多碎少磨工藝
遵循“以碎代磨”這一原則,發展超細碎及多碎少磨工藝,優化和縮短選礦工藝流程。根據不同礦石的性質,對碎礦流程和磨礦流程的礦石排放粒度進行了科學規定,可使碎礦設備的作業率提高近20%,球磨機的利用系數提高近10%,可以降低破磨總能耗15%~30%。
強化分級、提高分級效率
如果磨機的返砂中合適的粒級未被分離出來而又返回磨機中,不但使磨機的磨礦處理量下降,而且還會造成礦物的過粉碎,影響產品質量。采用高效的分級設備,提高分級效率,將合格產品及時排除,減少過磨現象,可以降低磨礦單位能耗。在磨礦分級閉路環節中,螺旋分級機因其處理能力大,維護量小而被廣泛采用,但其分級效率低,循環負荷大,越來越多地被水力旋流器所替代。采用水力旋流器作為磨礦的分級設備,其分級效率比螺旋分級機高出15%~30%,同時細篩與磨機組成磨礦分級組的分級能力和分級效率更高,可大大降低單位磨礦成本。因此,對提高處理效率和降低能耗有重要作用。
預先富集、預選拋廢
對貧化率較高的礦石,應先采用手選、電選、光電分選、重介質以及干式磁選的方式對礦石進行預先富集預選拋廢。在礦石破碎或入磨前經過預先富集,可以丟棄1/5~1/2的原礦量,不僅可以提高原礦品位,而且可以減少礦石的入碎量或入磨量。通過預選后入磨礦石硬度降低,鋼球襯板耗量及電耗分別下降,從而節省大量的能源。
節約選礦用水,盡量循環用水
選礦廠是用水大戶,其用于提水的能耗在選廠總單位成本中也占較大比例,節約用水和廠前回水再用對選廠節能降耗有明顯的效果。在重磁選廠回水對選礦用水影響不大,搖床上的洗滌水、泵的高壓密封水等一些用量不大的可用全新水,其余的幾乎都可用回水。而浮選廠則有一定的要求,回水殘留的藥劑對一些作業會產生不良影響,只可用于部分作業。
選礦自動化技術
選礦廠靠人工操作很難使生產維持在最優狀態,未來礦業發展的趨勢是將“專家系統”與最優適時控制結合,達到根據礦石性質變化適時調節生產參數,使選礦生產始終保持在最優狀態。選礦自動化,不但投資回收快,見效大,而且可提高處理能力,降低藥耗和電耗。能耗可降低10%左右。
礦石綜合回收
為使礦石中各組分得到最大利用,應以選礦的方法最大限度的將礦石中的各有用礦物加工成獨立產品綜合回收。
原地浸出技術
原地浸出技術通過從地表鉆鑿的鉆孔,向埋藏于某一深度的礦床,在常溫下注入可溶性化學溶劑,溶劑在礦層內液流方向滲透,用某種設施從相距一定距離的另一些鉆孔內,將產品溶液抽至地表處理車間進行回收,其生產費用與基建建設投資均較低,與露采堆浸法相比,原地浸出法的基建投資降低約1/2,與傳統的采—選—冶方法相比生產成本降低30~50%。
先進節能的選礦設備
破碎超細粉碎設備:山特維克、美卓等國外公司生產的圓錐破碎機,使最終破碎產品粒度平均降低5~8mm,入磨粒度由原來的0~12mm含量50%~70%,降低到0~12mm含量90%以上,為提高磨機的磨礦效率創造了條件。
對于大型企業尤其是其礦物為堅硬礦石的礦山企業,高壓輥磨機磨礦具有優勢。高壓輥磨機能大幅度降低能耗是由于在破碎過程中,能量可得到有效的轉換 “實現顆粒間破碎”。壓應力料層粉碎與其它破碎方法相比而言,能量損失小且利用率高,并可大大改善物料的可磨性,提高后續磨礦機產量和細度。
磨礦設備方面:應積極應用大規格的高效磨機、攪拌磨機,據各種類型礦石磨礦試驗證明,攪拌磨機與球磨機相比,可以降耗30%—50%。
細粒篩分分級設備方面:有MVS高頻振網篩、GYX31—1207高頻振動細篩、高耐磨水力旋流器、新型斜窄流分級設備等,以及美國DERrIC高頻振動細篩和德國AFX復式流化分級機分級效率達70%以上。
礦漿攪拌槽目前國內普遍采用小直徑葉輪、高轉速的攪拌方式,存在消耗功率高,傳動機構較大,設備腐蝕嚴重等缺陷。金川集團設備研究所設計制造,投放工業的礦漿攪拌槽與國內通用的設備相比,功率消耗低30%~50%。
采用吸漿型充氣機械攪拌式浮選機—KYF—8和XCF—8聯合機組代替“A”型浮選機,單位容積比用6A浮選機節能21%,操作穩定,節省浮選油20%以上。
浮選柱是一種新型節能設備,隨著浮柱在設計、安裝、操作和控制系統等方面的技術日趨成熟,其在節能降耗、處理細級別礦物和提高精礦品位方面的優越性得到充分顯示。浮選柱在獲得相同品位的情況下,可簡化精選次數,減少藥劑用量,降低能耗。浮選柱安裝功率為浮機88%,因無運動部件,節約生產成本;結構和施工簡單,當產能相同時,浮柱占地面積僅為浮機 65%,土建費用降低15%,成本為浮機 55%。ZJ型渣漿泵在選礦中的應用,耗電量節約6%。過流臺零件壽命一般能連續運行3000~4000h,是其他泵的5倍以上。
