获各琦铜矿破碎系统技改方案技术经济分析.pdf

2 0 1 6 年第l 期有色金属 选矿部分 6 5 d o i l O ．3 9 的／j ．i s 吼1 6 7 1 母钞2 ．加1 6 ．0 1 ．0 1 6 获各琦铜矿破碎系统技改方案技术经济分析 张峰1 ，潘小彬2 1 北京矿冶研究总院北京1 0 0 1 6 0 ；2 陕西五洲矿业有限公司，西安7 2 6 4 0 3 摘要获各琦铜矿原破碎生产线统设备老化、生产效率低、生产成本高，难以满足生产需要。通过对比分析不同技改方 案的经济性指标，结果表明，先更换现有流程中两台细碎圆锥中的一台为最优方案。 关键词破碎；工艺改造；经济技术分析 中图分类号T D 4 5 1 ．2 ；T D 4 5 l ．4文献标志码A文章编号1 6 7 l - 舛9 2 2 0 1 6 o l 删5 m 3 T e d h n o I o 留a n dE c o 咖i cA n a l y s i so fD i m 阳n tT 优h n o l o g i cS c h e m ei nH ∞g e q i C o 即时M m ’sC n 坞h i 】喀S y s t 哪 z H A N GF e n g 。P A Nx 赫诫 J ． i n gG e 聊m Z 如∞砌．胁m 姚旷胧砌谬口以讹础乜呦r ，＆坍n gJ D D j 6 D ，仇i 胍； 2 ．鼽∞础iW 钇幻M 施h i ，l gc 0 ．，正础．，瓤’口n7 2 鲋∞，吼挑口 A b 嘲m c t 7 r h e0 I i g i n a lc m s h i n gs y s t e mi nH u o g e q ic o p p e rm i n ec 舳’tm e e t 山ep r o d u c t i o nr e q u i r e m e n t 舭c h 鹊蛐t i q u a t e de q u i p m e n t ，l o wp r o d u c t i o ne m c i e n c y 龃dh i g hc o s t ．，1 1 l e b e s tp l a I lw i Ub eg a i n e db yu s i n go n en e w c o n ec m s h e r 诵t l lh i g l lp m d u c t i o ne f f i c i e n c yt 0r e p l a c et h eo l d e rc 1 1 l s h e ri ne 【i t i n gc m s h i n gs y s t e mw h i c hh 鹊伽o c o n ec m s h e 璐t l l r o u g hc o n t r 鹳t i n gs e v e r a lt e c h n o l o 西cs c h e m e s ． K e yw o 州I s c 1 1 J s h i n g ；p m c e s sr e f o m i n g ；t e c h n o l o g ya I l de c o n o m i ca n a l y s i s 西部铜业获各琦铜矿是一个以铜、铅锌、铁矿为 主要矿体的复杂多金属矿山J ，目前已投人生产的 一选厂进行铜矿生产，设计处理能力为2 0 0 万∥a ， 基本达到了原设计处理能力。二选厂的选矿功能定 位为铅锌矿选矿生产，受铅锌矿采矿能力限制，在铅 锌供矿不足的情况下，辅助处理部分低品位铜和铁 矿。二选厂的设计处理能力为1 8 0 ～2 0 0 万∥a ，受 供矿条件限制 铜、铅锌、铁矿交替供矿 ，年实际处 理能力仅达到1 2 0 万∥a 。随着采矿方法的改进，获 各琦铜矿改用充填采矿方法，进一步提升矿山的采 矿能力；另一方面，该矿山对供矿方法和供矿制度进 行提升，二选厂的供矿能力将会提高2 0 ％左右，达到 1 5 0 万∥a 的供矿水平。此外，二选厂的破碎生产线 于2 0 0 2 年投产，至今已运行了1 0 多年，破碎生产线 设备老化程度严重，自动化水平较低，设备配置不合 理且难以满足生产的需求，生产成本过高，有必要对 现有的破碎生产线进行设备改造和技术提升。 1 破碎车间设备配置现状 二选厂的破碎车间处理流程为三段一闭路的破 碎流程 见图1 。 原矿 图1改造前破碎工艺流程 F i g ．