目前我國已進(jìn)入了節能型社會(huì ),而且能源成本愈來(lái)愈高,這就要求礦山企業(yè)根據自身不同條件,從細微處人手,找出節能降耗的關(guān)鍵點(diǎn),實(shí)施相應節能技術(shù)和措施,降本增效。
選礦過(guò)程包括破碎、磨礦、選別、濃縮、過(guò)濾、物料輸送等多個(gè)環(huán)節,如何在保證選礦技術(shù)指標的前提下,*大限度地降低選礦成本,節能降耗是選礦企業(yè)面臨的主要問(wèn)題。
1、多碎少磨,確定合理的入磨粒度
選礦廠(chǎng)礦物加工過(guò)程中60%左右的能耗消耗于礦石的碎磨作業(yè)中。生產(chǎn)實(shí)踐證明,選礦廠(chǎng)碎磨作業(yè)能耗分配為:破碎20%~30%,磨礦70%~80%。因此選礦節能首先要在碎磨階段下功夫。我國大部分礦山均屬于正在生產(chǎn)的選廠(chǎng),破碎磨礦設備已基本固定,設備改造相對較困難,因此如何在破碎和磨礦能力平衡上下功夫,這就要求在保證破碎能力的基礎上,合理調整各段破碎機的排礦口,充分發(fā)揮破碎系統的綜合能力,使破碎系統的*終粒度尺下降,減少磨礦段的壓力,增加磨礦效率,從而提高選礦廠(chǎng)的整體能力。
對于新建礦山,應充分考慮“多碎少磨”的因素,設計時(shí)根據實(shí)際情況,在技術(shù)合理的基礎上,適當擴大破碎能力的設計,合理減小破碎粒度,從而降低選廠(chǎng)能耗。
2、通過(guò)試驗和現場(chǎng)測試,確定合理的干選指標
磁鐵礦選礦廠(chǎng)礦石人磨前的預選,是選礦廠(chǎng)節能降耗的主要突破口。但由于近幾年鐵精粉價(jià)格波動(dòng)較大,選礦廠(chǎng)作為市場(chǎng)競爭的參與者,要根據市場(chǎng)價(jià)格和礦石的具體性質(zhì),隨時(shí)調整入磨前礦石干選指標,做到合理甩出廢石,達到選礦廠(chǎng)利潤的*大化。
2.1、調整干選分料板高度
分料隔板高度直接影響著(zhù)磁滑輪的選別效果,分料隔板過(guò)低,使極貧磁鐵礦塊得不到較好的回收,降低了礦石資源的利用率;分料隔板過(guò)高,脈石礦物拋出不徹底,影響磁滑輪的選別效果。根據具體情況適當調整干選分料板高度,使干選既能保證一定的拋尾比例,又能使非磁性礦物得到較好的拋出。
2.2、調整干選分料板與磁滾筒的距離
分料板與磁滾筒的距離是預選工藝中一個(gè)重要的參數,分料隔板距離越小,貧磁鐵礦塊得不到較好的回收,降低了礦石資源的利用率;分料隔板距離越大,脈石礦物得不到較好的分離,人磨品位下降,不利于磨選效率的發(fā)揮。根據礦石性質(zhì)及時(shí)調整分料板與滾筒的距離,使脈石得到充分的拋出,同時(shí)保證磁性產(chǎn)品的充分回收,保證干選精礦的回收率。
2.3、增加料層平料器,盡量使干選料層薄而均勻
磁滑輪是永磁干選設備,距離筒表面越遠,磁力衰減得越厲害,料流過(guò)厚會(huì )造成磁性顆粒與非磁性顆粒相互夾雜,影響礦石的分選效果,若能實(shí)現顆粒在皮帶上單層分布*為理想。要求在干選前增加料層平料器,盡量利用皮帶的有效寬度,使干選料層薄而均勻,保證干選效果。
2.4、粉礦濕式預選
礦石預選中的干選工藝,一方面受礦石料層的影響,另一方面由于干選礦物料料層的夾雜,礦石中的廢石不能被充分脫除。根據推算,即使干選效果良好,仍有約1/3已單體解離的廢石不能分選出來(lái)。近年來(lái),由于釹鐵硼高磁能磁性材料的應用,成功研制了濕式預選磁選機,磁選機分選區表面磁感應強度達到0.3T以上,可以處理15~Omm的礦石,為磁鐵礦石預選工藝的優(yōu)化提供了設備條件。
