乌奴格吐山铜钼矿SABC碎磨流程能耗分布规律的研究.pdf

4 6 有色金属 选矿部分2 0 1 3 年第4 期 d o i 1 0 3 9 6 9 ，j ．i s s n ．1 6 7 l ．9 4 9 2 ．2 0 1 3 ．0 4 ．0 1 3 乌奴格吐山铜钼矿S A B C 碎磨流程能耗分布规律的研究 陆兆锋1 ，赵留成1 ，孙春宝1 ， 刘子龙2 ，杨世亮2 ， 刘洪均2 ，杨宝东2 ，李陇德2 ， 张萌3 ，袁亦扬3 1 ．北京科技大学土木与环境工程学院，北京1 0 0 0 8 3 ；2 ．中国黄金集团内蒙古矿业有限公司， 内蒙古满洲里0 2 1 4 0 0 ；3 ．中信重工机械股份有限公司，河南洛阳4 7 1 0 0 0 摘要针对乌奴格吐山s A B c 碎磨流程的特点及运行情况．统计分析了s A B c 碎磨流程中各主要设备的能耗数据。 分析结果表明，在相同处理能力条件下，无顽石返回时，半自磨机的功率大于有顽石返回时的能耗，但球磨机功率基本 不变；在处理能力7 2 ∞7 5 0 如条件下，无顽石返回时，半自磨机和球磨机的平均能耗分布比例为3 9 ．2 4 ％、5 3 ．1 l ％，有 顽石返回时，半自磨机、球磨机、破碎机的平均能耗分布比例为3 6 ．7 6 ％、5 3 ．0 l ％、2 ．5 4 ％，而半自磨机与破碎机的平均 能耗比例之和为3 9 ．3 0 ％，与无顽石返回时半自磨机的平均能耗分布比例基本相同；半自磨机和球磨机的运行不合理。 关键词s A B c ；半自磨机；球磨机；能耗分布 中图分类号1 阱5 8 i l 文献标志码A 文章编号1 6 7 1 9 4 9 2 2 0 1 3 0 4 - 0 0 4 6 ．0 3 S t u d yo n 如e 内l l eo fE n e r 盱 D i s t d b I I t i o no fS A B CC 哪m i n u t i o n C o p p e r _ M o l y b d e n 咖M i n e A b s t r a c t B 鹊e do nm ec h a r a c t e r i s t i c sa n do p e r a t i o n a lc o n d i t i o no ft h eS A B Cc m s h i n g 一西n d i n g n o w s h e e ti nW u s h a n ，t h ee n e r 霉Ⅳc o n s u m p t i o nd a t ao fm a i o re q u i p 瑚【e n t si nS A B Cn o w s h e e tw a sc o m p i l e d a n da n a l y z e d ．T h er e s u l t ss h o wt h a tu n d e rt h ec o n d i t i o no fs a m ep I D c e s s i n gc a p a c i t y ，w h e nt h e r ei sn op e b b l e r e t u m ，t h ep o w e rc o n s u m p t i o no fs e n l i a u t o g e n o u s S A G H l i Ui sb i g 譬e rt h 龃t h ep o w e rc o n s u m p t i o nw i t h p e b b l er e t 啪， b u tt } I ep 帅r e ro fb a l lI I l i l li sb a s i c a l l yi n v a r i a b l e ．U n d e rt l l ec o n d i t i o no fp r o c e s s i n gc a p a c i t y o f7 2 0 ～7 5 0t ，h ，w h e nt h e r ei sn op e b b l er e t u 册，t I l ea v e r a L g ee n e r g yc o n s u m p t i o nd i s t r i b u t i o nr a t eo fs e I I l i 一 跏t o 鼯n o u sI I l i Ua n db a l ll I l i Ui s3 9 ．