1C m s h i n gn o w s h e e tb e f o r er e f 0 硼a t i o n 基金项目中俄国际合作项目 2 0 1 3 D F R 0 6 8 0 投稿日期2 0 1 4 聊明修回日期2 0 1 5 - 1 1 - 2 0 作者筒介张峰 1 9 7 8 ． ，男，湖北湘潭人，博士，高级工程师，从事矿物破碎设备及破碎工艺方面的研究。 万方数据 6 6 有色金属 选矿部分2 0 1 6 年第l 期 粗碎设备为一台北京矿冶研究院研制生产的 P D 9 0 1 2 0 颚式破碎机，中碎设备为一台沈阳重型机 械集团公司生产的P Y B 2 2 0 0 标准圆锥破碎机，细碎 表1 ％l el 为两台沈阳重型机械集团公司生产的P Y D l 7 5 0 圆 锥破碎机，闭路循环筛分设备选用的是Y K R 3 0 “振 动筛分设备。破碎流程主要设备生产参数见表1 。 破碎流程主要设备生产指标 P r o H d u c t i o ni n d e X “m a i ne m s h e r si nc m s h i n gp r o c e s s 2 生产线破碎流程处理能力分析 2 ．1 振动筛生产能力 振动筛处理能力Q 可根据如下公式进行估计 Q g F 1 式中F 为筛面面积，m 2 ；g 为单位筛面面积的 单位时间处理能力，∥m 2 h ，其值受筛子类型、筛孔 尺寸和给料性质等因素的影响。在筛孔为2 0m m 时 可查相关振动筛表有g 2 5 3 0 ，计算出Y K R 3 0 6 4 振动筛最大处理能力约5 0 0 ∥h 。 2 ．2 破碎筛分数量流程分析 3 】 根据年达产处理量1 8 0 万∥a 对生产线破碎设 备进行分析。破碎车间的工作制度采用连续工作 制，采用三班两倒的工作方式，日作业时间2 0h ，年 作业时间3 2 0d ，破碎车间生产能力约为2 8 0L ／h 。参 考实际生产情况，得到破碎筛分数量流程图 见 图2 。 磨浮 图2 破碎筛分数量流程图 1 8 0M L ／a F i g ．2Q u a n t i t yn o w s h e e to fc 1 1 l s h e r sa n ds c r e e n s P 一小时处理量；r H u 相对矿量聊z 率；E 一筛分效率 生产线在目前供矿能力 1 2 0 万∥a 下，单位处 理能力为1 8 0 ∥h ，则现有破碎流程的闭路循环量为 2 3 0 ∥h ，细碎配置的两台P Y D l 7 5 0 圆锥破碎机基本 能够满足生产要求。但在设计能力的条件 1 8 0 万∥a 下，闭路循环量高达4 0 8 ∥h ，一方面，筛上入 料量达到6 8 0 ∥h ，振动筛基本为满负荷生产；另一方 面，每台细碎圆锥破碎机P Y D l 7 5 0 通过量达到2 0 4 ∥h ，P Y D l 7 5 0 圆锥破碎机的设计最大处理能力约为 2 3 0 ∥h ，因此通过量达到了其最大处理能力的9 0 ％。 因此破碎生产线达产存在细碎设备能力不足的缺 陷，此外细碎圆锥破碎机的破碎产品的粒度偏大，这 必然增加了磨浮生产成本。而且，原破碎生产线破 碎设备老化，自动化控制程度低，生产效率低下【2J ， 操作人员劳动强度大，日常生产成本高，因此很有必 要对细碎设备进行技术改造。 2 细碎设备技改方案分析 受益于采矿方法日益改进，二选厂的供矿能力 将达到1 5 0 万t ／a 的供矿水平，技改的中心原则为与 设计供矿能力匹配，留一定的增扩产余量。细碎是 原生产线生产能力提升瓶颈，针对细碎环节，提出了 三种技术改造方案 方案l 保留一台原生产线的细碎圆锥破碎机作 为备用，把细碎流程的圆锥破碎机1 7 5 0 更换为美卓 生产的H P 5 0 0 破碎机，设计使用寿命2 0 年。H P 5 0 0 破碎产品中细粒级产品多J ，因此可将振动筛的筛 孔尺寸从原有的2 0m m 更改为1 6m m 。 方案2 将细碎流程中圆锥破碎机1 7 5 0 全部更 换为H P 5 0 0 ，一台工作，一台备用，确保不问断生产， 筛网尺寸调整到1 6m m 左右，由于更换了两台 H P 5 0 0 圆锥破碎机，日常生产启动一台H P 5 0 0 即可 满足生产要求，细碎设备的使用寿命可延长到3 0 年。 方案3 继续维持目前生产线的设备配置，在细 碎圆锥破碎机使用寿命 按剩余寿命n 1 0 年核算 终了再进行设备更换改造，改造费用5 0 0 万元。 通过分析对比，三种方案优劣见表2 。 万方数据 2 0 1 6 年第1 期张峰等获各琦铜矿破碎系统技改方案技术经济分析 6 7 11 氅竺 慧笔整2 登妻芝 竺錾篓篓粤本 竺苎大处理量3 8 0 1 设备投资大，设备更换及安装费用约5 0 0 万元。 