選礦工藝設計范例6篇

前言:中文期刊網精心挑選了選礦工藝設計范文供你參考和學習,希望我們的參考范文能激發你的文章創作靈感,歡迎閱讀。

選礦工藝設計

選礦工藝設計范文1

1.1碎磨流程

目前世界上最主要的碎磨流程有常規碎磨流程與半自磨流程。常規碎磨流程為三段或兩段碎礦流程+兩段球磨流程,半自磨流程為粗碎+半自磨(自磨)+球磨流程。國內幾個主要典型的已經建成投產的爐渣選礦廠碎磨流程情況見表1。常規碎磨流程體現了多碎少磨的節能理念,在某種程度上可以靈活調配作業時間。同時此流程在我國礦山選礦廠中普遍使用,生產經驗豐富,達產期短。與半自磨工藝相比,常規碎磨流程多了中細碎及篩分作業,廠房占地面積和中間環節多。目前國內銅冶煉廠的爐渣處理廣泛采用了半自磨技術,國內第一家將半自磨技術應用于爐渣選礦中的是貴溪冶煉渣選廠,對該流程在我國的推廣應用具有非常重要的意義。半自磨工藝具有工藝簡單、勞動生產率高、基建投資較低、作業粉塵少、所需設備少、占地面積少、適應性強等特點[6]。從技術經濟角度來說,半自磨工藝因沒有中細碎和篩分作業,直接動力(電耗)比常規碎磨流程要高;鋼球消耗與常規流程相比基本相當。因此,在工藝流程設計選擇上,半自磨流程應更適合電費單價比較低的地區。除了以上介紹的兩種最常見的碎磨流程外,目前,在金屬礦山也廣泛應用高壓輥碎磨流程。高壓輥磨機是一種新型的碎磨設備,其對物料實施的是料層粉碎擠壓破碎,在物料顆粒內部產生了大量裂隙、塌散、疏松等缺陷,可大大降低后續球磨機給礦粒度,改善物料的可磨性,降低整個系統能耗。因此,破碎采用高壓輥磨機技術,從節能環保角度來說,均可產生較大的社會經濟效益,具有較好的推廣前景。與常規破碎及半自磨流程相比,高壓輥磨工藝不僅具有流程配置靈活、適應性強、單機處理能力大的特點,還可提高礦石的可磨度以及節能降耗。由于高壓輥磨機的工藝特點,其在工藝應用中既可以作第三段破碎代替細碎,在全開路或開路條件下邊料返回破碎;還可以在三段破碎后作第四段超細碎;既可以與破碎系統同步作碎礦設備,又可以與磨礦系統同步作磨礦設備[7]。一般來說,高壓輥方案尤其適應礦石性脆易碎、不含泥及電費較高的地區,對冶煉銅渣來說,爐渣性脆、不含泥且難磨,故理論上應比較適宜采用高壓輥方案。但通常情況下,銅渣選礦的規模都不大,從日處理量幾百噸到幾千噸不等,對于小規模的銅渣選礦,建設方經常不易接受采用新設備,且高壓輥碎磨流程的配置上又較為復雜,與半自磨及常規碎磨方案相比,配置廠房較多,而銅渣選礦廠又經常和冶煉廠在一起布置,故對征地范圍提出了更高要求??偟膩碚f,隨著銅渣選礦規模的逐年增大,高壓輥新工藝在金屬礦山的不斷推廣,根據各個工程特點的適應性,高壓輥磨流程未來必將會越來越多的應用于銅渣選礦工藝設計中。

1.2銅爐渣選別

根據銅爐渣的特性,國內處理銅爐渣的選礦流程一般具有以下特點:①高濃度磨礦;②磨礦后快速浮選;③較高的浮選濃度;④階段磨礦階段選別;⑤藥劑制度簡單及對冶煉緩冷處理的期望。目前銅爐渣回收銅的選礦方法主要有浮選法,浮選法具有能耗低、銅回收率高等特點。與爐渣返回熔煉相比,可以將四氧化三鐵及一些雜質從流程中去除,冶煉吹煉過程的石英用量將大大降低。銅浮選回收率一般都在90%以上,最終銅精礦品位大于20%,尾渣含銅0.3%~0.5%。磁選法主要用于回收渣中磁性鐵成分,工藝流程設計時主要用于銅渣選銅浮選后的尾礦進行磁鐵礦回收[8]。爐渣中二氧化硅的含量與鐵的回收效果有很大關系。因硅酸鐵難選而磁性鐵易選,當硅含量低時,形成的硅酸鐵含量就低,而磁性鐵含量相應增加,從而鐵的回收就更容易。反之,硅酸鐵含量上升,磁性鐵下降,鐵的回收也就更難。渣中鐵橄欖石所占比例愈大,磁選時鐵精礦降硅就越困難,而且,渣中二氧化硅含量升高,渣可磨性變差??傊凸柙雀吖柙m合選礦處理。有研究表明:從冶煉和選礦綜合考慮,二氧化硅含量一般以20%為宜[5,9]。

1.2.1快速浮選爐渣選礦大部分采用階磨階選的工藝流程,磨礦后的溢流先進快速浮選作業,直接產出高品位的合格銅精礦,其工藝流程見圖1。爐渣的冷卻速度控制對爐渣中銅的嵌布粒度密切相關。有實驗結果表明,在緩冷條件下,有相當一部分硫化銅粗顆粒已經單體解離,因此及早回收這部分粒度大、品位高的銅礦物就顯得尤為重要??焖俑∵x不僅可提前回收品位高的銅礦物,還能提高總回收率和降低尾礦品位,同時也能最大程度地降低磨礦成本。由于快速浮選精礦粒度相對較粗,有利于脫水過濾,精礦濾餅水分可降低1%~2%,銅總的回收率提高1.5%,尾礦品位能降低0.1%,經濟效益十分可觀[1]。