高效濃縮機開發應用:濃縮脫水設備目前運行費用較低的、效果好的還是濃密機,但是濃密機基建設投資大、占地面積大。在此發展起來的傾斜板式濃密機,沉降面積成倍增加,脫水效果好,通過生產實踐表明傾斜板濃密機占地面積小、沉降面積大、固液分離效果好,對廠前回水工藝的應用和改造顯示出較大優勢。
精礦脫水設備:高效、先進的陶瓷真空過濾機,自動立式壓濾機
選礦廠節能降耗途徑的思考
在新選礦廠設計建設中
在選礦作業中,若生產建設規模小,則投資比(單位分擔成本高)高,投資回報期長,收益差。而生產建設規模大,不僅投資比低,投資回報期短,而且會較好地利用資源,可以實現資源綜合利用。從節能降耗的角度來看,先進的工藝流程也是必不可少的,它是由許多先進的單體技術或設備所組成,積極將新型高效節能設備和技術,先進設備或技術具體運用于實踐,合理銜接匹配,充分發揮各單體技術的作用,就能組成既節能又縮短破磨、分級、分選工序的工藝流程。故在新選礦廠設計建設中,首先考慮是否盡可能的利用坡地建廠,實現礦漿自流,少用泵。其次盡可能考慮規模效益,采用大型節能設備,自動化控制。最后盡可能采用先進的設備,優化選礦工藝,達到短流程,低投入,高效益。
在改造老選礦廠中
首先強化改造現有的礦石破碎磨礦工藝和設備,推行先進的碎磨節能技術,確定合適的礦石入磨粒度(J.C.Farrant認為:當破碎的粒度為9~12mm時,破碎的總能耗最低,而國內公認的經驗粒度范圍為l0~15mm)可以大幅度提高磨礦產量,降低能耗和改善入選條件。
改造磨礦控制,采用自動化監測儀表檢測磨機音頻、磨機功率及分級機電流,分析磨機工作狀態,采用模糊算法和模糊推理,優化磨礦分級控制模型,實現球磨機給礦自動控制、磨礦濃度自動控制、分級溢流粒度自動控制,充分發揮磨礦分級效率,實現磨機處理能力最大化。實踐證明,自動化控制系統能夠優化磨礦分級生產過程,充分發揮設備效率,減少或杜絕球磨機漲肚和空轉時間,降低鋼球和襯板損耗,降低生產成本經濟效益顯著。如鞍鋼弓長嶺選礦廠采用丹東東方測控公司開發的磨礦分級自動化控制技術,實現球磨機生產能力提高8%,能耗降低8%~15%,勞動生產率提高5%~10%,金屬回收率提高2%。
采用磁性襯板技術,磁性襯板技術比較成熟,其耐磨與自我保護作用與普通襯板不同,能在表面形成保護層,壽命達2~6年,實踐證明在不同型號磨機應用磁性襯板后,可降耗8%—10%。
磨礦介質選用貝氏體鋼材質是一種趨勢,用戶直接以噸礦石耗鋼球(棒等)量最少來選擇磨礦介質,只需制造廠家在產品質量上保證貝氏體材質的優異耐磨損,沖擊韌性強的特點。
在磨礦過程中加入助磨劑以改變組成礦物各自的表面性質,降低微粒間的粘附作用,降低礦物的硬度,從而在一定程度上可以降低磨礦能耗,取得較好的磨礦效果。其次改造老選廠的用電方式,目前最好的節能方法就是利用變頻調速技術,在無須更換原來可靠耐用的鼠籠式三相異步電動機,不影響電網的情況下,如在選廠所有籠型電機上均采用變頻調速技術,一般節能在20%~55%左右。
在選礦廠尾礦輸送是另一能耗大戶,由于尾砂必須及時輸送到尾礦壩,所以砂泵必須一天24h不停運轉。由于排放濃度低(15%~16%),造成了尾礦輸送能耗大,經營費用高。在泵站、管道、揚程均固定的情況下較宜采用變頻調速器改變機組的轉速、改變泵葉輪的參數等技術改造舊泵,通過變頻調速尾礦漿輸送泵,實現27%高濃度輸送或恒濃度輸送可節省能耗30%~50%。
對于浮選廠,選礦藥劑在選礦中具有極其重要的作用,高效選礦藥劑可節省藥劑用量1/3~1/2,顯著地降低藥劑費用,大大降低選礦成本,同時改善精礦的品位,提高金屬回收率3~5%。
各選礦廠從自身的利益都應自覺節約用水,同時改造老工藝,實現廠前回水利用。用好回水可以節能降耗,減少尾礦體積量,降低總生產成本。
加強企業管理
加強企業管理也是選廠節能降耗的一個有效而重要的步驟。選礦廠節能降耗是一項綜合技術,是一項系統管理工程,節能降耗的效益是通過企業群體節能意識,是所有部門的共同努力,協調配合而達到的,應從抓主作業線磨機運轉時間入手,不斷提高主作業線的有效作業率,推進主要設備功能投入率和精度保持率,對關鍵設備的停機時間作出明確的考核規定。選礦廠磨機的頻繁故障,不但造成整個選礦作業的失控,而且磨機的每次瞬時啟動所耗電能巨大,這樣會造成電能的巨大浪費。因此,設備的穩定運轉是選廠節能降耗的前提條件。
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