超細碎—濕式磁選拋尾工藝即是將礦石細碎至5mm或3mm以下,然后用永磁中場(chǎng)強磁選機進(jìn)行濕式磁選拋尾。該工藝對于節能降耗、有效利用極貧鐵礦石和提高*終鐵精礦質(zhì)量具有特別重要的意義。馬鋼高村鐵礦為了開(kāi)發(fā)利用品位20%以下鐵礦石,試驗采用高壓輥磨機將礦石細碎至3mm以下,中場(chǎng)強濕式磁選拋除60%左右粗粒尾礦,將人磨物料的鐵品位提高至40%左右,經(jīng)再磨再選后獲*終鐵精礦。建龍礦業(yè)的寬城鐵礦的柱磨機、山東萊蕪鐵礦等的錘碎機,均可使人選物料的粒度降至-5mm占80%以上,可拋除產(chǎn)率30%~40%的粗粒尾礦。
3、改善磨礦分級選別參數,提高磨礦效率
3.1、磨礦濃度
磨礦濃度的高低,與所磨物料的性質(zhì)有關(guān),給礦粒度大、礦石硬度高及密度大的物料,磨礦濃度應高些。反之應適當降低磨礦濃度。一般一段磨礦濃度為75%~82%,二段磨礦濃度為65%~72%。
對于選礦廠(chǎng)來(lái)說(shuō),由于有原礦物料的加入,通過(guò)水量調整和加強分級機操作,一段磨礦能較好保證,但對于第二段磨礦,由于物料一般來(lái)自粗磁選精礦,要求加強粗磁選的操作,并使用沉沒(méi)式加長(cháng)螺旋分級機作為二段給料濃縮設備,提高二段磨礦濃度,從而提高磨礦效率。
3.2、制定合理的加球制度
鋼球對磨機的生產(chǎn)率產(chǎn)生較大的影響,球徑的選擇直接關(guān)系到磨礦的效率,選擇介質(zhì)的大小應根據物料的性質(zhì)、粒度等來(lái)決定。合理的加球制度包括加球量、球徑大小以及加球的間隔時(shí)間,它與磨礦物料的粒度、硬度、濃度有關(guān)。多個(gè)選礦廠(chǎng)的實(shí)踐證明,段希祥教授推導的球徑半理論公式計算較合適。
3.3、提高分級效率,增加選礦廠(chǎng)生產(chǎn)能力
為了既得到合適粒度又避免礦石過(guò)磨,與分級設備組成閉路磨礦系統。分級作業(yè)對磨選生產(chǎn)系統的節能降耗起著(zhù)關(guān)鍵的作用。
一段磨礦采用格子型球磨機(處理能力大)還是使用溢流型球磨機(處理能力?。?,以及使用螺旋分級機還是旋流器與之配套,應把分級效率和磨礦能力結合起來(lái)考慮。
二段磨礦如果設計分級粒度-200目在80%~90%,分級設備可考慮采用旋流器或細篩,或者把兩種分級設備結合起來(lái)使用,即磨礦產(chǎn)品給旋流器,旋流器溢流給入細篩再控制分級。
4、推廣新設備、優(yōu)化選礦工藝流程
(1)磁選柱以“提質(zhì)、降雜、節能、降耗、增產(chǎn)、增效”的特點(diǎn),迅速被推廣應用,磁選柱超強的提前提取磁鐵礦單體顆粒的功能有利于減輕二、三段磨礦負荷,降低磨礦分級能耗。
(2)比較高頻振網(wǎng)篩、德瑞克高頻細篩和原尼龍細篩,其振動(dòng)強度提高1~2倍,其高頻率、低振幅的工作特點(diǎn),有利于降低礦漿表面張力,既有利于細粒透篩,又有利于密度大顆粒透篩。生產(chǎn)實(shí)踐證明,高頻振網(wǎng)篩質(zhì)效率可達35%~45%,較普通振動(dòng)篩提高20%以上,有利于提前分出合格粒級,減少細粒物料返回再磨,從而降低磨礦能耗。
(3)磁場(chǎng)篩選機與常規磁選機相比,可以避免磁性產(chǎn)品中夾雜非磁性物,更能有效清除磁性產(chǎn)品中的連生體,與磁團聚重選法相比,該方法即使是微弱磁化形成的鏈狀磁聚體,其鏈長(cháng)也很容易超過(guò)入篩物料中*大單顆粒直徑的許多倍,與單顆粒脈石沉降速度的差異大,所以比磁團聚重選法有效分選粒度范圍更寬的物料,進(jìn)一步提高分選效率。減少磁鐵礦單體的再磨。
(4)陶瓷過(guò)濾機是目前細粒礦物脫水作業(yè)的先進(jìn)設備。它具有濾板強度高,耐磨、耐腐蝕、壽命長(cháng)、微孔無(wú)變形,尤其是以高真空、低能耗、全自動(dòng)、高效率、高分離精度顯著(zhù)優(yōu)點(diǎn),節電量是普通過(guò)濾機的2/3,節能效果十分明顯。