1.2.2閃速浮選快速浮選作業在爐渣選礦工藝中能有效地回收粒級較粗、品位較高部分的銅礦物,但它處理的是旋流器的溢流產品,粗粒銅礦物仍會有一部分在磨礦回路中循環,造成過磨,影響其浮選效果。閃速浮選是一種回收閉路磨礦循環負荷中粗粒礦物的浮選技術。閃速浮選的獨特配置特點使其工藝具有以下優點[10]:(1)由于通過閃速浮選可以回收分級返砂中部分已經單體解離的粗、重有用礦物,能大大減少已單體解離的粗顆粒返回磨機再磨的幾率,從而減少有用礦物的過粉碎,提高有用礦物的回收率。(2)閃速浮選為超高濃度浮選,比常規低濃度浮選更適合高比重礦物的上浮,有利于提高重金屬礦物的浮選指標。(3)閃速浮選處理的物料是磨礦分級回路中分級機的沉砂,由于分級設備大都不是按幾何粒度分級進入沉砂,因此沉砂中有用礦物經常就會比新給礦品位高得多,從而使閃速浮選的給礦品位相對更高,能獲得較高的精礦品位和作業回收率。(4)從磨礦分級回路中采用閃速浮選技術可直接得到合格精礦產品,降低了這部分產品在后續作業的損失幾率,故有利于提高目的礦物的總回收率。(5)閃速浮選先產出部分合格精礦,可最大程度地減少進入常規浮選的給礦量,同時,由于閃速浮選先回收了一部分粗顆粒后,常規浮選作業的給礦粒度分布也發生了變化,相應粒級也變窄了,故要求的浮選時間也要減少,因此,可減少浮選機的總臺數,最大程度的降低設備總投資。(6)由于閃速浮選工藝選出的精礦粒度較粗,因而使最終總精礦的粒度組成也變粗了,一般來說,粗粒級物料較細粒級物料更易于脫水.可降低精礦濾餅水分1%~2%。閃速浮選技術近年來開始應用于有色金屬礦及金礦的磨礦作業中,鑒于以上的種種優點,在爐渣選礦中也值得作為試驗探索的一個方向。云南大姚銅礦在粗粒閃速浮選方面做過一些研究[11],可解決由于球磨機臺時量大幅提高而導致磨礦細度降低從而影響銅回收率的問題。研究表明:在銅精礦品位相近的情況下,閃速浮選可提高銅選礦回收率1.76%。此外,選擇高效實用的粗粒浮選設備,也是成功實施粗粒閃速浮選工藝的關鍵。

2尾渣的綜合利用

由于爐渣中有部分銅是呈機械夾雜的冰銅珠,嵌布在磁鐵礦和鐵橄欖石顆粒間,這部分銅用選礦方法很難進一步回收,尾渣銅品位仍為0.3%~0.5%。有試驗研究表明:采用尾渣浸出技術能較好地回收這一部分銅。尾渣在酸性介質中浸出,尾渣中銅的品位能降低到0.18%~0.2%,但處理起來投資較高,從技術經濟的角度來說不劃算。此外,尾渣可用于修筑鐵路、公路路基或作為水泥原料等進行綜合利用[12]。

3國內銅爐渣選礦典型實例

3.1貴冶銅渣選廠

貴溪冶煉廠渣選礦處理5000t/d分兩個系統進行,每個系統2500t/d。該選廠的碎磨工藝為粗碎+半自磨+球磨生產工藝。渣選廠的選別工藝流程為兩段磨礦、兩段選別,選別中礦再磨返回二段磨礦。粗碎設備采用了1臺PEWD75150型顎式破碎機[13],磨礦設備為1臺Φ5.2m×5.2m半自磨機和2臺Φ5.03m×8.3m球磨機,浮選設備為40m3和8m3CLF系列粗顆粒充氣機械攪拌式浮選機。精礦和尾礦的脫水采用濃縮、過濾兩段脫水工藝。最終銅精礦品位25%~26%,回收率大于88%[14]。

3.2大冶銅渣選廠

冶煉生產中諾蘭達爐熔煉產生的爐渣和轉爐生產的爐渣經渣包運至渣緩冷場地,經過緩冷完后的爐渣在緩冷場卸料后,大塊爐渣用液壓碎石機破碎,使爐渣塊度小于300mm。爐渣銅主要以硫化銅的形式存在,其次為金屬銅。原設計采用“兩段一閉路破碎、兩段磨礦兩段選別”工藝流程回收銅。生產實踐中對選礦工藝流程做了局部調整,取消了原設計流程的二段精選,將二段兩次掃選精礦返回旋流器分級后,進行再磨;當入選爐渣品位太低時,改“階段磨礦階段選別”為“兩段細磨后一段浮選,粗選直接產出銅精礦”。研究表明:采用獨立作業或兩段粗選直接產出銅精礦的流程,能實現“早收多收”,選銅回收率明顯提高,銅精礦中銅的品位28%~30%,回收率大于94%[1]。

3.3方圓銅業渣選廠

冶煉采用熔煉+富氧底吹冶煉工藝,爐渣來源為熔煉爐和底吹爐產生的銅爐渣。設計流程為三段開路破碎、兩段磨礦兩段選別。粗碎設備采用1臺PD75106顎式破碎機,細碎采用1臺GYP1200慣性圓錐破碎機,一段磨礦采用1臺Φ3.60m×4.50m溢流型球磨機,再磨采用1臺Φ3.20m×4.50m溢流型球磨機。在生產實踐中,根據實際情況對選礦工藝流程做了局部調整,在原有設計的基礎上,取消了Ⅱ段精選,調整后的工藝流程為一粗二掃一精,最終銅精礦品位38%左右,回收率95%。

3.4祥光銅業渣選廠

冶煉采用“雙閃”工藝,即熔煉和吹煉均采用閃速爐工藝,爐渣來源為閃速熔煉和閃速吹煉產生的銅渣。碎磨流程為粗碎+半自磨,磨礦設備為1臺Φ5.80×5.80m半自磨機和1臺Φ5.03×8.30m球磨機,旋流器溢流去快速浮選,快速浮選尾礦經過一粗二掃三精工藝產出到最終銅精礦和尾礦。最終銅精礦品位26%左右,回收率80%。

