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工程管理前沿【2019年第24期】

  • ID:271572
  • 浏览:5298
  • 学科:工程地质学
  • 更新时间:2020-02-26 21:47:32
  • 期刊: 工程管理前沿
内容简介
《工程管理前沿》杂志是由中国工程院主管,中国工程院、清华大学、高等教育出版社主办的建筑期刊。国际标准刊号:2095-7513,国内统一刊号:CN10-1205/N。《工程管理前沿》的办刊宗旨:依托建设领域高层权威信息背景,旨在做好政府领导决策的重要参谋;成为政策理论探讨的前沿阵地,积极探索和引导建设事业发展方向和改革实践;提供重大事件权威报道,深度阐释焦点话题,纵深调查热点事件,努力追求权威性、建设性、实用性和可读性风格;努力做大媒介传播平台,真诚为建设企事业单位服务,为中国建设事业和城市化发展服务,为广大读者开启一个探求知识的窗口。

浅谈有色金属选矿厂设计规范的发展

2019/8/9 15:17:00 工程地质学 赵剑平
资料简介

摘要: 从 2013 年 1 月 1 日起,国家标准 GB50782-2012 《有色金属选矿厂工艺设计规范》(以下简称《有色设计规范》)开始实施,正式取代了《有色金属选矿厂工艺设计规范( YSJ014 - 92 )》(以下简称《 92 版有色设计规范》)的行业设计规范。这个新的国家标准是选矿厂设计人员从事设计工作的法律依据,是 20 多年来有色金属选矿厂设计经验的总结,适用于新建、改建和扩建的有色金属选矿厂工程的工艺设计。

浅谈有色金属选矿厂设计规范的发展

赵剑平

凌海市自然资源服务中心 辽宁省锦州市 121200

摘要:从2013年1月1日起,国家标准GB50782-2012《有色金属选矿厂工艺设计规范》(以下简称《有色设计规范》)开始实施,正式取代了《有色金属选矿厂工艺设计规范(YSJ014-92)》(以下简称《92版有色设计规范》)的行业设计规范。这个新的国家标准是选矿厂设计人员从事设计工作的法律依据,是20多年来有色金属选矿厂设计经验的总结,适用于新建、改建和扩建的有色金属选矿厂工程的工艺设计。

关键词:有色金属;选矿;设计规范;发展

1我国的矿产分布特点

我国矿产资源极为丰富,截止到2018年12月30日,我国已经发现了171种矿产,其中159种为有储量的矿产(已探明),包括3种水气矿产、8种能源矿产、90种非金属矿产、54种金属矿产。但是令人遗憾的是,我国绝大多数的矿产资源均是由多种元素混合的原矿,导致矿物加工的难度较大。由于这些原矿都不同程度上会面临着杂质较多的情况,所以,无论是对有色金属的选矿技术,还是对有色金属的处理工艺均有较高的要求。鉴于此,为了能更好地解决我国矿产分布不均的情况,有色金属选矿厂需采用先进的工艺控制与技术管理技术来增加自身的行业竞争力。

2有色金属选矿的意义

目前,对于已投产有色金属选矿厂的核心工作就是稳定指标并不断优化提高指标,同时降低有色金属选矿厂成本。生产指标的稳定及提高不仅需要按照岗位操作规程正确操作,还需对设备性能、工艺参数、核定标准定期校验统计,分析发现工艺流程中、实际操作中存在的问题。通过有色金属选矿厂设计管理工作解决存在的问题,调整最佳钢球单耗及配比、提高球磨机处理量、降低浮选药剂用量、减少尾矿跑高次数、提高浮选回收率、做好原矿量和有色金属平衡工作等,使现有的设备仪器、工艺流程发挥最大效能。

3有色金属选矿设计

(1)试样的采集及加工。实验采用的矿物试样来自有色金属矿矿区。根据矿物性质以及选矿工艺需要对矿物进行加工和预处理。通过初步手选后,将有色金属矿试样较大的晶体结构使用物理方法破碎至2毫米以下,进行手动挑选,去除大块杂质。筛选后的矿样装入研磨容器中进行进一步破碎,一般研磨10分钟即可达到实验精度,将研磨后的样品通过120目筛子进行过滤,筛下的物料再次通过一次蒸馏水的400目筛子进行湿筛,筛上的物料重复之前的操作。将得到的试样在稀盐酸溶液中浸泡30分钟后,用蒸馏水洗净,放置于干燥箱中进行烘干处理。干燥后的样品密封避光保存,用于后期的浮选试验。

(2)工艺流程。首先确定了碎磨流程在选矿工艺设计中的重要地位,碎磨作业投资比重大,生产成本高,占全厂能耗的50%~70%,在碎磨流程选择时,应贯彻清洁、节能、减排的原则,经多方案综合比较,择优确定,而不再是92版中坚持贯彻的“多碎少磨”原则。新工艺和新设备的应用完全改变了常规破碎和磨矿的单一格局。常规碎磨流程的最终破碎粒度也由15mm减少至12mm(P80≤9mm),并规定了采用高压辊磨的最终产品粒度。在磨矿分级回路,根据磨矿产品粒度要求,具体规范了宜采用一段或两段磨矿流程的条件。对含泥、含水或粘土的矿石不再强调洗矿作业,宜采用自磨或半自磨流程。规定了宜在磨矿分级回路中增加高效重选作业,回收粗粒级的金、银矿物。

