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大山选矿厂工艺及设备的改进
发布时间：2013-09-08 08:46 来源：未知
德兴铜矿是江西铜业集团公司下属的骨干矿山，大山选矿厂是德兴铜矿三期工程的重要组成部分，设计日处理量6万t，有原矿、碎矿、磨浮三个主要生产工段，主要工业厂房有粗碎站、中细碎厂房、筛分厂房、粉矿仓和磨浮厂房。按照“一次设计，一次开建，分期投产”的建设方式，前3万t/d系统1991年建成投产，后3万t/d系统1994年建成投产。
大山选矿厂设计的选矿工艺、主体设备配置，借鉴了国外大型斑岩铜矿选矿厂的设计和生产实践，装备和检测手段达到80年代国际先进水平。投产以来，随着对引进设备技术的消化吸收和大量技术改造，生产能力和选矿指标稳步提高。
1、工艺流程的改进
1.1粗选段工艺流程的改进
在1997年初将扫选精矿返回点由粗选一改到粗选二，改造后粗选作业稳定性明显提高。1997年对粗选段pH值进行标定，通过现场试验摸索出一段浮选作业最适宜的pH值。将粗选段的工艺条件由高pH值、低起泡剂用量逐步调整为pH值控制在8—9范围，起泡剂用量由1997年前的不足10g/t上升到13～15g/t，石灰用量也下降，实现了粗选段低碱度工艺，使粗选回收率、综合回收率明显上升，同时也为选钼、选硫生产创造了良好的条件。改变粗选段添加药剂，黄药采用乙丁基黄药、Y-89黄药(9：1)混合使用。在测定各浮选槽充气量的基础上，校正各作业风量检测仪，实现了粗选段浮选风量的在线监控。2000年进行了CSU-A新药剂工业试验，从试验情况看，该药剂选择性好、浮选速度较快，对提高一段回收率有明显的效果。
1.2精选段中矿选择性再磨的工艺流程改造
精选段采用CTP部分取代石灰，实现了精选段低碱条件下铜硫分离。1999年完成了一、二系列精选一尾矿返回再磨的流程改造，该工艺改善了精选段给矿粒度组成，促进铜硫单体解离，减少中矿循环量，延长了浮选时间，一定程度上缓解了精选段生产能力紧张的问题，精矿品位和精选回收率明显提高。据统计，在相同给矿和获得相同精矿品位的情况下，改造后精选回收率可提高0.5%左右。
1.3快速浮选分别精选的工艺流程改造
江谣铜业公司在2001年对“多维调控快速浮选新工艺推广应用试验研究”进行了立项，委托北京矿冶研究总院和江铜矿山新技术开发有限公司进行多维调控快速浮选新工艺推广应用工业试验。推广应用工业试验于2001年5月23日开始，到2001年6月28日结束。工艺流程为快速浮选粗精矿单独精选得一铜精矿，快速浮选尾矿进行混合浮选，所得粗精矿进入原有再磨分离精选流程，得另一铜精矿，改造前工艺流程见图3，改造后工艺流程见图4。
快速浮选分别精选工艺具有如下特点：(1)快速浮选，使大部分的铜得到了早收。(2)高效选择性捕收剂AP药剂对铜的捕收力强、对硫的捕收力弱，具有非常强的选择性。(3)分别精选，对不同性质的给矿，营造各自适宜的浮选环境。(4)-部分铜不经再磨直接产出。(5)降低了钼的边界品位。(6)浮选作业稳定，易于操作，能获得可靠的浮选指标。利用铜硫矿物之间可浮性及浮选动力学差异，采用高效的选择性捕收剂AP，黄铁矿在快速浮选粗选中基本没有上浮，快速精选可获得一个含铜稳定的高品位铜精矿（含铜11.18%、含硫10.85%、铜回收率64.780/0），有利于总铜精矿有较高的品位。把一部分铜不经再磨直接产出，减少了进入再磨的矿量，改善了二段作业给矿的粒度特性，使二段作业的分选指标得到改善。同时，一部分粗粒铜矿物直接进入铜精矿，改善了铜精矿的粒度分布，有利于铜精矿的脱水过滤。原有工艺流程，原矿含钼达0.01%也不一定能获得含钼超过0.3%的铜精矿，而快速浮选分别精选工艺，只要原矿含钼超过0.0064%，就能获得含钼大于0.3%的铜精矿。因此，降低了钼的边界品位，极大地提高了钼的综合利用水平。