4結論

選礦工藝設計范文2

關鍵詞:預處理;高濁度;絮凝沉淀;多介質過濾;工藝

焦家金礦井下水處理工程針對望兒山井下水氯鹽含量高、總硬度高等特點進行研究建設,該系統主要由外置柱式超濾(UF)系統、反滲透(RO)系統組成。日產凈水量可達到1800m?。自運行以來,產品水水質良好,各主要指標均達到國家生活飲用水水質標準。主要供給礦區日常洗浴、鍋爐及空壓機用水,并計劃逐步替代自來水對全礦區生產、生活用水供應。為井下水在礦區內部循環利用與資源化,增加礦區可用水量開辟了一條新途徑,是我礦節能降耗的又一重大舉措。

一、存在的問題及增加預處理系統的必要性

(一)存在問題。運行以來,系統前端自清洗過濾器頻繁堵塞,一般一周左右需要停機清洗,影響正常供水。UF系統產水量不斷下降,運行三個月后,兩臺系統產水量不足80m?/h,比初始值下降20%左右,超濾膜出現堵塞,進行停機維護。

(二)原因分析:選取不同時段,不同位置取水下2.5m處水樣進行濁度檢測,原水經前期水池沉淀后,仍然存在大量雜質,造成系統進水濁度過高(濁度值達到8―18NTU之間),超出允許值。

(三)增加預處理系統必要性:1、進水濁度過高,自清洗過濾器堵塞需停機清洗,花費人機成本高,且影響正常供水;長期過濾高濁度原水,超濾膜易污堵,若在此狀態下設備長時間運行,將會導致污堵無法通過化學清洗恢復膜通量,造成超濾膜的損壞;2、水池各液位濁度變化不大,采用抬高供水位置方法無法取得較好的效果。

綜上分析,系統前端需要增加可靠的預處理系統,避免高濁度原水直接進入超濾系統。

二、預處理系統工藝選擇設計

經過現場分析,確認污染物質主要為膠體雜質,必須投加藥劑使其脫穩,才能沉淀下來。采用水處理常規工藝混凝沉淀+過濾作為預處理系統。

(一)藥劑實驗研究

1、實驗藥品種類及配比。30%聚合氯化鋁(PAC),稱重2.5g,加入250mL水,配成1%藥液待用;26%聚合氯化鋁,稱重2.5g,加入250mL水,配成1%藥液待用;聚合硫酸鐵(FPS) ,稱重2.5g,加入250mL水,配成1%藥液待用;2000萬分子量聚丙烯酰胺(PAM),稱重0.5g,加入500mL水,配成0.1%藥液待用。

2、實驗步驟及數據。原水濁度測試6次,分別為9.45NTU、12.15NTU、14NTU、9.85NTU、12.43NTU、8.95NTU。

A)取1升原水,投加6mLFPS(60mg/L),攪拌1分鐘,靜止5分鐘,測試濁度為28NTU;再投加2mLPAM(2mg/L),攪拌1分鐘,靜止5分鐘,測試濁度為7.91NTU;再靜止30分鐘,測試濁度為5.66NTU。沉淀后燒杯中水顏色發黃。

B)取1升原水,投加2mLPAM(2mg/L),攪拌1分鐘,靜止5分鐘,測試濁度為10.08NTU;再靜止60分鐘,測試濁度為8.83NTU。

C)取1升原水,投加3mL30%PAC(50mg/L),攪拌1分鐘,靜止5分鐘,測試濁度為13NTU;再投加1mLPAM(1mg/L),攪拌1分鐘,靜止5分鐘,測試濁度為3.9NTU;再投加1mLPAM(1mg/L),攪拌1分鐘,靜止10分鐘,測試濁度為1.96NTU;

D)取1升原水,投加3mL30%PAC(30mg/L),再投加1mLPAM(1mg/L),攪拌10分鐘,靜止10分鐘,測試濁度為9.03NTU;

E)取1升原水,投加5mL30%PAC(50mg/L),再投加1mLPAM(1mg/L),攪拌10分鐘,靜止10分鐘,測試濁度為2.06NTU;再靜止5分鐘,測試濁度為1.65NTU;

3、實驗結論

單獨投加PAC或者PAM效果不好;投加FPS和PAM出水濁度不佳,并且有色度產生。較佳的配置是同時投加PAC50mg/L、PAM1mg/L,經過10分鐘攪拌和15分鐘沉淀,出水濁度可達1.65NTU,能夠滿足要求。

混凝沉淀能夠去除大部分水中的膠體物質,但是出水仍然有些許顆粒物,如果增加多介質過濾效果更佳。

(二)水處理總體總體工藝簡述

機械攪拌絮凝池:機械攪拌絮凝池是利用機械攪拌器的旋轉,增大絮凝體的碰撞機率,提高絮凝效率。

斜管沉淀池:是指在沉淀區內設有斜管的沉淀池。利用了層流原理,提高了沉淀池的處理能力;增加了沉淀池的沉淀面積,從而提高了處理效率。

多介質過濾器:內裝優質石英砂、無煙煤,顆粒均勻,強度高,運行穩定。能有效截留更多的懸浮物、膠體等雜質在過濾器中。

選礦工藝設計范文3

【關鍵詞】多金屬礦;金-銅-鈷;選礦工藝;分析

該金屬礦礦石中富含豐富的金(Au)、銅(Cu)、鈷(Co)、銀(Ag)、鎳(Ni)等,這類性質的金-銅-鈷多金屬礦通常都與礦石有密切的共生關系,具有嵌布粒度細和相互包裹程度大等鮮明特點,這些因素都會使金-銅-鈷礦物在單體解離上不夠充分,使金-銅-鈷多金屬礦的分選難度加大。但該礦礦床礦石的綜合利用價值很高,如果被合理快速開發利用,將會使該地區的社會和經濟得到顯著發展。為了促進該金-銅-鈷多金屬礦資源實現合理利用,我們對該金-銅-鈷多金屬礦礦石的選別工藝進行了大量實驗和研究,確定了其選礦工藝。