(3)选矿实验。实际生产过程中,如指标出现异常波动,可直接从工艺流程中取流程样品做选矿实验。这样实验条件和样品代表性能够更为接近实际工业生产。例如,取破碎最终产品做细度实验,通过磨矿细度曲线作为变量,用现有流程的药剂用量作为定量,找出最佳细度;取浮选作业前的矿浆样品,药剂用量作为变量,选别流程与生产实际相符作为定量,确定最佳药剂用量等。

(4)破碎筛分。矿区低品位铜矿主要来源于有色金属矿,可以通过弱化特性来获得高品位的有色金属矿。由于矿含量相对较低,因此需要对有色金属矿进行预筛选。设计的选矿工程采用的破碎机是高压辊磨机。相比于对辊式破碎机,高压辊磨机借助重力和给料装置可以向两个不同方向旋转辊子,两个辊子之间存在内向压力,矿物物料进入辊子时会受到很大的挤压力作用,形成紧密的饼状,不同矿物含水量不同,则形成的物料饼易打散程度不同。有色金属矿的矿质多以细粒形式存在,经过高压辊磨机打碎的颗粒比传统对辊式破碎机颗粒更细,有色金属矿富集更多,有利于后期的物料分选。由于试验中的有色金属矿矿品位较低,富集要求较高,因此需要处理大量矿石物料,研磨精度要求较高,采用高压辊磨破碎机可以很好的满足工程要求。

(5)风-重-磁联合选矿。考虑到矿区处于干旱地区,采用风选处理能够解决常规湿式分选成本高的问题。在试验流程稳定后,确定矿物处理量为600kg/h,高压辊磨负荷约在115%,矿料粒度在30mm以下。将粗矿样加入分选系统中进行第一次循环,一次循环结束后将粗粒矿、风力分级粗粒矿和磁选矿作为下一次循环的输入样。每次循环前添加粗碎样,保证每次循坏的总质量相同。重复循环后最终达到循环平衡。

(6)反浮选降杂。原矿在经过风-重-磁联合选矿工艺后,有色金属矿中的精矿品位仍然无法达到有色金属矿的精度标准,需要通过反浮选降杂试验去除残留的脉石矿物,提高铜品位。阳离子捕收剂反浮选试验主要测试PH环境、抑制剂、捕收剂三个因素的影响。在浮选试验中,使用NaOH调整PH,抑制剂采用苛化淀粉,捕收剂采用十二胺。通过多次试验可知,浮选品位随着PH值的增加而降低,因而确定PH值7.5;当抑制剂用量小于500g/t时,矿品位与抑制剂用量无关,抑制剂用量高于500g/t时,矿品位显著降低,因此确定抑制剂用量500g/t;当捕收剂用量小于50g/t时,矿品位随着用量的增加而增加,用量大于50g/t时,矿品位不再上升,切回收率有所下降,因此确定捕收剂用量为50g/t。

(7)选矿生产过程及工程指标。对于有色金属矿矿区开采出的矿石进行粗选,小于800mm的矿石通过汽运至选矿厂进行初步破碎,经过粗碎后将小于200mm的粗碎矿运送至磨浮车间,经由皮带机输送到标准圆锥破碎机进行中度破碎。经过筛选过滤后,将筛上物料送至缓冲矿仓,再次进行中度破碎。筛下物料输送至高压辊磨破碎机进行精细破碎。结合选矿试验以及铜矿精度要求,拟定选有色金属矿工程指标:有色金属精矿产率10.5%,回收率96%,尾矿产率89.7%,回收率5%。

3结语:

《有色设计规范》的颁布实施有利于统一有色金属选矿厂工艺设计技术要求,提高设计质量及创新水平,推动技术进步。从事选矿厂设计的人员,尤其是工艺设计人员应遵照执行。纵观世界各国,尚未发现有其他国家单独为选矿厂工艺设计颁布如此详尽的“规范”。在国外,一般是通用专业(如给排水、土建、电力、消防和环保等)才会制定详尽的国家标准。在西方国家,选矿厂设计遵循的是各具体项目的“设计准则”。“设计准则”内容一般包括选矿厂规模、工作制度、作业率、工艺流程、设计指标、主要设备参数和工艺参数等。“设计准则”编制的内容大部分为试验数据,另外一部分是业主的要求和设计咨询单位的经验数据,每个数据都说明来源,非常详尽。选矿厂设计既是选矿新工艺、新技术、新设备和新材料推广应用的桥梁和一些已被生产检验的创新产品的反映,又是多学科集体智慧的结晶,需要多专业集体配合完成。选矿工艺设计是选矿厂设计的重中之重,这就要求选矿工艺设计人员不断地了解选矿相关专业的新技术,不断吸收优秀的设计理念,结合具体的项目实际情况来完成一个优秀的选矿厂设计。

参考文献:

[1]赵礼兵,郝鹏程,窦习章,等.柏泉铁矿选矿厂技改工程设计与实践[J].现代矿业,2018,34(3):179-180.

[2]褚立金.有色金属选矿过程中浮选药剂的合理使用分析[J].世界有色金属,2018,511(19):68-70.