永平铜矿选矿厂减少硫精矿浓密池硫流失生产实践 | [PDF全文] |
江铜集团永平铜矿是以铜硫为主,伴生银、金、钨、钼等有用金属的矽卡岩型大型矿床,1984年10月建成投产,设计露天开采服务年限为24年。近年形成出矿台阶由南北两个坑口组成,南坑以块矿为主,矿石硬度大、可选性较好,北坑以粉矿为主,矿石硬度小、可选性较差。2004年初南坑闭坑后,粉矿量大幅增加,不仅影响浮选指标的稳定,而且对生产流程的畅通也产生了一定影响,其中,表现较为突出的是硫精矿浓密池跑浑,造成硫流失。
矿硬度小、“过磨”现象明显。根据2000~2005年硫精矿粒度的取样分析结果,2003年前硫精矿小于0.038m m含量一般在40%左右,2003年后硫精矿小于0.038m m含量在50%左右,微细颗粒的增加造成了硫精矿沉降速度缓慢,容易被浓密池上升水流机械夹带到溢流水中,造成硫的流失。永平铜矿选厂通过加强生产管理、改进工艺流程、使用新药剂等办法,成功地解决了这一难题,取得了显著的经济效益和环保效益。
1 硫精矿脱水工艺简介硫精矿脱水采用浓缩-过滤两段流程,硫精矿浓缩使用2台ϕ45m周边传动式浓缩机,一备一用,过滤采用两台45m2陶瓷过滤机和3台60m2盘式真空过滤机,主要以陶瓷过滤机为主。由于原矿品位和回收率变化较大,进入浓密池的硫精矿量为1500~3500t/d,平均为2000t/d,过滤机的生产能力有一定富余,过滤机开动台数以浓密池底流浓度和浓密机运行电流为依据来确定。
2 技术攻关初期硫精矿浓密池硫流失现状硫精矿浓密池硫流失是矿山普遍存在的现象[1-2],永平铜矿选厂历来比较重视这个问题。首先,按照“均衡、稳定、高效”的原则组织生产,做好每班、每日的进出矿量的平衡工作;其次,采取一些技术措施减少跑浑,如设计安装泡沫挡板,在两个(1#、2#)硫精矿浓密池之间安装连通管分流悬浮的硫精矿,进行二次沉淀等。
2004年,硫精矿粒度明显降低,上述措施已经不能满足生产需要。生产班组缺乏切合实际、简单及时有效的参考依据,对进出平衡只有感性认识,过滤机开动台数控制不到位。连通管流量靠闸阀控制,操作工把握不准。分流量大,二次沉淀处理能力有限;分流量小,不能满足溢流水澄清的要求。此外,泡沫挡板的设计也存在不合理的地方。因此,浓密池溢流水相当浑浊,呈矿浆状,其平均浓度在1.5%左右,日溢流量8000t,溢流固体颗粒硫品位25%以上,如此计算,日流失硫量85t左右,造成经济损失。
3 技术攻关2004年,选矿厂组织技术人员对硫精矿浓密池硫流失进行了重点攻关,总结投产以来积累的工作经验,对流程各工艺环节进行检测分析,采取加强生产过程管理、改进工艺流程、使用新药剂等办法,优化了硫精矿脱水工艺参数,提高了硫精矿的沉降效果,硫流失现象基本得到了根治。
3.1 准确控制过滤机开动台数技术攻关前,判断硫精矿生产矿量的依据比较模糊,只能大致根据磨机开动台数、原矿品位和浓密机底流浓度进行估计,偏差很大。
经过对影响生产矿量大小因素的分析,考虑到原矿处理量和精矿品位的相对稳定,测算出两台磨机正常生产条件下,每班进出矿量平衡的依据:每班处理量=(原矿硫品位-尾矿硫品位)×90t/每班。再结合过滤机台效,可以准确地控制好过滤机开动台数,做好进出矿量平衡工作。