1.原礦性質

通過對該礦礦石分析,可以得出主要有價金屬化學成分中,金占2.46%,銅占0.01%,鉍占0.09%,硫為0.54%,鎳為0.21%,銀為15.19%,鈷為0.06%。從分析結果可知,該礦中有價值元素種類較多,但原礦中除了含金量為2.46%,含銅量為0.01%,含鈷量為0.06%,含硫量為0.54%外,其它伴生元素含量則都比較低。通過對該礦礦物相的分析可知,組成礦石的礦物多大二十余種。該礦石中的銅主要以黃銅礦(16.2%)、孔雀石(22.3%)及黝銅礦(41.1%)、藍銅礦(9.9%)等形式存在;鈷主要以菱鈷礦家加鈷方解石(29.82%)、輝砷鈷礦(25.11%)及水鈷礦(20.18%)、鈷鏵(10.62%)、方鈷礦(8.76%)、輝銅礦(7.2%)等形式存在;鎳礦物主要以紅砷鎳礦(44.36%)、輝砷鎳礦(49.39%)、鈷鎳礦(5.34%)、硅酸鎳(0.91%)形式存在。非金屬礦物除了包括石英、石榴石、透輝石外,還包括、方解石、白云石、綠泥石等。從工業角度來說,該礦中的銀金礦、自然金、自然銀及輝銀礦等礦物比較具有工業意義,而在金礦物和銀礦物中又分別以銀金礦和自然金為主。

2.選礦方案分析

通過工藝礦物學研究可以看出,該礦石中金-銅-鈷礦物具有十分密切的共生關系,金銀礦物的的嵌布粒度在0.001毫米至0.1毫米之間,銅鈷鎳礦物的嵌布粒度則在0.4毫米至2015毫米之間,可以看出該礦礦物質在嵌布粒度上不僅不均勻且極細,互相包裹鑲嵌,導致其各種結構構造的形成,很難在磨礦中實現較高的單體解離度。

金-銅-鈷的再分離如果按照部分混合浮選工藝流程進行,將需要對其進行先脫藥,導致作業工段的增加,同時這種藥劑使用成本不低且分選指標較差。因此可以首先將單一的浮選工藝排除,可以嘗試重選試驗、直接浸出試驗以及預處理―― 浸出試驗。

3.選礦工藝探究

3.1重選實驗分析

在方案分析中已知,該金屬礦不適合單一的浮選工藝。重選實驗主要是立足礦物密度,對重選的方法進行采用,使該礦中的有用礦物富集起來,對浮選中的中選流程加以采用。浮選硫化物尾礦再次重選結果中浮選尾礦中金為1.03%,鈷為0.055%,鎳為0.22%,銀為9.69%,銅為0.014%;重選尾礦中金為0.54%,鈷為0.054%,鎳為0.13%,銀為8.49%,銅為0.012%;原礦中金為2.46%,鈷為0.069%,鎳為0.21,銀為15.19%,銅為0.019%。重選實驗主要是為了能夠對尾礦中的殘留重礦物重選回收,以期回收率能夠升高,但實驗結果證明,該礦石的選礦采用重選法并沒有大的效果。

3.2直接浸出實驗

直接浸出實驗主要取粒度1毫米的碎礦礦樣,將其堆浸如不同濃度的氨水中一個月,柱的直徑為15厘米,高度為2厘米,試驗流程為原礦到碎礦到裝柱堆浸再到浸出液,尾渣。0.5mol/L氨水堆浸直接浸出實驗結果中銅、鈷、鎳尾渣品位與浸出率分別為:銅0.012%,23.69%;鈷0.042%,25.59%;鎳0.131%,29.12%。0.2mol/L氨水堆浸直接浸出實驗結果中銅、鈷、鎳尾渣品位與浸出率分別為:銅0.0143%,20.29%;鈷0.046%,22.29%;鎳0.143%,25.44%。從實驗結果可以得知,對該礦來說直接堆浸法也不是適宜的選礦方法。

3.3預處理――浸出實驗

通過化驗發現該礦中有大量的碳酸鹽存在,如果采用直接浸出的方法將會使大量的試劑被消耗,且浸出率不高,尤其在工業上來說十分不可行?;谶@點,我們可以對礦樣先進行預處理焙燒,以使礦物中的碳酸鹽和硫化物能夠除去一些,在此基礎上再對其進行氨浸試驗。此次實驗對氨水的濃度和時間都有要求,氨水在濃度上為0.5mol/L,浸出時間以96個小時為好。預處理――浸出實驗的流程為原礦-碎礦-磨礦-焙燒-浸出-浸出液與尾渣,銅、鈷、鎳尾渣品位、浸出率詳細的實驗結果分別為:銅0.0011%,90.10%;鈷0.0030%,94.54%;鎳0.0187%,90.39%。

本次實驗數據經分析得出,礦樣的浸出率在經過焙燒后銅、鈷、鎳浸出率分為達90.10%,94.54%和90.39%,高達90%以上的浸出率表明該方法對金-銅-鈷多金屬具有很好的分選效果。

4.確定選礦工藝流程

從上述的幾個實驗中,我們可以確定該礦的選礦流程:將原礦破碎磨礦,通過預處理焙燒后,對其進行氨浸,回收其中的銅、鈷、鎳,將其尾渣通過浮選的方式對其中的金、銀進行回收。確定的選礦工藝流程為原礦-碎礦-磨礦-焙燒-浸出-浸出液與浮選,由浮選-金精礦與尾礦,其選礦聯合流程指標分別為:金精礦,金回收率:87.58%,銀回收率:88.12%;浸出液:銅回收率:90.24%,鈷回收率:94.59%,鎳回收率:90.04%;尾礦:銅品味:0.0011%,鈷品味:0.0029%,鎳品味:0.018%。

該金-銅-鈷多金屬礦礦物成分較復雜,且其中一些金屬礦物已經發生氧化,使得分選情況很不輕松。本次選礦工藝主要對重選和堆浸等選礦方法進行探索,實驗得知這些方法都不能使礦物較好地回收,很難實現綜合回收所有有用礦物的目標。

經過多種工藝流程實驗研究之后,最后選擇了預處理――化學浸出這一工藝流程。該工藝流程通過焙燒預處理――浸出――浮選的聯合推薦流程,使得礦石中各種金屬礦物的回收率較之其他方法有了顯著提升,促進了各種金屬礦物的綜合利用率,在金-銅-鈷多金屬礦礦物的分選回收上達到了很好的效果。

原礦中的銅存在形式主要為黝銅礦,這種礦物質的存在會促使銅精礦中富含銻和砷。但伴隨著當前冶金技術的不斷發展,通過濕法冶金即可以有效對這種富含銻和砷的銅精礦進行回收。[科]

【參考文獻】

[1]胡熙庚主編.有色金屬硫化礦選礦[M].北京:冶金工業出版社,1987:123-124.

