(北京東方燕京工程技術有限責任公司,北京 100070)
某鉛鋅礦選礦廠是70年代投產(chǎn)的老廠。經(jīng)過近幾十年的生產(chǎn),選礦廠存在著設備老化,故障率高,設備臺數(shù)多,效率低,生產(chǎn)成本高,生產(chǎn)指標低,環(huán)境污染嚴重等問題,為了解決以上問題,達到擴大產(chǎn)能,提高企業(yè)技術經(jīng)濟指標,提高安全環(huán)保水平,實現(xiàn)節(jié)能降耗的目的。況且目前開展的地質探礦工作取得了初步結果,前景十分可觀,因此有必要對選廠進行技術改造。
選礦廠礦石主要以鉛、鋅、銀為主,主要金屬礦物方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦、磁黃鐵礦,次為錫石、輝銀礦、白鉛礦等;主要脈石礦物為石英、簾石、碳酸鹽類礦物,次為長石,泥質角閃石。嵌布粒度為0.1mm~0.05mm或更細。礦石處理能力由250t/d擴大到500t/d,技術改造方案須滿足以下要求。
①采用先進可靠的工藝流程和設備,提高選礦產(chǎn)品技術經(jīng)濟指標;②結合企業(yè)實際情況,盡量利用現(xiàn)有設備與設施,以節(jié)省投資;③新增設備選型滿足先進、可靠、高效、節(jié)能的要求,以便實現(xiàn)節(jié)能降耗;④工藝流程合理并留有一定靈活性,設備配置盡可能在現(xiàn)有廠房及設施,盡量實現(xiàn)礦漿自流;⑤技改過程中盡量不影響或少影響生產(chǎn),生產(chǎn)與技改有效銜接;⑥企業(yè)技術改造經(jīng)濟效益好,實現(xiàn)選礦指標先進、生產(chǎn)成本低、節(jié)能減排的目的,達到國內(nèi)同類企業(yè)裝備水平。
(1)破碎。方案Ⅰ:采用二段一閉路流程。其優(yōu)點產(chǎn)物粒度細,且均勻,但配置復雜,投資較高。方案Ⅱ:采用兩段開路流程。破碎產(chǎn)物粒度粗,對含泥和含水量較高的礦石更加適應,流程配置簡化,投資低,適用于小型選礦廠。
綜合以上分析,采用方案Ⅱ是比較合適的。
(2)磨礦。磨礦設備選擇是在充分考慮滿足磨礦產(chǎn)品細度要求的前提下、并考慮到利用現(xiàn)有設備節(jié)省投資、設備大型化有利于節(jié)能降耗、有利于實現(xiàn)自動化、生產(chǎn)操作管理方便、有利于設備配置等因素,對于磨礦、分級設備選擇三個可行的方案進行技術經(jīng)濟比較。技術改造后磨浮系統(tǒng)生產(chǎn)能力為500t/d,磨礦分級設備選擇有如下幾種方案,見表1。
比較結果表明:方案Ⅰ:投資、電耗相對低,生產(chǎn)靈活性較好,但是設備數(shù)量多,設備維護量大,占地面積大,設備負荷率高,需要新增一條皮帶通廊,根據(jù)在現(xiàn)場的考察,現(xiàn)有粉礦倉下部如果再增加一條皮帶機有一定難度。方案Ⅱ:設備配置簡單,流程銜接緊湊,操作管理簡便,生產(chǎn)靈活性較好,投資和電耗與方案Ⅰ差別不大,但設備備品備件不統(tǒng)一。目前現(xiàn)場磨礦車間沒有檢修設備,如果增加一臺橋式起重機用于MQG2100×3000球磨機的維護和檢修,將為今后設備維護提供很好的方便條件。方案Ⅲ:設備少,配置簡單,系統(tǒng)結構布局緊湊,便于操作管理,但對日后生產(chǎn)靈活性不利。
綜合以上分析,采用方案Ⅱ合理。
(3)選別。方案Ⅰ:采用優(yōu)先浮選工藝,由于絕大多數(shù)方鉛礦的可浮性較閃鋅礦好,所以常用抑鋅浮鉛的方法。在浮選方鉛礦時,抑制劑的用量難以控制,影響質量和選別指標。方案Ⅱ:采用混合-分離浮選工藝,混合浮選后就能丟棄大量的脈石,使進入后續(xù)作業(yè)的礦量大為減少。這將減少設備投資,降低電耗,節(jié)省藥劑用量及基建投資。這種流程浮選分離的工藝條件易于控制,因此,這種流程在國內(nèi)外的銅、鉛、鋅多金屬硫化礦選礦實踐中得到了廣泛的應用。
綜合以上分析,采用方案Ⅱ合理。