3.2 重新设计泡沫挡板硫精矿浓密机的泡沫挡板每块长2m,宽0.2m,上中下三块紧密连接在一起,浸入澄清区50cm。在检测清水层深度过程中,发现当清水层>50cm时,溢流水穿过木板下方,对跑浑不产生影响;当清水层 < 50cm时,溢流水从悬浮矿中流动再穿过木板,大量悬浮矿被水流机械夹带,加剧了跑浑现象。
文献[3-6]介绍了对浓密机进行技术改造的工作。参考已有的经验技术人员重新设计了泡沫挡板,将最上面一块挡板全部拆下来重新安装,每块挡板浸入水中约2cm,使最上面和中间一块挡板有约6cm的间隙,浓密池表层清水可以顺畅地从间隙中流出,最大限度做到矿浆浓缩过程和清水排出过程不互相干扰。
3.3 溢流水全部进备用池二次沉淀将1#池溢流水槽体与2#池(备用池)打通,将溢流水全部引到2#池二次沉淀,表层清水自流到回水泵池。
备用池相当于容积4000m3的沉淀池,胶泵可以随时抽走沉淀的硫精矿,保证有效容积不减少,等于延长了12h的沉降时间,基本能够将跑浑的硫精矿澄清。
3.4 减少浓密池水量循环负荷浓缩脱水过程中,矿物颗粒沉降末速必须大于水流上升速度,矿物颗粒才能顺利进入压缩区。而沉降末速主要决定于矿物颗粒大小、矿粒密度和水的粘度;水流上升的速度决定于水量大小、浓密池直径和出水口的实际长度。因此,把减少浓密池水量负荷作为攻关重点,主要做法是清污分流和取消地沟冲洗水。
3.4.1 清污分流陶瓷过滤机滤液水、真空泵水封水是符合环保标准的清水,原来与过滤机溢流等矿浆混合,返回浓密池,形成溢流水后外排,增加了浓密池水量负荷。通过安装管路,将陶瓷机滤液水和真空泵水封水直接引入沉淀池外排,据测算,每天可以减少800t左右的水量负荷。
3.4.2 取消地沟冲洗水硫系统每台过滤机的溢流矿浆都需通过较长的地沟流入泵池,再扬送回浓密池。硫精矿粒度粗、沉淀速度快,为保证地沟畅通,在地沟上方设置了15根高压水管冲洗,据测算,每天用水量在2000m3左右。
为取消地沟冲洗水,重新规划了泵池的布局,将两台陶瓷机溢流管直接引入新开挖立泵池,2#、3#、4#盘式过滤机溢流管延长到原1#、2#立泵池。经过改造后,矿浆可以借助高差产生的流速直接进入立泵池,自然取消了地沟的作用,每年可节约生产用水68万t,节电9万kW·h,经济效益明显。
3.5 合理使用絮凝剂絮凝剂能够把微细颗粒团聚成较大的颗粒,加快硫精矿的沉降速度[7]。2004年在实验室小型试验的基础上,在生产和备用硫精矿浓密池中都使用了絮凝剂。
通过生产实践发现,絮凝剂在低浓度、微细颗粒含量高的备用浓密池使用效果好,澄清后的水质清澈透亮。但在浓度高、矿量大、颗粒粗细不均匀的生产浓密池中使用效果不理想,造成耙架容易积矿、增加耙架负荷,影响浓密池安全运行。此外,絮凝剂应设法分点均匀添加,否则硫精矿会出现混凝聚现象,粘稠结团,降低过滤机台效、增加过滤水分。
通过以上这些措施,有效解决了永平铜矿硫精矿浓密机跑浑问题,使溢流水中的固体含量下降到0.05%以下,提高了技术经济效益。
4 结语2004年以来,硫精矿浓密池硫流失现象日趋严重,通过管理人员和科技工作者的共同努力,进行了大量的技术改造,使硫精矿浓缩脱水工艺参数得到了明显优化,基本上根治了这一难题,为永平铜矿创造了较好的经济效益和社会效益。
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