特大型浮选机在乌努格吐山铜钼矿的应用实践.pdf

3 6 有色金属 选矿部分 2 0 11 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 1 ．0 1 ．0 0 9 特大型浮选机在乌努格吐山铜钼矿的应用实践 李晓峰 中国黄金集团，北京1 0 0 1 0 1 摘 要乌努格吐山铜钼矿是国内首家采用特大型浮选机的矿山之一，该矿l J J 一期工程选别铜钼矿石3 ．6 万删，采 用3 2 台当时国内最大的K Y F 一1 6 0 特大型浮选机。文中介绍该矿的工艺配置情况、特大璎浮选机结构性能特点和浮选机 的使用情况。一年多的应用实践表明．采用特大型浮选机降低了备件消耗和能源消耗，提高了设备运转率，选矿厂铜回 收率高达8 9 ．1 3 ％。 关键词特大型浮选机；铜钼矿石；K Y F - 1 6 0 ；应用实践 中图分类号T D 4 5 6 ；T D 9 5 2 ．1 ；T D 9 5 4 文献标识码A文章编号1 6 7 1 9 4 9 2 2 0 1 1 0 1 - 0 0 3 6 - - 0 3 乌努格吐山铜钼矿是中国黄金集团投资在内蒙 古自治区新巴尔虎右旗境内新建一个采选配套的矿 业公司内蒙古金予矿业有限公司的矿山，一期 规模为采选铜钼矿石3 ．6 万砌。该矿给矿量大，品 位低，考虑到大型浮选机具有安装台数少、占地面 积少、易于自动控制、基建投资费用少、单位槽容 安装功率小、综合经济效益高等突出优点，粗扫选 采用了3 2 台特大型充气机械搅拌式K Y F 一1 6 0 浮选 机，工业实践表明，浮选机选矿技术指标好，易损 件寿命长，节能效果明显，设备的运转率高。 1 矿石性质 乌努格吐山铜钼矿的给矿为少硫化物多金属氟 钼矿石。矿石中主要金属矿物为黄铁矿、黄铜矿、 辉铜矿、铜蓝、辉钼矿、砷黝铜矿、斑铜矿，少量 磁铁矿、方铅矿、闪锌矿等。矿石中辉钼矿和黄铜矿 关系较密切，并且高岭土、白云母在矿石中占有一 定含量，给铜钼分离和提高精矿质量带来一定难度。 铜矿物粒度嵌布主要为0 ．0 3 7 - - 0 ．3r n l n ，占9 2 ．9 4 ％， 主要嵌布在脉石裂隙、脉石粒间和黄铁矿与脉石粒 问，合计占8 8 ．0 3 ％。辉钼矿粒度嵌布主要为 0 ．0 1 ．0 ．1m m ，占9 6 ．9 7 ％，其中以0 ．0 3 7 - 4 ．0 7 4m m 为主，占4 8 ．8 3 ％[ “。 2 工艺流程 乌努格吐山铜钼矿工艺流程为，原矿磨碎后经 铜钼混选生产出铜钼混合精矿，精矿脱药、脱水浓 缩后经再次磨矿进入铜钼分离浮选作业。铜钼分离 浮选生产的铜精矿经高效浓密机浓缩后再经过滤作 业送人铜精矿库。铜钼分离生产的钼精矿经压滤干 燥后送入钼精矿库。浮选过程中产生的尾矿经膏体 浓密机浓缩后用泵输送至尾矿库。 浮选基本流程首先为钼铜优先浮选作业，分 为一次粗选、j 次扫选、四次精选，钼铜优先浮选 流程浮选精矿为铜钼混合精矿，经再磨后进入铜钼 分离系统，浮选尾矿为最终尾矿。其次为铜钼分离 浮选作业，铜钼分离浮选流程为一次粗选，两次扫 选、四次精选，铜钼分离浮选精矿为粗钼精矿，尾 矿为铜精矿。最后为钼精矿再磨精选作业，粗钼精 矿经立式磨机擦洗冉磨后进入3 台串联的浮选柱精 选，选出最终钼精矿。其中钼铜优先浮选粗扫选作 业采用了3 2 台特大型充气机械搅拌式K Y F 一1 6 0 浮 选机。 3K Y F 一1 6 0 浮选机的配置及应用效果 钼铜优先浮选作业设计了平行布置的两个系 列，每个作业给矿量1 ．8 万洲，每个作业采用1 6 台特大型充气机械搅拌式K Y F 一1 6 0 浮选机。传统 小型浮选机考虑到短路情况，一般6 7 台浮选机布 置到一个作业。而大型浮选机由于容积大，矿浆循 环量大，依据现有的经验布置大型浮选机已经不相 适应。浮选机容积大于1 0 0m 3 ，单槽一个作业或 两台一个作业的情况已经非常普遍。因此，在充分 考虑现场空间、矿石工艺特点，K Y F 一1 6 0 浮选机 收稿日期2 0 1 0 - 0 9 - 0 3 作者简夼李晓峰 1 9 5 9 一 ，男，山东莱州人，高级工程师，从事黄金相关研究。 万方数据 2 0 1 1 年第1 期 李晓峰特大型浮选机在鸟努格吐山铜钼矿的应用实践 3 7 采用2 台一个作业的布置，如图1 所示。 粗选扫一扫二扫j 图1一系列K Y F 一1 6 0 浮选机的配置图 F i g ．1 T h ea r r a n g e m e n to fK Y F - 16 0f l o t a t i o nc e l l i nab a n k 3 ．