[2]蔣素芳.某難選鉛鋅銀硫多金屬礦選礦工藝研究[J].湖南有色金屬,2011,2(02):39-40.

[3]袁艷,劉寶山,田鋒.廣西某難選金礦選礦試驗研究[J].甘肅冶金,2012,6(06):86-87.

[4]楊國鋒,白鶴天,張光平.內蒙古某銅鉛鋅鐵礦選礦工藝流程研究[J].內蒙古科技與經濟,2010,5(05):144-145.

[5]金明水,王大明.簡述內蒙某銅鉬礦選礦工藝設計方案[J].有色礦冶,2012,3(03):62-64.

選礦工藝設計范文4

改革開放以來,我國冶金礦山業發展迅速。其間,我國不僅實現了從單純引進國外技術和裝備到主要依靠自主創新的轉變,而且實現了關鍵技術的歷史性突破,并且在不少領域已經位于了世界礦冶科技和產業發展的前沿。

目前,我國正處于工業化的快速發展階段,在今后幾十年內,我國對礦產品的需求將呈快速增加的趨勢。特別是國家戰略性新興產業以及航空、航天、國防軍工、船舶和電子信息領域對黑色及有色金屬新產品、新材料的需求量還有很大缺口。

近年來,不少企業已在南亞、大洋洲、非洲以及南美等地投資勘探開發礦山,有的企業在國內也加大了礦山建設的力度。據有關報道,未來5年國內將新建大中型鐵礦山33座,增加原礦產能2億噸。此外,非鐵礦山的建設和技改力度也在逐漸加大。

快速工業化對國內外礦產資源的大量需求,以及當前礦業發展的良好形勢,將為礦物加工、采選設備以及自動化等專業的科研、設計單位和生產企業提供良好的發展機遇。

我國選礦設備與國外差距在逐漸縮小。選礦廠的工藝技術是主導,而設備則是基礎。一種新型選礦設備的誕生,往往帶來選礦工藝的變革。選礦設備和自動化技術水平代表了選礦廠的裝備水平,直接影響工藝過程的穩定和選礦廠的運轉率以及高效、節能運行,從而改變選礦技術指標和綜合經濟效益。

如今,國內外選礦設備發展迅速,各類新產品層出不窮。

通過科研設計院所及眾多生產企業的努力,我國選礦設備與發達國家的差距已大大縮小,許多選礦設備國內大多數企業都能生產,有的甚至成為我國“獨有”。尤其是一些大型設備已達國際同類產品的先進水平,較國外同樣設備性價比要好很多。

但是就整體而言,我國與國際先進水平差距仍較明顯:一是仿制多,自主研發的原創設備少;二是可靠性偏低;三是設備整機性能差距明顯。例如,國內骨干選礦廠中細碎用的圓錐破碎機大多是選用美卓或山特維克的設備。

我國是礦業大國,但不是礦業強國。因此,加強選礦設備的研發及產業化,提升選礦廠的裝備及自動化水平,積極趕超國際先進水平,是我國實現礦業強國的目標任務之一。

缺乏基礎研究,很少采用新的研究設計方法,這是我國與國外先進國家在選礦方面的重要差距之一,也是我國少有原始創新的主要原因。

正因為如此,我國應當加強與選礦設備相關的理論力學、材料力學、巖石力學、機械原理、流體傳動、電磁場理論、計算流體力學、各類研究設計軟件及計算機仿真與數字化虛擬樣機在設備研發與制造過程的應用,要避免盲目抄襲、仿制。

與此同時,我國應努力提高設備整機的可靠性。同類設備,國外的價格要高得多,備件價格也高得多,為什么有些實力的企業還要買國外的產品?根本原因就在于國產設備故障率高、壽命短,可靠性不如國外設備。而設備也有“木桶效應”,一個螺栓、一個軸承壞了,往往會導致整機停車、整個系統停車,甚至全廠停車的情況出現。

除了提高可靠性設計水平之外,加工制造工藝、材料選擇、零部件總承優化配套都有講究。

有的企業為了打價格戰,降低成本,材質選擇、零部件配套采購不考慮質量問題,結果導致整機的可靠性無保障。這樣的制造商和產品怎么能打出品牌?

當然,我們也有好的實例:例如,KYF系列大型浮選機所用的軸承是從瑞典采購的。原因在于,即便是國內的知名產品,在批量采購時,如果遇到一個次品,浮選機也會砸牌子。所以說,全面質量管理關鍵在于落到實處。

眾所周知,企業發明或研制出一臺新設備往往要傾注研究者幾年、幾十年,甚至一生的心血。

但一個需要注意的事實是,一旦新產品問世后,一些別有用心的人可以不費力氣地拆解測繪,甚至盜用圖紙仿制。截至目前,類似的現象還一直存在,并且不在少數。為此,設備研制單位要有行之有效的措施保護知識產權。目前,已經發現有部分國外企業仿造我國設備或主要零部件的現象,應當引起注意。

我國選礦企業要加強與國外頂級設備研發機構和制造商的合作。

一方面是在開放合作中激發我們的創意,規范我們的工作流程,改造我們的理念;另一方面也使我國的新成果為國外同行所了解、所認可。我們應當通過多方努力,真正做到走出去,在國際上有自己的核心競爭力。

選礦設備是用于選礦廠流程工業中的專用機械設備,在大多數情況下是多類型、多臺數組合連續運行的,也是與選礦工藝指標密切相關的。

除了高效和節能這兩項常規需求外,還應當研究對選礦工藝流程或選礦方法有變革作用的新設備。同時,選礦設備研發人員要懂得生產工藝,還要與工藝技術人員密切合作,只有這樣,才能開發出高水平的新設備?;谏鲜鲈?,我國選礦設備研發要與生產工藝緊密結合。

