湯作錕， 姜程陽(yáng)， 季安坤， 宋 瑞， 初福棟

(1.內(nèi)蒙古多金集團(tuán)扎蘭屯國(guó)森礦業(yè)， 內(nèi)蒙古 扎蘭屯 162682； 2.威海市海王旋流器有限公司， 山東 威海 264204)

1 前言

水力旋流器作為選廠分級(jí)設(shè)備的重要一環(huán)，發(fā)展方向?yàn)榧夹g(shù)規(guī)格向兩極化發(fā)展，也就是既向大型化發(fā)展又向小型化發(fā)展[1-3]。經(jīng)過試驗(yàn)?zāi)M及現(xiàn)場(chǎng)對(duì)比，放大旋流器直徑有利于旋流器設(shè)備分級(jí)效率的提升及處理能力的提高[4-5]。

為明確大型化旋流器在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中的使用效果及改善試驗(yàn)選廠的生產(chǎn)指標(biāo)，在位于內(nèi)蒙古的某鉛鋅礦選廠進(jìn)行了大型化水力旋流器的改造試驗(yàn)。

該鉛鋅選廠目前查明礦石量2 327萬t，鉛金屬量31.87萬t、鋅金屬量133.47萬t、銀金屬量2 410.61t。礦床成因類型為中低溫?zé)嵋航佑|交代矽卡巖型礦床，開采銀鉛鋅混合礦- 硫化礦石[6]，開采回采率98.7%。選廠規(guī)模為5 000t/d，選礦回收率為鉛90.60%、鋅90.78%、銀90.50%，礦產(chǎn)資源綜合利用率97.63%。

現(xiàn)場(chǎng)改造前使用海王FX500型號(hào)旋流器，該旋流器直徑500mm，處理能力140～240m3/h，分離粒度74～200μm；改造后擬使用海王大型化FX660型號(hào)旋流器，該旋流器直徑660mm，處理能力260～450m3/h，分離粒度74～200μm。

2 對(duì)比試驗(yàn)前情

2.1 現(xiàn)場(chǎng)工藝

該鉛鋅選廠有2個(gè)系列，改造系列在其中一個(gè)系列系統(tǒng)進(jìn)行，現(xiàn)場(chǎng)選別工藝采用一段閉路磨礦分級(jí)，設(shè)計(jì)單系列處理量2 880t/d(約120t/h)，使用溢流型球磨機(jī)作為磨礦設(shè)備，型號(hào)為MQY4051，使用水力旋流器作為分級(jí)設(shè)備，型號(hào)為FX500- GT×4，破碎后的礦物通過運(yùn)輸皮帶給入球磨機(jī)，球磨機(jī)排礦進(jìn)入旋流器給礦泵池，由渣漿泵打入旋流器分級(jí)，旋流器溢流進(jìn)入浮選前的攪拌槽，旋流器沉砂返回磨機(jī)再磨。詳細(xì)工藝流程如圖1所示。

2.2 現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)分析及存在問題

為明確試驗(yàn)前現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)情況及存在問題，在現(xiàn)場(chǎng)正常生產(chǎn)周期內(nèi)，針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)一系列進(jìn)行取樣，取樣結(jié)果平均值見表1。

圖1 一段磨礦流程

表1 原現(xiàn)場(chǎng)指標(biāo)取樣表

以其中幾批數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，進(jìn)行旋流器給礦及兩項(xiàng)產(chǎn)物的全粒級(jí)分析，結(jié)果見表2。

表2 各粒級(jí)產(chǎn)率組成

從上可以看出，現(xiàn)場(chǎng)磨分系統(tǒng)循環(huán)負(fù)荷達(dá)到了462.25%，分級(jí)質(zhì)效率45.47%。磨礦循環(huán)負(fù)荷偏高而分級(jí)效率偏低，主要原因?yàn)槟C(jī)排礦細(xì)度較粗，現(xiàn)使用的小型FX500旋流器分級(jí)效率偏低，溢流粒級(jí)組成不合理。

3 大型化后的設(shè)備與原設(shè)備的對(duì)比試驗(yàn)

3.1 試驗(yàn)過程及數(shù)據(jù)

由于現(xiàn)有處理量下磨機(jī)排礦細(xì)度粗，導(dǎo)致磨礦循環(huán)負(fù)荷高，計(jì)劃通過旋流器的大型化減少循環(huán)負(fù)荷，提高分級(jí)效率?，F(xiàn)使用FX660旋流器替代原三臺(tái)FX500旋流器，以期達(dá)到降低循環(huán)負(fù)荷、提高分級(jí)效率的目的。