1K Y F 一1 6 0 特大型浮选机性能特点 K Y F 一1 6 0 型充气机械搅拌式浮选机是我国在 2 0 0 0 年成功研制的当时最大规格的超大型浮选机， 是在对大型浮选机的特殊性进行了深入探索，对国 外现有大型浮选设备的结构和参数进行了全面的探 讨和分析，结合中国矿山的特点，充分研究大型浮 选机的浮选动力学状态和槽内矿浆流体动力学特 性的基础上研制成功的，填补了国内大型浮选设备研 究与开发领域的空白[ “] 。该机配套有矿浆p H 检 测、液面控制、给药控制和P L C 中央操作等系统。 K Y F 一1 6 0 型充气机械搅拌式浮选机由叶轮、 定子、主轴、轴承体、空气调节阀和槽体等组成。 槽内流体动力学区针对浮选过程可分为强紊流混合 区、运输区、分离区和泡沫区四个区域。浮选机的 工作原理是叶轮旋转时，槽内矿浆从四周经槽底 由叶轮下端吸入叶轮叶片间，同时，由鼓风机给入 的低压空气经风道、空气调节阀、空心主轴进入叶 轮腔的空气分配器中，通过分配器周边的孔进入叶 轮叶片间，矿浆与空气在叶轮叶片间进行充分混合 后，由叶轮上半部周边排出，排出的矿流向斜上方 运动，由安装在叶轮四周斜上方的定子稳定和定向 后，进入到整个槽子中。矿化气泡上升到槽子表面 形成泡沫，泡沫流到泡沫槽中，矿浆再返回叶轮区 进行再循环，另一部分则通过槽间壁上的流通孔进 入下槽进行再选别[ 5 】。 K Y F _ 1 6 0 型浮选机最大充气量为2 ．0 m 3 ／m z ．r a i n ， 处理矿浆量为3 0 0 ～3 6 0 0m 3 ／h 。槽体几何容积为 1 8 4m 3 ，有效容积1 6 0m 3 ，高度为4 ．8 0m ，直径 为7 ．0m 。由钢板制成，下部为平底，槽截面为 圆形，槽内装有两层泡沫溜槽，槽体上部横梁为 主轴机构和传动机构的支撑。主轴机构为主机 的核心部件，空心主轴中的空气流速设计为3 4 m ／s 。 叶轮和定子均由耐磨材料制成。K Y F 一1 6 0 型 浮选机传动方式为三角皮带传动。额定功率为 1 6 0k W 。 K Y F 一1 6 0 型浮选机泡沫槽分为内外两层，内 层兼有推泡器的功能。外泡沫槽宽3 5 0 m m ，内泡 沫槽变为宽度泡沫槽，无泡沫刮板机构，泡沫溢流 堰流至内外入泡沫槽中。 3 ．2 使用效果 2 0 0 8 年1 2 月份，开始部分带矿试生产，2 0 1 0 年 3 月份基本上达产达标，原矿铜品位为0 ．4 1 4 ％，精 矿品位为2 7 ．2 8 ％，回收率达8 9 ．13 ％。 3 ．3 浮选液面稳定、充气量易于调整 浮选机配置有液位自动控制系统和充气量控制 系统。其中的液位控制系统采用多作业间的协同控 制策略，实现后续作业对前期作业的预判，更加有 利于选矿指标的保证。 i 越 惶 迥 疑 图2 液位控制效果图 F i g ．2W o r k i n gs k e t c ho fl i q u i da u t o - c o n t r o l s y s t e m 拿 ．曼 昌 彳 昌 ’ ≤ 衄| 扩 徭 充气时间／s e e 图3 充气量控制图 F i g ．3W o r k i n gs k e t c ho fa e r a t i o na u t o - c o n t r o l s y s t e m 以选矿厂半年的液位控制数据绘制液位控制效 果图，见图2 。从图2 的数据可以看出，虽然给矿 量有波动，液位的控制精度能达到5m m ，控制性 能优良。充气量自动控制系统动态性能如下纯滞 后时间1 3 s e e ，时间常数5 ～1 0s e c ，过渡时间 取 5 ％ 2 0 ～2 5s e e 。U D C 控制器采用P I 控制模式。 万方数据 3 8 有色金属 选矿部分 2 0 1 1 年第1 期 同时，经过在线多次整定得到了P I D 参数如下比 例K p O ．1 ，积分时间1 5r a i n ，经现场运行检验， 控制效果良好。如图3 所示，充气量设定值为 1 ．2 0 m 3 ／m m i n ，实际波动在1 ．1 6 ～1 ．2 2 m V m 2 ‘m i n ， 控制器控制效果良好，保证了充气量的稳定。 3 ．4 叶轮定子使用寿命长 叶轮定子系统采用高耐磨型的橡胶，生产实践 表明，叶轮与定子使用1 2 个月后，磨损较轻，预 计可以使用1 8 ．2 4 个月。减少了叶轮、定子的更换 次数，降低了备件消耗。 3 ．