ％，取得了预期的改造效果。 2 ．2l 段磨机提速改造 该选矿厂的I 段磨机转速率只有7 3 ．5 ％，属低 转速磨机。在一定范围内提高磨机转速㈨3 ，可提 高磨矿效率。2 0 0 6 年年末检修期间对I 段磨机进行 了改造，磨机转速从1 8 ．3d r a i n 提高到2 0 ．7d r a i n ， 转速率提高到8 4 ％，经流程考察分析，磨机利用率 提高约5 ％。 2 ．3 Ⅱ段磨机溢流型改造 磨矿系统的Ⅱ段磨机在设计时采用的是格子型 球磨机，随着铸锻替代钢球Es - 6 ] 在Ⅱ段磨机中的 应用，加上选矿处理能力的提升，Ⅱ段格子型磨机 已不适宜Ⅱ段磨机细磨的技术要求。于2 0 0 6 年对 Ⅱ段磨矿机进行了溢流型改造，改造后磨机磨矿效 率提高约1 0 ％。 2 ．4 增设Ⅱ段磨机副磨 经研究分析，选矿回收率偏低的主要原因为磨 矿细度满足不了选矿工艺的要求。磨矿细度偏低主 要是Ⅱ段磨矿能力不足造成的。提高Ⅱ段磨矿能 力，既能稳定22 0 0t 的日处理量，又能达到提高 磨矿细度的目的。 Ⅱ段磨机的改造方案为增设一台M Q Y 2 1 0 0 x 4 5 0 0 球磨机与原有的M Q Y 3 2 0 0 x 31 0 0 球磨机并联， 共同承担Ⅱ段磨矿，提高Ⅱ段磨磨矿能力。Ⅱ段副 万方数据 6 2 有色金属 选矿部分2 0 1 5 年第1 期 磨安装工作于2 0 0 9 年8 月2 8 日完成并投入生产运 行。改造后，Ⅱ段磨矿作业循环负荷与改造前相比 降低5 0 ％左右，最终磨矿细度提高约1 0 个百分点， 一7 4 仙m 达8 0 ％V A 上。 2 ．5 浮选系统改造 处理能力提升后，浮选作业时间不能满足工艺 要求，影响了选矿回收率的提高。根据浮选时间需 求计算，选择扫选作业增设1 台S F 一8 型和3 台 J J F 一8 型浮选机以增加浮选作业时间。流程考察得 知，改造后扫选作业回收率提高了约5 个百分点， 达到了预期改造的目的。 3 系统改造效果 该矿在应用精确化装补球技术的前提下，自 2 0 0 5 年下半年至2 0 1 0 年底对碎矿、筛分、磨矿、 分级、浮选进行了渐进式研究探索与改造，达到了 预期的目的，取得了较好的效果，实现了流程顺 畅、指标创优、节能降耗、增产增效的目标。 3 ．1 选矿经济技术指标提升情况 随着选矿系统技术改造的逐项实施，选矿厂的 各项技术经济指标也逐年提高，详情见表2 。 表2技术改造过程生产技术统计指标 T a b l e2T e c h n o - e c o n o m i cs t a t i s t i c sd u r i n gt h ep r o c e s s o fp l a n tt e c h n i c a lt r a n s f o r m a t i o n 年一晨，盟篡鬟嚣强鬻 k W h - t - t 3 ．2 改造前后经济技术指标对比 选矿系统改造前后的选矿技术经济指标如表3 所示。 表3改造前后经济技术指标对照 年份辚蠡嚣氅麓钢等鬻 k W h ．t - 1 从表3 可以看出，在难选矿 地表堆放的低品 位矿石，品位0 ．2 2 ％，供矿比例大于1 2 ％ 大量进 人，原矿品位大幅下降 下降3 8 ．8 7 ％ 的前提下， 精矿品位指标达到要求 大于2 5 ％ ，日处理能力 提高了2 8 ％，回收率提高了2 ．7 1 个百分点，选矿电 量单耗降低了1 6 ．1 1 ％，钢球单耗降低了1 4 ．5 7 ％。 4 选矿系统改造投资经济分析 4 ．1 系统改造投资 精确化装补球技术的应用1 4 0 万元，Ⅱ段副磨 改造1 3 0 万元，浮选系统改造3 8 ．8 万元，细碎机 改造3 5 0 万元，总投资6 5 8 ．8 万元。 4 ．2 项目实施年创效益 按年生产3 3 0d 、原矿品位0 ．4 8 ％、回收率 9 0 ％，精矿销售价格4 万元，t ，精矿成本3 ．2 万元，t ， 电费0 ．5 5 元／ k W h 计算，提高处理能力后，每 年将增加产出精矿含铜7 0 5 ．6 7t ，增创效益5 6 4 ．5 3 6 万元；提高回收率后每年多回收精矿含铜9 7 ．0 6t ， 年创效益3 8 8 ．2 4 万元；降低电耗3 6 1 万k W h ，年 创效益1 9 8 ．5 万元；节约钢球7 0 ．1t ，创效益3 8 ．5 万元。项目实施年创效益11 8 9 ．7 7 6 万元。 5 结论 该矿采用精确化装补球技术、提高I 段磨机转 速、将Ⅱ段磨机由格子型改造为溢流型、应用技术 性能较好的旋流器分级、增设Ⅱ段副磨、用先进的 美卓矿机对细碎机进行改造等技术措施后，选矿处 理能力提高了4 9 5t ／d 、磨矿细度提高了6 ．6 个百分 点、回收率提高了2 ．7 1 个百分点，钢球单耗降低 了1 4 ．5 7 ％、选矿系统总电耗降低了1 6 ．11 ％，为矿 山创造了良好的经济效益。同时，也为类似厂矿的 增产增效及节能降耗提供了宝贵的经验。 参考文献 [ 1 ] 段希祥，周平，潘新潮．精确化装补球方法[ J ] ．有色金 属，2 0 0 4 ，5 6 3 7 5 7 8 ． [ 2 ] 王春，马丽珍．精确化装补球方法在大红山铜矿选矿 厂的应用研究[ J ] ．云南冶金，2 0 0 5 I 1 6 2 0 ． [ 3 ] 段希祥．提高磨机转速的实践效果及问题探讨[ J ] ．有色 金属 选冶部分 ，1 9 7 7 8 3 - 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