捕篡焉纛黧鬻黑淼荷⋯3 7 2 ；；；鬣’；茹磊磊茗蕃价茹；，满负荷生产 ⋯“ 2 1 鼍苎竺黑苎2 3 w h 的情况下 循环负荷仅为2 3 7 千赫平均成；茹l 菇兹■⋯⋯一⋯”⋯～。 L ／h ，生产成本比旧系列低。 一～。⋯～。 。 方案z ；嘉罢量喜票了的拓展性，细碎具有较大的开发潜力。 1 设备投资投入较大，首次投资需l O ∞万元。 2 后续的维护成本高，难以满负荷生产，维护平均成本约2 0 0 。瓦 a 。 1 细碎流程的处理量压力较大，提升空问有限。 ，．。． 1 暂无设备投资，每台圆锥衬板等备件成本约6 5 万／a 。 2 循环负荷较大。 ⋯” 2 国产设备，备件价格低。3 设备负荷过大，日常维护费用高，设备年平均维护费用2 表3各方案现金流量表 3 技术改造经济技术分析 3 ．1 各技改方案的现金流量分析 方案1 原破碎流程经过技术改造后，人球磨粒 度可由一2 0m m 降低到一1 6 一，这将大大降低球磨 成本。单台球磨机处理能力将提高O ．6 6 一O ．8 ∥h ， 节省电耗约1 ．3 4 ～2k W l l ／t 原矿，则每年至少节 约电耗成本1 2 0 万形a ，可将电耗节约成本值视为 该技改方案的现金流人。另一方面，球磨机钢球单 耗能降低0 ．0 5 0 ．0 8k g ／t 原矿，则每年钢耗成本将 节约2 0 ～2 5 万。技改方案实施后，设备更换和安装 费用、新设备的日常维护保养费用视为该方案的现 金流出。现金净流人 出 值按两者差值核算。 方案2 原破碎流程细碎设备全部更换为高效率 的细碎圆锥破碎机，破碎流程粗中碎设备难以满足 两台H P 5 0 0 满负荷生产，这样配置的目的是在一台 H P 5 0 0 圆锥破碎机进行月底检修时，可开启另一台 H P 5 0 0 圆锥，确保正常生产。该技改方案可轻松完 成年1 8 0 万t 的作业任务。另一方面，两台H P 5 0 0 的备件可通用，可节约备件库存。细碎圆锥非满负 荷生产，因此该技改方案细碎圆锥破碎机的使用寿 命可延长到3 0 年。 ‘I a b l e3C a s hn o wo fd i f f e r e n tt e c h n o l o g ys c h e m e 单位万元 忽略破碎生产线除细碎圆锥破碎机外其它设备 使用寿命的影响，以及将来生产线增扩产等的影响， 并忽略细碎设备寿命终了残余价值，则各技改方案 各方案的现金流量见表3 。 3 ．2 各技改方案经济技术分析 以上技改方案的使用寿命不同，比较寿命期不 同的方案优劣时，应该考虑各方案寿命期最小公倍 数为止的实际可能发生的现金流量。为了简化，通 常总是假定第一个寿命期以后的各寿命期所发生的 现金流量与第一周期完全相同地循环着，然后求出 其近似解后再进行方案比选。在比较寿命期各异的 方案比选时，年值法“ 1 要比现值法和将来值法方便 得多，基准收益率参考行业标准选i 1 2 ％，各方案 的现值法计算如下 r P 肜l 6 0 5 0 0 P ／F ，1 2 ％，4 0 5 0 0 P ／F ，1 2 ％，2 0 5 0 0 4 0 P ／A ，1 2 ％，6 0 8 9 0 ．1 6 P ％ 6 0 1 0 0 0 P ／F ，1 2 ％，3 0 1 0 0 0 5 5 M ，1 2 ％，6 0 1 4 9 1 ．2 2 { P 职 6 0 1 3 0 P ／A ，1 2 ％，l o 5 0 0 P ／，，1 2 ％，1 0 4 0 P ／A ，1 2 ％，2 0 P ／F ，1 2 ％，1 0 1 3 0 只似，1 2 ％，1 0 P ／F ，1 2 ％，3 0 [ 5 0 0 4 0 只似，1 2 ％，2 0 ] P ／F ，1 2 ％，4 0 【 1 0 2 4 ．8 上式中，P 取 n 表示各方案的现值，I | } 表示方其中P 表示投资额现值，F 表示投资额的将来值，n 案数 _ 『 1 ，2 ，3 ，，l 表示年限；表示年限，i 1 2 ％表示基准收益率； P ／F ，i ，，1 忐，为一次支付现值系数， 下转第7 7 页 万方数据 2 0 1 6 年第l 期胡元等新型硫化矿捕收剂在云南某铜钼矿浮选中的应用 7 7 基团，是一种高效的矿泥分散剂，并且对矿石中的黄 铁矿及磁黄铁矿具有抑制作用，一方面强制分散了 矿泥，另一方面明显降低氧化钙的用量，减少使用氧 化钙的副作用，试验表明c P 能明显降低铜精矿中的 杂质含量。 