以德兴铜矿的生产日报表为依据，从2001年5月29日晚班到6月28日中班连续31天的统计指标为：试验系统：总铜精矿含铜25.72%、含金10.59g/t、含钼0.427%，铜综合回收率86.47%、金回收率62.49%、钼回收率67.49%；对比系统：总铜精矿含铜23.52%、含金10.00g/t、含钼0.176%，铜综合回收率86.16%、金回收率62.25%、钼回收率31.50%。试验系统与对比系统相比，铜精矿铜回收率高0.31%、钼回收率高35.99%、金回收率基本持平，铜精矿铜品位提高了2.2%。为期一个月的工业试验表明，快速浮选分别精选工艺使铜精矿品位提高2.2%，铜回收率提高0.31%，钼回收率提高35.99%。自完成工业试验后，该技术即在德兴铜矿大山选矿厂全面应用，到2002年6月止，与2000年相比，铜精矿品位提高了0.89%，铜回收率提高了1.19%，钼回收率提高了30.91%，为企业增创利税4296万元。
1.4减开1台再磨机和充分回收硫资源的改造
2001年9月采用优先一混合分步浮选工艺以来，铜精矿品位从原工艺的24%左右提高到25qo以上，但由于流程结构有较大变化，原设计的设备配置不利于发挥再磨功效。为此，2004年初大山选矿厂开展精选流程改进工作。一、二系列一段粗二精矿由1号再磨或3号再磨的分级系统进行预先分级，溢流进入一系列二段粗选，预先分级沉砂、一系列二段粗选精矿、二系列精一尾矿、浮选柱尾矿四种物料经2号再磨或3号再磨磨矿分级后进入二系列二段浮选，尾矿自流到浓密机，浓缩后进行旋流器选硫。试验取得了一定成效，实现了减开1台再磨机和充分回收硫资源的目标。因此该流程已在大山选矿厂实际应用。
2、设备的改造
2.1原矿工段
旋回：增加横梁的加油装置改造，保证了润滑。稀油站冷却水由回水改成清水，降低了水温，提高了冷却的效果。改进小铜套的浇铸方法，减轻铜套的损耗。改造液压系统的防漏油装置。
铁板给矿机：1992年进行的铁板机整体改造，减少链板拱起卡住的现象发生，1993年对上下托辊改造，改进托辊密封装置及托辊安装方式，延长使用寿命，维修保养更加方便。
钢芯皮带：改进1号皮带减速箱的冷却方式，增设了外部冷却装置，改善减速箱的工作条件。立辊由一根增加至两根，增加了皮带翻转装置工作的可靠性。2号皮带拉紧装置的改进，运行轨道由角铁改成工字钢，增大运行的安全性。皮带胶接工艺的改进，延长长度，改进胶料胶浆，提高胶接质量。皮带慢动装置的改进，使皮带可以准确定位，方便维修。
2.2碎矿工段
圆锥的技术改造：通过对国外圆锥的考察比较．SVEDALA-H8000圆锥具有处理能力大、自动化程度高、故障率低的优点，因而二系列引进两台SVEDALA-H8000圆锥替代了两台SYMONS圆锥破碎机。2000年底完成安装调试，在此基础上一系列引进两台山德维克-H8800圆锥替代了两台SYMONS圆锥破碎机，2004年底完成安装调试。
皮带运输机的技术改造：选用NN-300(6+3)尼龙66型皮带代替原NN-200(6+3)尼龙6型皮带，提高了皮带的强度。同时，对皮带的接头方式进行了改进，完善了皮带胶接的工艺规程，大大提高了皮带及接头的使用寿命。对原功率偏小、易损坏的皮带驱动减速机进行校核，重新选型、改造，增大了驱动减速机功率，降低了减速机故障率。将10号、16号皮带卸料小车的原双侧双驱动系统改造为中间单驱动系统，同时将5、6号皮带由可逆皮带改成了卸料小车。改造后运行平稳、安全可靠，解决了5号、6号可逆皮带及10号、16号皮带卸料小车故障率高的问题。用GN-200型逆止器替代了原液压推动缸制动器，解决了皮带紧急�；钡雇说奈侍�。皮带采用DLY型皮带自控液压拉紧装置替代了重锤式拉紧装置，解决了皮带易打滑问题。延长、抬高了14号皮带尾部，解决了皮带易跑偏、尾轮埋死的问题。皮带受料点上增加了缓冲装置，降低了矿石对皮带的冲击，延长了皮带的使用寿命。