其實,一個需要牢記的事實是:學以致用才能有所收獲。我們應該借鑒其他行業的先進設備為研發所用。比如,在新疆,有一臺產自國外的自行式西紅柿收獲機。該設備在行走過程中就將田地里的紅色和非紅色的西紅柿以及秧子完全分離。其實,這實際上就是一臺自動揀選機,但是類似水平的設備在礦物加工行業至今仍未出現。因此,研究選礦設備的專業人員應密切關注和引用其他領域的新裝備,真正讓研究成果服務實踐。

選礦廠的生產是流程工業,它具有非線性、多變量、時變性、大滯后、強耦合的特點。由于這些因素共存,與一般的化工和冶煉過程相比,其過程控制就顯得更加復雜。

與國際先進水平相比,我國的選礦工藝技術相差不大。有的領域,例如復雜多金屬難選有色金屬礦石選礦、復雜鐵礦石選礦、稀有金屬選礦等居國際領先水平。選礦設備的差距也已經大大縮小,但過程控制水平差距仍然較大?!笆晃濉逼陂g,國家加大了科技投入,國內研究院所、高校和企業在基礎自動化研究和工程轉化方面進展快,成效顯著,包括檢測儀表和預先設定值的穩定性控制,在管控一體化方面也有一定的應用,但在優化控制領域進展緩慢。

選礦廠生產過程優化控制,是高端的自動控制,也是世界性的難題。選礦廠生產過程的優化控制,主要包括檢測儀表和檢測系統、過程模型、控制模型和執行機構的研發及工程化設計。檢測儀表的性能和可靠性是關鍵。對此,國內長期開展了不少研究,近年來進展較快;過程模型和控制模型是整體控制系統的核心。幾十年來,國內外幾代研究人員開展了選礦數學模型的研究,大都屬于過程模型,常常由工藝人員或與控制人員合作完成,這是建立控制模型的基礎。

選礦工藝設計范文5

關鍵字:鐵礦山;選礦技術;選礦技術發展方向

中圖分類號:TF521文獻標識碼: A

2007年的調查數據顯示,我國鐵礦資源儲量為613.35億噸,鐵礦累積查明資源儲量為684.46億噸。其中基礎儲量為223.64億噸,資源量389.71億噸。我國現查明的鐵礦山多位貧礦,富鐵礦石查明資源儲量為10.02億噸,占我國鐵礦石儲量的比重很小,只有1.6%,且礦石類型復雜,多金屬共生礦,氧化礦等等種類很多,成分復雜,礦石品味低,所以幾乎開采出來的所有的鐵礦石都要經過遴選處理,以提高礦石的原材料品味和可冶煉礦石含量,提高產能和防止資源的不必要浪費,這對我國來說至關重要。特別是進入21世紀以來,隨著來自澳大利亞和巴西的優質鐵礦石涌入國內市場,對我國的鐵礦石行業造成了很大的沖擊,在這種形式下,我國的鐵礦山要想獲得發展,只有加強自身的技術改造,結合自身實際情況,從選礦技術和選礦設備上謀求突破,加強與各大高校,科研機構的合作,加強新技術在實際生產中應用。事實表明,經過這么多年我國科研工作者和選礦工作者的努力,敢于開拓,敢于創新,積極探索,我國的一批科研成果擠入世界先進水平,大大的提高了工業生產力,為我國的現代化建設做出了重大貢獻。

一、選礦工藝的發展

我國鐵礦石出產主要以赤鐵礦和磁鐵礦為主,國內選礦技術的方向也主要這兩種鐵礦石。

1赤鐵礦的選礦工藝的發展

我國的赤鐵礦的儲量很大,主要分布在遼寧、河北、內蒙古、湖北、山西等地,我國的赤鐵礦石具有細粒和微細粒嵌布的浸染狀結構,主要含赤鐵礦和石英礦- 磁鐵礦石中赤鐵礦和磁鐵礦的比例變化很大,按其比例可分為矽卡巖型 (如幫格礦石) 和鏡鐵礦型 (如卡羅爾礦石)。經過多年的開采,國內易選的磁鐵礦儲量相對不足,而相關的赤鐵礦山經過多年的開采,也進入了深層開采段,采礦成本逐年升高。但近年來,經過我國選礦工作者的不屑努力,我國從選礦工藝到選礦設備、選礦藥劑都有了重大突破,達到國際同類的先進水平。

赤鐵礦石的選礦??刹捎孟吹V、重選、浮選、磁選和焙燒磁選法,或用浮選和電選作為精選作業,按不同礦石性質, 組成不同形式的選礦工藝流程。對粗?;驂K狀礦石混入貧化物料時,多用重懸浮液選礦。有些選礦廠對粒狀礦石采用跳汰選礦,對于中細粒礦石用螺旋選礦機進行重選,或用強磁選機進行磁選?,F在多采用磁選――重選流程、磁選――浮選流程或重選――磁選――浮選流程。有的選廠先用重選方法回收赤鐵礦。再從重選尾礦中用磁選方法回收磁鐵礦;也有用浮選法和用電選法進行精選,或在最后一段選別前用細篩處理。磁選――重選流程先用弱磁場篩選出磁鐵礦,而后用重選法從磁選尾礦中回收赤鐵礦;而磁選――浮選流程則以浮選作為分選赤鐵精礦的主要過程,用重選法回收粗粒赤鐵礦和磁鐵礦,用磁選法回收細粒磁鐵礦。對于致密結晶的赤-磁鐵石英巖,重選法廣泛地用于選別粗粒嵌布礦石,強磁選或浮選用于選別細粒礦石。對于黏土質赤-磁鐵礦石,主要用洗礦或干式磁選。對于微細粒嵌布的石英鐵質巖用浮選法或焙燒磁選法來處理。美國 選礦廠用選擇性絮凝、陽離子反浮選處理細磨到80% - 0.025mm的礦石。鞍山燒結總廠和齊大山選礦廠曾用豎爐。

2磁鐵礦選礦工藝的進展

我國鐵礦資源豐富,但礦石類型又以磁鐵礦為主,它是我國選礦廠最主要的選礦類型。按照成分的不同,選礦方法也不同,成熟的方法主要有:對于沉積變質型礦石,該種礦石成分簡單,常采用弱磁選方法。對于大中型磁選廠,當磨礦顆粒大于0.2毫米時,常采用一段磁選;小于0.2毫米時,采用二段研磨磁選。若粗磨階段就能分出合格尾礦,則采用階段磨礦磁選。通過磁選法選出來的精礦,為了提高品味,可將磁鐵礦精礦用反浮選或者擊震細篩等方法處理。