2 4 ％a n d5 3 ．1 1 ％r e s p e c t i v e l y ． O nt h ec o n t r a r y ，t h ea v e m g ee n e ￡g y c o n s u m p t i o nd i s t r i b u t i o nm t eo fs e I I l i - a u t o g e n o u sI I l i l l ，b a ur n i U 锄dc 1 1 l s h e ri s3 6 ．7 6 ％，5 3 ．0 1 ％柚d2 ．5 4 ％ 他s p e c t i v e l 丫．S u mo fe n e r 鼎c o n s u m p t i o np r o p o n i o no fs e m i a u t o g e n o u sr I l i l l ’sa n dc 1 1 l s h e r ’s i s3 9 ．3 0 ％ w h i c hi sb 鹊i c a Ⅱvs a m e 稍t I lm ea v e r a 鼬e n e r g yc o n s u m p t i o np m p o n i o no fs e I I l i a u t o g e n o u sI I l i Uw h e nt h e r e i sn oh a r o c kr e t u m ，s ot I l eo p e B a t i o n da s p e c to fs e m i a u t o 霉r e n o u sm i Ⅱa I l db a Ⅱm i l li sn o tM I a s o n a b l e ． 1 【e y 、阳r d s S A B C ；s A GI I l i H ；b a l l 商U ；e n e 卿d i s t r i b u t i o n 自2 0 世纪5 0 年代北美和南美在工业上采用自 磨，半自磨工艺以来，自磨，半自磨技术便得到迅速 发展⋯，日趋发展为成熟可靠的磨矿技术。半自磨 技术具有工艺简单、易于操作、投资省、占地面积 少、劳动生产率高等优点[ 引，我国2 0 世纪7 0 年代 初开始在工业上应用半自磨机，拉开了半自磨工艺 在碎磨流程应用的序幕，冬瓜山铜矿、大红山铁矿、 收稿日期2 0 1 2 - 0 8 一1 5修回日期2 0 1 3 0 5 2 8 作者筒介陆兆锋 1 9 8 6 _ 。男，山东泰安人，硕士研究生。 袁家村铁矿和德兴铜矿相继使用半自磨工艺[ 妯] ， 目前一些大型项目正在考虑和设计半自磨流程[ 7 ] 如伊春鹿鸣铜钼矿、西藏甲玛多金属铜钼矿 。 乌山铜钼矿一期项目于2 0 0 9 年建成投产，设 计处理能力为3 万们，分为两个系列，其碎磨流 程为国内首次设计的S A B C 流程，主要设备半自磨 机 西8 ．8m 4 ．8m ，60 0 0k W 、球磨机 西6 ．2m 万方数据 2 0 1 3 年第4 期陆兆锋等乌奴格吐山铜钼矿S A B C 碎磨流程能耗分布规律的研究 4 7 9 ．5m ，60 0 0k w 和破碎机H P 8 0 0 ，其中半自磨 机和球磨机由中信重工制造。目前，该流程已运行 两年多，但是在实际应用中，半自磨机和球磨机之 间的匹配问题一直影响着磨矿效果和生产的稳定 性。因此，本文拟通过流程考察，采集、统计流程 中各主要设备的功耗数据，分析S A B C 碎磨流程的 能耗分布规律。 1S A B C 碎磨工艺流程 露天采出的矿石粒度为一12 0 0m m ，经2 台 P x z 一1 4 0 0 ／1 7 0 型旋回破碎机粗碎，粗碎产品粒度 为一3 0 0m m ，经胶带输送机运至粗矿堆场。粗矿堆 场的一3 0 0m m 矿石经重板给矿机及胶带输送机给 人2 台西8 ．8m 4 ．8m 半自磨机。