5 节能效果明显 K Y F 一1 6 0 浮选机主电机装机功率为1 6 0k W ， 主电机实耗功率约11 5 ～1 2 0k W ，加上充气功耗， 单机总功耗在1 5 0k W 左右，单位矿浆的功率指 数约为O ．9 4k W ／m ，，远远小于小型浮选机的功率 指标，节能效果明显。 4 结语 乌努格吐山铜铜矿的工业实践表明，我国优化 设计的K Y F 一1 6 0 特大型浮选机，性能优越，自 2 0 0 8 年投产以来，运行良好，选矿技术指标达设 计要求，易损件寿命长，节能效果明显，检修次数 少，设备的运转率高。 参考文献 [ 1 ] 祁玉海，李昌寿．乌努格吐山铜钼矿石工艺矿物学研究 [ J j ．黄金，2 0 0 8 4 4 2 - - 4 4 ． [ 2 ] 沈政昌，1 6 0 m 3 浮选机浮选动力学研究[ J ] ．有色金属 选 矿部分 。2 0 0 5 5 3 3 3 5 ． [ 3 ] 沈政昌，卢世杰．K Y F 一1 6 0 型浮选机工业试验研究[ J ] ． 有色金属 选矿部分 ，2 0 0 6 3 3 7 4 1 ． [ 4 ] 卞宁，高扬，宋涛．浮选槽空气分散度的数值模拟[ J ] ． 有色金属 选矿部分 ，2 0 1 0 3 4 5 4 7 ． [ 5 ] 沈政昌，卢世杰，杨丽君．K Y F 系列大型浮选机的研制 开发与应用[ J ] ．有色金属，2 0 0 8 ，6 0 4 1 1 5 1 1 9 ． T h ea p p l i c a t i o no fl a r g e - s c a l ef l o t a t i o nm a c h i n e i nW u n u g e t u s h a nC o p p e ra n dM o l y b d e n u mM i n e L IX i a o f e n g C h i n aN a t i o n a lG o l dG r o u pC o r p o r a t i o n ，B e i j i n g1 0 0 1 0 1 ，C h i n a A b s t r a c t W u n u g e t u s h a nC o p p e ra n dM o l y b d e n u mM i n eW a So n eo f t h ef i r s tm i n e s w h i c ha d o p t e d l a r g e - s c a l ef l o t a t i o nm a c h i n e i nC h i n a ．T h ef i r s t p h a s ep r o j e c th a dap r o d u c t i o nc a p a c i t yo f3 6 ，0 0 0t ／d ， w i t h3 2s e t so fK Y F - 1 6 0f l o t a t i o nc e l l i no p e r a t i o n ，t h el a r g e s ts c a l ea tt h et i m eo fi n s t a l l a t i o n ．T h ep a p e r i n t r o d u c e st h ea r r a n g e m e n t ，c h a r a c t e r i s t i c sa n ds e r v i c ec o n d i t i o no ft h el a r g e s c a l ef l o t a t i o nc e l l s ．O p e r a t i o n o v e ro n ey e a rs h o w st h a tt h ec o n s u m p t i o no fs p a r ep a r t sa n d p o w e rW a Sl o w e r e da n de q u i p m e n ta v a i l a b i l i t y W a Si n c r e a s e d ．T h ec o p p e rr e c o v e r yC a nr e a c h8 9 ．13 ％． K e yw o r d s l a r g e - s c a l ef l o t a t i o nc e l l ；c o p p e ra n dm o l y b d e n u mm i n e ；K Y F - 1 6 0 ；a p p l i c a t i o n 万方数据