振动筛的技术改造：用内嵌钢丝的橡胶筛网代替了原筛网，延长了筛网的使用寿命。现筛网的使用周期可达4—6个月。改进了筛网开孔形式，筛孔由剖面为直筒式改成剖面为喇叭式，减少筛孔堵塞。增大了筛网开孔率，开孔率从37%提高到42%，提高了筛分效率。改进了激振器的密封，减少了漏油、甩油现象。改进了单筛电机的固定方式，电机底座由固定式改成活动式，减少电机的损坏和传动带的用量。
振动放矿机的技术改造：用8台XZC9型振动放矿机取代了原8台铁板给矿机，减少了电机装机容量，提高了处理能力。增设了控制闸门，使更换斗体衬板不再需要清空上部矿堆，维修更方便。用高铬铸铁衬板取代了原给矿墙板衬板，延长了衬板的使用寿命，减少了系统�；问�。
2.3磨浮工段
磨矿系统：1998年底将∮660mm旋流器溢流管由∮8、∮9、∮10英寸三种统一为∮9英寸一种规格，沉砂嘴由∮133mm、∮150mm两种规格统一为∮133mm。1997年6号、8号球磨机全套锰钢衬板换成全橡胶衬板，由于台效降低了30t，因此现阶段采用进出料端用橡胶衬板，简体仍用锰钢衬板。圆筒筛加长，筛条间距从18mm缩小到14—15mm，既能减少细粒级矿石的外排，又能使粗粒级难磨矿石尽可能外排。进料箱的改造，原进料箱改成铁板焊接，增大矿浆的进口角度，降低箱体消耗。在提高磨矿细度方面，重点做好控制碎矿产品粒度、大球旋流器圆筒筛的维修及磨矿细度的考核，产生了明显的效果。同时再磨钢球质量有所提高，在不增加钢球消耗的前提下，钢球充填率明显上升，使再磨细度得到改善。2002年上半年在粒度仪系统完善方面做了大量的工作，粒度仪检测的准确性和稳定性明显提高，4月中旬8号磨机投入粒度自动控制，经不断调试优化，5月份以来粒度仪体现出在线监控系统在保证细度、提高台效方面的优越性，为进一步提高球磨台效做好前期准备工作。围绕提高运转率的目标，加强了对稀油站传动润滑部位、过流件的点检润滑，掌握设备运行状态，合理安排好计划检修，改进砂泵内衬、旋流砂嘴、圆筒筛等过流件材质，延长其使用寿命，减少停机更换时间。
一段浮选系统：39m3浮选机结构参数不统一，技术指标上存在差异。1996年前三万叶轮、定子、搅拌速度等参数不够合理，选别指标不理想。1号系列3 9m3浮选机使用∮800mm衬胶叶轮与配套定子，叶轮周速为7.6m/s；2号系列的浮选机叶轮∮910mm，叶轮周速7.3 -7.4m/s；而后三万39m3浮选机使用∮910mm的衬胶叶轮，周速6.9m/s，叶轮插入深度较浅，液面较为稳定，选别指标相对较好。1997年将l号系列逐步用∮910mm衬胶叶轮取代，统一使用∮910mm衬胶叶轮及配套定子，这样使叶轮周速下降到6.9m/s，更换浮选机主轴，按原设计缩短110mm，叶轮插入深度适中。改造后提高了矿浆液面的稳定性，泡沫层增厚，选别指标明显提高。2001年1段浮选增设溢流堰和推泡板，从推泡板应用情况看，加快了出泡速度，缓解了浮选时间不足的问题，有利于提高一段回收率。加强了浮选设备的点检，充分利用计划检修时间检修浮选机槽体底部、排矿箱、溢流溜槽衬胶或垫衬板，使浮选设备的影响明显减少。更换了前三万4台浮选机电机，由原来的45kW电机改为55kW电机。
二段浮选系统：再磨砂泵增加了变频调速，提高砂泵的作业稳定性。改造精选段泡沫分配箱，1998年对精选段泡沫分配箱整体改造，解决因结钙造成中矿分配不均和阀门易卡住的问题。2002年增加一台∮2.4mxlOm加拿大CPT浮选柱，替代二步精选二作业，2002年9—12月进行的“柱+机”联合流程工业试验，获得比对比系列提高铜精矿品位4.97%、铜回收率3.89%、金回收率4.06%的指标。2003年3—4月开展将二步精选二精矿用浮选柱进行选别的试验，获得铜精矿品位25.5%，铜、金、银、钼作业回收率79.15%、75.44%、79.20%、17.09%的指标，比“柱+机”联合流程工业试验铜、金、银、钼作业回收率分别提高18.54%、16.97%、24.32%、0.02%。一步粗精矿用浮选柱进行选别的试验，获得铜精矿品位28.79%，铜、金、银、钼作业回收率80.26%、71.40%、76.40%、57.40%的指标，比浮选机两次精选铜精矿品位高0.81%，铜回收率高3.29%。