對于含有多金屬的磁鐵礦石,礦石中呈粒狀分布,常常伴生蓼鐵、鈷黃鐵礦或黃銅礦以及磷灰石等。對于這類礦石一般采用弱磁選與浮選聯合流程。也就是用弱磁選回收鐵,浮選回收硫化物等。綜合來看就是階段研磨、弱磁選-反浮選工藝,全磁選工藝,超細碎-濕式磁選拋尾工藝三種方法。

二、選礦設備的進展

我國的選礦設備,經過自身幾十年的努力和從國外引進先進設備。這些年在各個方面都取得了長足進步。

1破碎設備

破碎設備的主要進展表現在研制應用新型外動顎勻擺鄂式破碎機、雙腔鄂式破碎機、雙腔回轉式破碎機、沖擊顎式破碎機等破碎設備上,但這些破碎設備與國外同類產品相比還有一定差距。

2研磨設備

研磨設備的主要進展表現在節能減排和研磨襯板兩個方面。研磨設備的節能減排主要體現在研磨設備的規格和性能的提升上以及通過合理的優化工藝流程,簡化不要的設施和步驟,降低能耗。研磨襯板的則經歷了從金屬襯板到非金屬襯板的過度,在發展到磁性襯板?,F行的磁性襯板具有磨機負荷小,噪音底等特點,以成功應用在大中型選礦廠內,對改善工人工作環境和工廠周邊環境做出了很大貢獻。

3細粒篩選分級設備

目前,我國的細粒篩選分級設備已經達到國際先進水平。MVS高頻震網篩在我國各大選礦廠的生產設備中得到推廣。生產實踐表明,該設備相比于傳統的尼龍細篩,效率提高了50%左右。提高了生產效率,節約能耗。而且,還可以提高精鐵礦品味。該設備具有能耗低,噪音小,處理能力強,篩面利用率高,篩網使用壽命長等特點,表現出強大的生命力。

4磁選設備

我國磁選設備發展很快,從電磁到永磁,從弱磁到強磁,從干式到濕式等都取得了很大進步,這得益于我國長久以來的技術積累。目前國內研發出的主要磁選設備有:濕式弱磁選設備、強磁選設備、中磁場永磁筒式磁選機、永磁大塊礦石干式磁選機等,這些設備的出現,為我國選礦事業的發展做出了重大貢獻,并為我國培養出了一大批相關專項人才,為以后的技術進步打下了堅實的基礎。

5磁-重選設備

目前磁-重選設備的進步主要體現在復合力選礦技術的進展,開發出了一批優秀的設備,主要有:磁選柱、CSX系列磁場篩選機、底場強度自重介跳汰機、磁團聚重選機等,他們的特點都是采用復合力場。這些設備都在生產實際中得到了大規模應用。

6浮選設備

浮選設備在選礦中應用很廣泛。目前國內應用廣泛的浮選設備有自吸氣機械攪拌式、充氣攪拌式和充氣式三種,使用較多的包括CF系列浮選機、BF系列浮選機、XT系列浮選機等。比較新型的主要有XTB棒形浮選機、細粒順流浮選機等。另外,以前應用于煤炭工業的浮選柱在鐵礦山浮選設備中得到應用。

7過濾脫水設備

今年,新的過濾脫水設備主要有盤式真空過濾機、陶瓷過濾機、壓縮機等,尤其是陶瓷過濾機,它的工作基于毛細微孔的作用原理,采用微孔陶瓷作為過濾介質,利用微孔陶瓷大量狹小具有毛細作用原理設計的固液分離設備。工業生產實踐表明,使用陶瓷過濾機,極大的提高過濾脫水的效率。

結束語:

我國作為世界鐵礦石生產和消耗大國,對于鐵礦石生產工藝和設備必須要給予高度重視,特別是最近今年外來礦石對國內礦石行業造成了很大沖擊,我們只有不斷的探索,不斷的創新,革新自己的生產工藝和技術,為自身發展帶來活力,并不斷推動國內鐵礦石行業的發展。

參考文獻 :

[1]肖春泉.永磁磁選技術的新進展[J].金屬礦山,1997(6)

選礦工藝設計范文6

螢石礦產同其他礦產一樣,一般采用露天和坑下兩種開采方式。本文以湖山白壇下選礦廠為例,對螢石礦選礦工藝流程及其技術指標做以探析:該選礦廠為礦山聯合配套工程,選礦中是根據實際情況,確定方案的編制原則,充分利用已有設施,減少投資,降低成本;充分結合現行的生產工藝,確保技術可靠,經濟合理,生產安全;充分利用資源的原則,提高選礦回收率;嚴格執行有關法規,因地制宜制定環保措施,做好環境保護工作。

二、選礦工藝流程分析

1.選礦工藝

本選礦廠已建成投產多年,其產品質量符合酸級螢石精粉質量標準要求,選礦回收率達到85%以上。選礦指標方面符合相關要求,現有的工藝流程成熟:破碎為二段閉路破碎流程;磨浮采用一段閉路磨礦、一粗六精二掃浮選流程;精礦脫水采用濃縮過濾兩段脫水流程。

2.工藝流程

原礦經二段一閉破碎篩分后,經給礦機——皮帶輸送入球磨機磨礦。球磨后的礦石排入分級機,分級后粗粒返回球磨機再磨,分級溢流物加純堿和油酸、水玻璃攪拌進入粗選,分級溢流物經一粗六精二掃(2系列一粗五精二掃)的選別作業后,生產出制酸級螢石粉精礦,經六(五)段精選后的螢石精礦由輸送至濃縮機,經濃縮過、真空過濾后包裝存放。

3.工藝路線

本選礦廠的工藝流路線是破碎、脫水共用,球磨、浮選兩個系列。

3.1破碎篩分:采用二段一閉一開破碎篩分流程。

3.2磨礦:采用一段閉路磨礦流程。

3.3選別:系列采用磨后一粗二掃、六次精選,精選依次返回的浮選工藝流程,掃選精礦依次回流;系列采用磨后一粗二掃、五次精選,精選依次返回的浮選工藝流程,掃選精礦依次回流。