破碎工藝采用兩段開路破碎流程,最終破碎產(chǎn)品粒度-21mm。磨礦根據(jù)現(xiàn)場生產(chǎn)流程,考慮到技改過程中盡可能不影響正常生產(chǎn),設計采用兩個系列一段閉路磨礦流程,分級溢流細度達到-0.074mm占65%。選別采用混合浮選工藝流程,產(chǎn)品為鉛精礦和鋅精礦。流程中設計銅鉛分離浮選工藝,用于處理含銅鉛鋅礦石。銀不單獨回收,富集在鉛、鋅精礦中。改造后的工藝流程見圖1。
(1)破碎設備。①粗碎:仍然采用原有1臺PE400×600鄂式破碎機。②細碎:選用1臺雙腔層壓破碎機PX900作為細碎設備。雙腔層壓破碎機是將改進升級的“雙腔回轉破碎機”與先進的層壓破碎原理結合,創(chuàng)新開發(fā)的新型高效細碎設備。雙腔層壓破碎機依靠一個高耐磨的破碎輥進行破碎工作,該輥與左右對稱設置的曲線形破碎板組成雙破碎腔。破碎輥通過軸承裝在主軸的偏心位置上,電動機驅動主軸旋轉,由于偏心作用,是破碎輥做高速回轉運動。產(chǎn)生的循環(huán)漸進擠壓力連續(xù)對兩個破碎腔內(nèi)高密度的多層物料進行層間破碎,充分發(fā)揮層壓破碎和次生破碎作用獲得極高的破碎率。雙腔層壓破碎機適用于破碎任何堅硬礦石,高產(chǎn)量加工出細顆粒產(chǎn)品,實現(xiàn)低鋼耗達到低成本運行,設備運行平穩(wěn),易維護[1]。
(2)磨礦分級設備??紤]到系統(tǒng)的靈活性及擴建過程中少影響生產(chǎn),因此磨礦流程為雙系列一段閉路磨礦,兩個系列均由球磨機與螺旋分級機構成閉路,溢流細度為-0.074mm占65%。系列Ⅰ(原有):MQG1500×3000球磨機1臺與FG-12螺旋分級機1臺。系列Ⅱ(新增):MQG2100×3000球磨機1臺與FG-15螺旋分級機1臺。
(3)浮選設備。目前選廠生產(chǎn)采用5A和1A浮選機,由于浮選機年代久遠,設備作業(yè)故障率高,分選指標差,因此本次將浮選機全部更換為BF型浮選機,優(yōu)先浮選粗、掃選作業(yè)和鋅粗、掃選作業(yè)選用BF-2.8浮選機,其余浮選機全部選用BF-1.2浮選機。BF型浮選機具有自吸氣、自吸漿的機械攪拌式浮選機,它的葉輪由閉式比雙截錐體組成,可產(chǎn)生強力的礦漿下循環(huán)。吸氣量大,功耗低;每槽兼有吸氣、吸漿和浮選三重功能,自成浮選回路,不需任何輔助設備,水平配置,便于流程的變更;礦漿循環(huán)合理,能最大限度地減少粗砂沉淀;設有礦漿液面自控和電控裝置,調(diào)節(jié)方便[2]。
(4)除塵設備。除塵一直是企業(yè)的薄弱環(huán)節(jié),本次改造除塵器選用KDLL型脈沖式濾筒除塵器。脈沖式濾筒除塵器是一種新型過濾除塵裝置,具有凈化效率高、外形尺寸小、過濾面積大、過濾效果好、壓力損失小、濾筒使用壽命長、安裝維修快捷方便、可連續(xù)使用等特點。這種除塵設計在行業(yè)中有成功經(jīng)驗,先進的低阻等速大流量管網(wǎng)工藝,吸塵罩切換閥最佳實用技術,粉塵捕集及排放均達到環(huán)保指標。
改造前與改造后的技術指標對比見表2。
表2 某鉛鋅礦選礦廠改造前后生產(chǎn)技術指標對比
從表中看出鉛精礦品位由38.07%提高到40%,鋅回收率有81.58%提高到87.00%,鉛精礦和鋅精礦中銀的品位和回收率也有所提高。此外,經(jīng)技術改造后選礦成本有所下降,由技改前68元/t降低到66元/t。利潤由改造前341萬元增加到改造后的902萬元,獲得很好的經(jīng)濟效益。
①采用高效節(jié)能破碎、磨礦、選別設備改造選礦廠,降低破碎力度,提高磨礦分級和選別效率,實現(xiàn)節(jié)能降耗與減排的目的。經(jīng)選礦廠技術改造,工藝流程更加合理,生產(chǎn)能力得到提高,由于磨礦細度的提高,鉛、鋅、銀等元素選別指標都有不同程度的提高,獲得很好的企業(yè)經(jīng)濟效益。②鉛精礦的品位40%,偏低,需要加強選礦試驗研究,探討提高選礦指標的可能性。
由于選廠原有設備陳舊,經(jīng)過對原有設備進行更新,擴大了生產(chǎn)能力,用較少的投入,獲得了較高的產(chǎn)出,因此能獲得很好的經(jīng)濟效益。