石灰乳系统：石灰乳添加由原来的自动密封圆盘分配式，1997年改成抽屉式，1999年6月改为气阀自动控制。1999年8—12月将石灰乳制备车间至贮存泵站、贮存添加桶至大球的添加管及精选一、精选二石灰添加管等均改为明渠输送。以上改进，提高了石灰添加系统工作的稳定性和准确性，减少了操作工的劳动强度，解决了原PVC管路易结钙堵塞的问题。
给药台：给药系统由最初的虹吸式给药改造成电磁阀式，1998年底使用新型的电脑给药机和电磁阀，同时将给药数据传送到浮选场的大屏幕显示器，为浮选操作提供了方便，并将给药台由磨矿厂房内移至磨矿厂房外部，改善了给药台的工作环境。
精矿输送管路的改造：选矿厂铜精矿输送困难，经常出现金属流失及浮选槽精矿大量积压的现象，2001年4月，调整精矿输送管路布局，改造结合井，管径放大，部分管路改成明渠，从根本上解决了铜精矿输送困难的问题。
3、完善在线监控系统
1990年建成投产初期就安装了工艺流程模拟显示屏，包括旋回破碎机、铁板给矿机、钢芯胶带运输机等设备的开停指示，旋回排矿口指示，圆锥破碎机、铁板（皮带）给矿机、胶带运输机、重型振动筛、单层振动筛等设备的开停指示，球磨机、砂泵等设备的开停指示，空气压缩机、鼓风机、除尘风机等设备的开停指示，钢芯胶带运输机、胶带运输机、球磨皮带给矿机等的计量指示，粗矿堆、粉矿仓、缓冲矿仓等料位指示，清水、回水的液位指示。用工艺流程模拟屏监测原矿、碎矿、磨矿设备的运转情况以及供水情况，可以及时发现问题，处理问题果断，从而保证生产均衡地进行。利用皮带秤、矿仓料位计监测原矿、碎矿、磨矿系统台效，可以平衡破碎与磨矿负荷，协调生产与设备检修之间的关系，以计划指导生产，保证生产任务的完成，实现对破碎过程的控制及设备监测。
1996年安装了工业电视监控系统，包括监视旋回破碎机运转情况；监视圆锥破碎机厂房及l、2、5、6号胶带运输机下矿漏斗和13、14号胶带运输机受矿情况；监视球磨机厂房、浮选厂房；监视选矿厂大门区域、机关办公大楼、精矿事故池区域。通过工业电视监测原矿、碎矿运转情况及选矿厂部分重点地区的环境�？梢约笆狈⑾钟跋焱獠抗┛蟮脑颍梢约笆狈⑾炙榭蟛妨６任侍�，实现破碎产品质量的控制和保卫选矿厂安全。
2000年安装了计算机局域网，包括钢芯胶带运输机的防跑偏、防撕裂自动检测装置，旋回破碎机、铁板给矿机中央控制系统；圆锥破碎机、铁板（皮带）给矿机、胶带运输机、重型振动筛、单层振动筛的自动检测指示仪表，破碎系统可编程序控制器等中央集中连锁控制系统；球磨机、砂泵、分级旋流器等磨矿回路的计算机集散控制系统，包括定值给矿、比例给水、磨矿浓度定值调节、泵池液位自动调节等；各浮选作业的X荧光载流分析仪、浮选的液面及充气量的控制用计算机，浮选药剂自动添加及调节用计算机。利用计算机局域网连结磨浮工段中央控制室，对浮选生产全程进行控制。可以掌握生产指标，及时发现影响选矿技术经济指标的因素，积极采取措施，加强现场工序质量管理，确保对浮选产品质量的控制。推行以荧光数据考核浮选工及生产班的管理方法，一方面采取有力措施，完善荧光监控系统，使荧光在线检测的稳定性、准确性和灵敏度明显提高，另一方面加强荧光数据的管理，充分发挥荧光数据指导监督生产的作用。
4、结语
1．利用计算机局域网连接磨浮工段中央控制室，确保对浮选产品质量的控制。浮选工序粗选回收率大于86%的、精矿品位小于22%和小于26%等的异常指标明显减少。
2. 1992—2003年实际生产情况见表3。从表3的数据看，大山选矿厂的原矿处理量和选矿指标逐年提高，与投产以来进行的大量技术改造有着密切的联系。