3.4精礦脫水:采用濃縮、過濾兩段脫水流程。

4.選別指標

根據入選原礦的品位,依據本選礦廠多年的生產實踐,本著可靠、先進的原則,確定工藝技術指標,選別指標計算見“選別指標計算表”。選別指標計算表

5.脫水設備能力校驗

5.1脫水工藝流程

選礦廠采用濃縮、過濾兩段脫水流程,符合工藝要求。三班工作制,每班八小時。

5.2小時處理量

小時處理量

Q濃——濃縮、過濾小時處理能力,t/h;

Q——年精礦量,33967.6t/a;

ta濃——濃縮全年作業時間,7200h。

5.3現有設備與能力校驗

5.3.1現有設備現有NSZ-12型、NSZ-12型濃縮機各1臺, GW10型真空過濾機2臺。

5.3.2濃縮能力校驗

濃縮作業所需濃縮機總面積:

式中:A-需要的濃縮機面積,m2;

Gd-給入濃縮機的固體量,4.72t/h(113.25 t/d);

q-單位處理面積,螢石精礦0.8~1.0t/m2.d

NZS-12濃縮機處理面積為113m2,NZS-9濃縮機處理面積為63.6m2,處理能力能夠滿足生產要求。

5.3.3過濾機能力校驗

GW10型真空過濾機生產能力為3.5t/h,現有設備能夠滿足生產的要求。

6.選礦輔助設施

6.1破碎輔助設備配置

6.1.1破碎給礦設備:采用600×600槽式給礦機給礦。

6.1.2輸送設備:B=500皮帶輸送機4臺。

6.1.3除塵設備:選礦廠除塵設施完善,在粗、細破入礦口、排礦口、篩分入礦口、排礦口等產塵點,設置吸塵罩,現有NO6C型布袋除塵器(含引風機)。

6.2磨礦與浮選輔助設備

6.2.1粉礦給礦:現采用φ600型園盤給礦機給礦,能夠滿足生產要求。

6.2.2粉礦輸送:采用B=500膠帶運輸機。

6.2.3礦漿攪拌:采用φ1500礦漿攪拌桶。

6.3精礦脫水輔助設備

精礦脫水真空系統,現有PHS-600水噴射真空泵。

精礦計量現有2T地中衡。

成品倉庫設有Q=3t的電動單梁起重機。

7.藥劑與加藥設施

7.1藥劑種類與消耗

藥劑消耗是本選礦長多年的生產實踐確定的,在生產中應根據原礦性質進行調整。

7.2藥劑制備

碳酸鈉制備布置在浮選間,選用XD-1000攪拌桶;鹽酸制備布置在浮選廠房的外部,選用φ1500的耐酸攪拌桶2臺,交替輪換使用。

7.3 藥劑工作制度、添加方式及設備

7.3.1藥劑的工作制度

藥劑的工作時間與浮選作業一致。

7.3.2藥劑的添加方式

自流添加,采用貝特機械隔膜計量泵添加。

8.技術檢查

8.1 技術檢查的任務、組成

為了檢驗生產成果、指導生產,定時或不定時對生產過程的原礦、精礦、尾礦進行計量及物理、化學性質等的分析,對磨礦、分級溢流濃細度,粗選作業的酸堿度及藥劑添加量進行檢查。

8.2 取樣、計量系統的方式和設施

8.2.1原礦計量

外部運入的礦石采用120噸地磅,選礦廠內原礦采用皮帶秤自動計量,皮帶秤安裝在球磨機給料皮帶上。

8.2.2精礦計量

在過濾機落礦下部設2t地磅,濾品直接卸料裝袋稱量。

8.2.3取樣

原礦有兩種樣,一是入選樣,二是入磨樣。入選樣在原礦堆場中獲取,入磨樣在磨機給料皮帶中獲取。精礦、尾礦、中間樣采用樣勺人工取樣。

8.3 試(化)驗室

8.3.1試(化)驗室的任務、范圍,化驗室主要是承擔選廠每天的原礦樣、產品樣和快速分析樣。日常分析元素有CaF2、SiO2、CaCO3等。

8.3.2試驗室主要承擔原礦性質試驗。由于原礦性質變化對選礦影響較大,而原礦來源較多,性質各異,所以生產中應加強對原礦性質的試驗。

9.生態環境保護及治理措施

9.1廢水治理,本設計采取澄清溢流,回用,實現尾礦水“零排放”。建立定期監測水質制度,根據實測資料采取相應措施,如加氯化鋁、氯化鈣等,提高水質。

9.2尾砂治理,尾礦進行無害化、資源化處理,已被列為螢石資源綜合利用示范基地之一。

9.3粉塵治理,采用灑水降塵和重點部位除塵器除塵等措施后,根據類似選廠粉塵濃度實測資料表明,一般在0.3~1.45mg/m3,再經大氣稀釋后,對環境沒有明顯污染。

三、結論分析

1.技術經濟結論

本選廠基本利用現有廠房、設備等設施,以現有的人員、管理體系,新增投資少,每年能實現銷售收入約6114.17萬元、增值稅276.62萬元,銷售稅金及附加30.43萬元,稅前利潤1320.15萬元,稅后利潤990.11萬元,企業經濟效益較好。只要螢石原礦的來源有保證,企業有良好的持續經營能力,能保證企業的健康發展,可為當地的和諧社會建設貢獻力量。

2.社會影響效果評價

2.1項目符合國家技術產品發展政策。該項目市場容量和市場潛力之大是保障經濟效益的基礎,該產品最顯著的特點就是它的推廣使用與銷售符合經濟發展趨勢。以礦產資源的合理利用和嚴格有效保護為核心,充分發揮礦產資源的經濟效益、社會效益和環境效益,為實現國民經濟和社會可持續發展提供堅實的資源基礎和可靠的物質保障。

2.2實現尾礦無害化處理,使企業的生產與經營能夠持續穩定進行,并做到了無尾砂外排,既解決環境污染問題,減少了耕地的占用面積,實現土地資源可持續利用,促進經濟、社會和環境的和諧發展。

亚洲精品一二三区-久久