半自磨机排矿经 直线振动筛分级，筛上顽石经大倾角挡边胶带输送 机给入顽石仓，再经2 台H P 8 0 0 圆锥破碎机开路 破碎后经胶带输送机返回半自磨机；筛下产品进入 由2 台垂6 ．2m 9 ．5m 溢流球磨机及中6 6 0m m 旋流 器组成的一段闭路磨矿系统。旋流器溢流细度为 一7 4 m 占6 5 ％，旋流器溢流进入浮选作业；沉砂 返回球磨机。目前现场采用的生产过程控制系统是 具备当今世界先进水平的P C S 系统。s A B C 碎磨工 艺流程如图1 所示。 原矿 去分选 图l 乌山S A B C 碎磨工艺流程 F i g ．1 S A B Cc o m m i n u t i o np p o c e s so fW u s h a J l 2 数据采集与分析方法 乌山s A B C 碎磨流程具有很高的自动化和检测 水平，能够对流程中的一些重要参数进行实时检 测。由于半自磨机对矿石性质的波动十分敏感[ 8 ] ， 所以选取矿石性质较为相似的S A B C 碎磨流程数据。 由于顽石产量和破碎机处理能力不匹配，所以 顽石破碎产品不是连续返回半自磨机，碎磨流程呈 无顽石返回和有顽石返回状态周期性变化。因此， 分别分析不同状态下的碎磨流程能耗分布。 3 结果与分析 3 ．1 处理能力与半自磨机功率的关系 半自磨机功率对指导半自磨机生产起着至关重 要作用，而半自磨机处理能力与功率之间有直接关 系。将流程考察期间采集的半自磨机处理能力与功 率的数据进行统计、分析，结果如图2 所示。 渗 ≤ 斟 蠢 处理能力， t h ‘1 图2 处理能力与半自磨机功率的关系 F i g ．2、R e l a t i o n s h i pb e t w e e np r o c e s s i n gc a p a b i l i t i e s a n dt h eS A Gm i l lp o w e r 由图2 可知，半自磨机的功率随着处理能力的 增加，波动较大，总体呈上升趋势。当处理能力为 7 2 0 ～7 5 0t ，} l 时，无顽石返回工作状态下，功率范 围为33 0 0 ～38 0 0k W ，平均功率为36 0 4 ．3k W ； 而有顽石返回时，功率范围为30 0 0 ～35 0 0k W ， 平均功率为34 3 3 ．1 8k W 。可见，无顽石返回状态 下，半自磨机功率大于有顽石返回状态。 分析上述现象的原因，可能是因为半自磨在无 顽石返回条件运行时，人料粒度较有顽石状态粗。 在有顽石返回时，顽石破碎产品的返回量占到半自 磨入料的5 0 ％以上，增加了入料的细粒级部分的含 量，使人料粒度明显小于无顽石返回时的人料粒度。 3 ．2 处理能力与球磨机功率的关系 图3 为处理能力与球磨机功率的关系图。由图3 可知，虽然处理能力增加，但球磨机功率变化不明 显，基本保持在49 0 0 。50 0 0k w 。可能的原因是 有、无顽石返回条件下，半自磨排料均经过同一个 直线筛的筛分，筛下粒度变化不大，而且球磨机的 人料为旋流器的沉砂，两种运行条件下，沉砂中粒 度的组成也没有明显变化，使得球磨机负荷较为稳 定，使得球磨机功率也较为稳定。 3 ．3 处理能力与主要设备总功率的关系 碎磨流程主要设备 半自磨机、球磨机、破碎 机和渣浆泵 总功率直接关系到碎磨作业的能耗， 它与处理能力有密切的关系。对处理能力与碎磨流 万方数据 4 8 有色金属 选矿部分2 0 1 3 年第4 期 处理能力， t ．h 。 图3 处理能力与球磨机功率的关系 F i g ．3R e l a t i o n s h i pb e t w e e np r o c e s s i n gc a p a b i l i t i e s a J l db a l lI I l i Up o w e r 程中主要设备总功率的数据进行收集和研究，结果 如图4 所示。 处理能力／ t ．h - 1 图4 处理能力与主要设备总功率的关系 F i g ．