参考文献 [ 1 ] 戴新宇．西藏某矽卡岩型铜钼矿选矿工艺试验研究[ J ] ． 矿产综合利用，2 0 0 7 5 7 ．1 0 ． [ 2 ] G u 蛐g y i “u ，Y i p i n gh l ，H o n gZ h m l g ，e ta 1 ．An o v e l a p p r o ∞hf hp r 如r e 嘶a ln o t a t i o nr e c o v e r yo fm o l y b d e I I i t e f b map q I I _ c o p p e r - 啪l y b d e n 岫o r e [ J ] ．M i n e r a l s e I l g i n e e r i n g ，2 0 1 2 ， 1 0 3 7 埘． [ 3 ] VAB o e h a m v ，Lsl I l a c h a t r y 舯，VAI g n a t k i 啮，e t a 1 ． M o d 临e d 他a g e n tm o d ei np o r I 灿呵c 叩p e 卜m o l y b d e n 唧o r e n o t 撕o n [ J ] ．蛔瑚a 10 f M i n i l l gs c i e n ∞，2 0 0 8 ，4 4 1 1 0 2 - 1 0 7 ． [ 4 ] 谢卫红．富家钨难选铜钼矿浮选工艺研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 0 5 1 7 珈． [ 5 ] Y “u ，Q 【血．F 1 0 t 撕∞舱p a m d ∞0 f 伽妇I n a t e 丘伽s u l 6 d e I n i n ∞l l s ，Ⅱm e c h l l i 8 脚o fn o t 撕∞d e p 麟8 i ∞0 fs u l f i d e m i n ∞| l sb yt l I i 嘲y c o l l i c ∞i d 粕dc i t r i c ∞i d [ J ] ．M i 配m l s e n g i n e 商I l g ，2 0 0 4 ，1 7 7 8 6 5 名7 8 ． [ 6 ] 王振，肖军辉，耿志强，等．玻利维亚某铜钼矿浮选试 验研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 4 3 2 6 口9 ． [ 7 ] 王立刚．赤城县石槽铜铁矿选矿试验研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 0 8 5 3 4 - 3 7 ． [ 8 ] 邵福国，谭欣，罗思岗．某铜钼矿选矿工艺技术试验 研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 l 2 1 ．4 ． 上接第6 7 页 A ／F ，i ，n 万■{ 了一，为等额支付偿债 ＼1 - r ‘， 一I 基金系数，A 表示年等值投资额； P ／A n 舌锵，为等额支撇系数。 由年值”1 计算结果表明，显然技改方案一远优 于其它两种技改方案；方案二由于初期投资过大，细 碎设备的处理能力没有和整条生产线处理能力匹 配，难以发挥H P 5 0 0 破碎产品粒级细的技术优势；另 一方面，忽略了由H P 5 0 0 自动控制程度高带来的管 理成本、人工成本减少等隐性收入的影响。随着矿 山采矿能力和供矿能力的提高，将改变目前的现金 流量，可能影响最优经济方案的比选结果，需要进一 步技术经济分析。 4 结论 随着破碎技术的进步，更高效破碎设备将替代 原低效的破碎设备。采用先进的破碎工艺，加大破 磨流程中破碎工作比重，降低入磨粒度，可大幅降低 选矿厂单位矿石能耗，提高矿山企业经济效益，体现 了“多碎少磨”技术优点。 参考文献 [ 1 ] 王训青．获各琦铜矿铅锌矿石的选矿特性[ J ] ．有色金 属，2 0 1 0 ，6 2 4 9 5 ．9 7 ． [ 2 ] 王春生，贾润喜，冯金海，等．黄金选矿破碎工艺综合改 造实践[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 0 r 7 6 1 7 ．2 0 ． [ 3 ] 冯守本．选矿厂设计[ M ] ．北京冶金工业出版社1 8 - 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