使用一臺(tái)FX660旋流器與現(xiàn)場(chǎng)一臺(tái)泵連接，另外FX500×3機(jī)組與一臺(tái)泵連接，在同樣臺(tái)時(shí)及條件下，通過切換運(yùn)行泵的方式，對(duì)比兩種旋流器數(shù)據(jù)，對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)分別采取匯總樣，兩組旋流器對(duì)比運(yùn)行時(shí)，處理臺(tái)時(shí)量均為115t/h，F(xiàn)X660- GX- B旋流器運(yùn)行1臺(tái)，F(xiàn)X500- GX旋流器運(yùn)行3臺(tái)，數(shù)據(jù)對(duì)比結(jié)果見表3。

由以上對(duì)比數(shù)據(jù)分析：

(1)分級(jí)效率：調(diào)試后FX660旋流器平均分級(jí)質(zhì)效率49.73%、量效率60.94%，F(xiàn)X500旋流器平均分級(jí)質(zhì)效率44.58%、量效率54.58%，F(xiàn)X660旋流器質(zhì)效率提高了5.15%，量效率提高了6.36%。

(2)循環(huán)負(fù)荷：調(diào)試后FX660旋流器平均循環(huán)負(fù)荷402.43%，F(xiàn)X500旋流器平均456.36%，循環(huán)負(fù)荷降低了53.93%。

表3 數(shù)據(jù)對(duì)比表

(3)溢流粒級(jí)篩析：調(diào)試后FX660旋流器平均-200目53.50%，-400目含量37.79%，+60目含量13.38%；FX500旋流器平均-200目54.34%，-400目含量38.09%，+60目含量13.67%；溢流粒級(jí)篩析-400目含量減少0.3%，+60目含量減少0.29%。

(4)沉砂夾細(xì)：調(diào)試后FX660旋流器平均-200目8.52%，F(xiàn)X500旋流器平均-200目9.91%，F(xiàn)X660旋流器-200目降低了1.39%。

3.2 改造后的成果優(yōu)勢(shì)

通過設(shè)備改造。取得的成果及優(yōu)勢(shì)有以下幾個(gè)方面。

1)指標(biāo)方面

(1)大型化設(shè)備分級(jí)效率更高，返砂比更低，有助于現(xiàn)場(chǎng)提產(chǎn)增效。

(2)運(yùn)行臺(tái)數(shù)減少及分級(jí)效率的提高，使管路簡(jiǎn)化及管路磨損程度降低，整體運(yùn)行費(fèi)用降低。

(3)經(jīng)濟(jì)效益顯著提升。

①精礦回收率增加：FX660旋流器溢流粒級(jí)篩析-400目含量減少0.3%，+60目含量減少0.29%；鑒于浮選試驗(yàn)-9μm以下、+60目粒級(jí)為難浮粒級(jí)，根據(jù)難選粒級(jí)品位核算，鉛回收率增加0.000 443%，鋅回收率增加0.005 32%；

②處理能力增加： FX660循環(huán)負(fù)荷降低了53.93%，通過計(jì)算和實(shí)際生產(chǎn)可知，球磨機(jī)臺(tái)效增加2t/h；

③由于循環(huán)負(fù)荷降低，磨機(jī)功耗改善，年電費(fèi)降低13.6萬元。

2)現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)操作方面

(1)設(shè)備大型化后，整體占地面積更小。

(2)使用“單泵對(duì)單旋流器”的連接工藝，提高操作便利性。

(3)原3臺(tái)設(shè)備更換為1臺(tái)，操作便利性增加，維護(hù)勞動(dòng)成本降低。

(4)閥門、底流口等易損耗件數(shù)量減少，整體維護(hù)費(fèi)用降低。

4 結(jié)論

通過對(duì)大直徑旋流器與小直徑旋流器的分級(jí)效果對(duì)比，結(jié)果表明針對(duì)該鉛鋅選廠的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際生產(chǎn)情況，大直徑旋流器較小直徑旋流器具有分級(jí)效率高、循環(huán)負(fù)荷低等特點(diǎn)，同時(shí)“單泵對(duì)單旋流器”的連接方式的應(yīng)用，提高了操作的便利性，減少了損耗件的使用數(shù)量，也為水力旋流器設(shè)備在現(xiàn)場(chǎng)的大型化應(yīng)用提供了思路與數(shù)據(jù)指導(dǎo)方向。