(5)高效節能破碎機的應用有利于“多碎少磨、節能降耗”。目前美卓礦機生產(chǎn)的GP、HP系列圓錐破碎機、山特維克S型和H型圓錐破碎機以及俄羅斯“米哈諾布爾”科技有限公司研制的GYP系列慣性破碎機在我國已普遍使用,他們以破碎能力大、破碎粒度細等優(yōu)良的性能越來(lái)越贏(yíng)得用戶(hù)的認可。
5、合理選擇工藝流程和設備配置,為節能降耗創(chuàng )造條件
(1)合理的碎磨、分級、選別工藝設備配置,一方面要滿(mǎn)足工藝流程的需要,另外還要通過(guò)充分的技術(shù)經(jīng)濟分析,充分利用自然地形,減少物料倒運的次數,利用物流倒運的勢能,為節能降耗創(chuàng )造良好的條件。
(2)能拋早拋是磁選廠(chǎng)節能降耗,提高經(jīng)濟效益的有效工藝。細碎產(chǎn)品干拋—階段磨選—細篩分級—強磁掃選工藝流程具有技術(shù)先進(jìn),設備能量利用率高,生產(chǎn)穩定,選礦效率高,對礦石性質(zhì)適用性強,生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)。
(3)推進(jìn)“以碎代磨”工藝路線(xiàn)的實(shí)施,將破碎*終產(chǎn)品粒度降至10mm以下,是降低磨礦能耗,提高整體效率的有效途徑。
(4)生產(chǎn)規?;?,設備大型化可以大大提高設備效率,降低消耗,同時(shí)方便管理,有利于自動(dòng)化控制,提高效率。
(5)合理確定尾礦排放濃度,降低能耗。合理提高尾礦排放濃度,可以減小尾礦輸送量,降低尾礦輸送電耗和尾礦管路投資,提高循環(huán)水的利用率。對于東北地區冰凍期,還可以延長(cháng)尾礦庫的使用年限和使用效果。目前我國選礦廠(chǎng)尾礦輸送濃度普遍較低,在有條件的選礦廠(chǎng)可以考慮增加濃縮設備或對原濃縮池進(jìn)行改造,提高尾礦排放濃度。
6、新型材料的推廣應用
超高分子量聚乙烯、復合增強材料管道的問(wèn)世,給礦山尾礦、精礦高濃度輸送提供了專(zhuān)用耐磨管道。它具有極高的抗滑動(dòng)摩擦能力,其耐磨性是碳鋼的6倍以上;輕質(zhì)性,單位管長(cháng)僅為鋼管重量的1/8;抗沖擊性;抗老化性;耐低溫性;潤滑性;經(jīng)濟性等特點(diǎn),充分展現出“節能、環(huán)保、經(jīng)濟、高效”的優(yōu)越性。稀土含油尼龍襯板、超高襯板、鑄石板等廣泛用于料倉、漏斗、流槽內,既耐磨又經(jīng)濟。陶瓷耐磨內襯鋼管,具有耐磨性能好、耐腐蝕、耐沖刷、耐高溫、使用年限長(cháng)。耐磨橡膠襯板,聚氨脂振動(dòng)篩網(wǎng)等都為選礦廠(chǎng)節能降耗探索出了新的思路。
7、選礦自動(dòng)化
選礦自動(dòng)化對穩定選礦生產(chǎn)過(guò)程,提高選礦技術(shù)經(jīng)濟指標,改善操作條件,減輕勞動(dòng)強度和保障安全生產(chǎn)具有重要作用。通過(guò)近幾年的生產(chǎn)實(shí)踐,自動(dòng)化成功應用的企業(yè),磨礦效率提高大約5%~10%,能耗降低6%~15%。目前選礦自動(dòng)化越來(lái)越被選礦企業(yè)所接受。
8、結語(yǔ)
節能降耗是選礦企業(yè)一項長(cháng)期而艱巨的任務(wù)。深挖節能潛力,不斷開(kāi)發(fā)和應用節能新工藝、新技術(shù)、新設備,加強生產(chǎn)和設備管理,降低成本。根據可持續發(fā)展的戰略要求,探討節能降耗的新舉措。另外要加強企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理,在各方面進(jìn)行全面創(chuàng )新,以創(chuàng )新求生存求發(fā)展。