4R e l a t i o n s h i pb e t w e e np r o c e s s i n gc a p a b i l i t i e s a n dt h et o t a lp o w e ro ft h em a j o re q u i p m e n t s 由图4 可知，随着处理能力的增加，s A B C 碎 磨流程主要设备总功率变化不大，呈上升趋势。当 处理能力7 2 0 ～7 5 0t ／l l 时，基本保持在90 0 0 ～ 95 0 0k w 。有、无顽石返回对流程中主要设备总 功率影响不大，总功率基本一致。虽然无顽石返回 时半自磨机的功率大于有顽石返回时的半自磨机功 率，但是有顽石返回时，半自磨机功率与破碎机功 率和与无顽石返回时半自磨功率基本相同，而球磨 机功率变化不大，所以在一定处理能力下，S A B C 碎磨流程中的主要设备总功率基本相同。 3 ．4 处理能力与各设备能耗分布比例的关系 各设备的能耗分布比例是碎磨过程中能耗分配 的表征，能反映设备之间是否合理配置和匹配工 作。对处理能力与各设备能耗分布比例的数据进行 收集和研究，结果如图5 所示。 由图5 可知，有、无顽石返回，半自磨机能耗 分布比例为3 5 ％～4 0 ％，球磨机能耗分布比例为 5 0 ％一5 5 ％，而顽石破碎机为2 ％～3 ％。在处理能力 7 2 0 ～7 5 0t ／l l 下，无顽石返回状态下，半自磨机、 堡 嚣 羞 船 求 耀 避 处理能力， t ．h 4 图5 处理能力与各设备能耗分布比例的关系 F i g ．5R e l a t i o n s h i pb e t w e e np r o c e s s i n gc a p a b i l i t i e s a n dd i s t r i b u t i o no fe n e r g yc o n s u I n p t i o nr a t i oo f e a c he q u i p m e n t 球磨机平均能耗比例分别为3 9 ．2 4 ％、5 3 ．1 1 ％，有 顽石返回时，半自磨机、球磨机和顽石破碎机平均 能耗比例分别为3 6 ．7 6 ％、5 3 ．0 1 ％、2 ．5 4 ％，而半自 磨机和顽石破碎机平均能耗比例之和为3 9 ．3 0 ％。 4 结论 通过对碎磨流程中处理能力与各主要设备的功 率数据的收集和分析，结合乌山S A B c 碎磨流程实 际工况特点，可得出如下结论 1 无顽石返回状态时，半自磨机功率大于有 顽石返回状态时半自磨机功率。． 2 球磨机在有、无顽石条件下的运行工况变 化不大，因此两种工况对球磨机功率的影响不明显。 3 半自磨机功率相对较低，有很大的功率提 升空间，而球磨机功率较大，负荷较重，半自磨机 和球磨机的运行不匹配和不合理。 参考文献 [ 1 ] 张光烈．我国自磨，半自磨技术新进展[ J ] ．矿业装备， 2 0 1 l 3 4 6 5 3 ． [ 2 ] 夏菊芳．半自磨工艺在我国矿山的应用现状[ J ] ．中国矿 山工程，2 0 0 4 ，3 3 5 3 7 3 9 ． [ 3 ] 邓禾淼．冬瓜山铜矿提高半自磨机处理能力的生产实践 [ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 0 4 3 6 3 8 ，4 2 ． [ 4 ] 李冬，方勋，过仕民，等．大型半自磨机在冬瓜山选矿 厂应用及研究初探[ J ] ．金属矿山，2 0 0 5 2 2 9 7 - 2 9 9 ，3 4 4 ． [ 5 ] 彭成善，沈立义．大红山铁矿5 0 万以选矿自磨、半自磨 试验及相关问题的探讨[ J ] ．金属矿山，2 0 0 5 2 3 0 4 ．3 0 8 ． [ 6 ] 金建国．提高半自磨系统运转效率的分析及措施[ J ] ．铜 业工程，2 0 1 2 1 5 4 5 6 ，6 0 ． [ 7 ] 张光烈．自磨技术的发展及其有关问题的评述 之一 [ J ] ．中国矿业，2 0 0 0 ，9 2 6 3 6 8 ． [ 8 ] 何荣权．半自磨系统主要控制参数研究[ J ] ．中国矿山工 程，2 0 1 l ，4 0 6 2 7 2 9 ． O 9 9 9 9 8 8 8 8 渗】I，斟雷 万方数据