摘要：文章結(jié)合我國銅礦石選礦技術(shù)的發(fā)展，探討了銅礦選礦設(shè)備選擇、新工藝的研究和應(yīng)用概況，指出了一些高效選礦設(shè)備和工藝的研究及應(yīng)用，對于提高銅精礦產(chǎn)品質(zhì)量、促進(jìn)銅礦石的合理開發(fā)利用具有重要意義。

關(guān)鍵詞：銅礦選礦,選礦設(shè)備,設(shè)備選擇,新工藝,金屬礦產(chǎn) 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TD952 文章編號：1009-2374（2016）25-0158-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.25.077

銅礦是金屬礦產(chǎn)中重要的礦種之一，為提高銅和伴生金屬的回收率，降低生產(chǎn)成本，采用高效低毒選礦藥劑，減少環(huán)境污染，優(yōu)化工藝流程。對主要設(shè)備的選擇，除立足于成熟的銅礦選礦設(shè)備外，應(yīng)根據(jù)實際情況選用近年生產(chǎn)出來的先進(jìn)高效、節(jié)能環(huán)保的選礦新設(shè)備、采用新工藝。

1 選礦的工藝及流程

選礦在碎磨工藝作業(yè)時都是以“多碎少磨為原則，研發(fā)和優(yōu)先采用具有高效節(jié)能功能的最新工藝流程和市場推出的綠色環(huán)保新設(shè)備。通常在采用這些高效、節(jié)能、環(huán)保的新設(shè)備時，在碎磨作業(yè)工藝流程這道工藝時，應(yīng)該對設(shè)備進(jìn)行適合礦場礦產(chǎn)的相應(yīng)改進(jìn)：確定好合理的破碎時間、磨礦粒度的大小，對破磨作業(yè)時間可做相應(yīng)的調(diào)整、調(diào)整磨機(jī)的轉(zhuǎn)速與磨礦介質(zhì)相配，使用最新研發(fā)的新材料鋼球、襯板、助磨劑等。

例如：礦場是浸染狀銅礦石，常采用的是一段磨細(xì)度-200網(wǎng)目約占50%～70%，1次粗選，2～3次精選，1～2次掃選的基本流程。如果銅礦物的浸染粒度比較細(xì)，就可以考慮使用分階段磨選流程。在處理斑銅礦時通常采用粗精礦再磨—在精選階段的磨選流程，先進(jìn)行一段的粗磨、粗選、掃選后，再將粗精礦再磨、再精選，將得到高品質(zhì)的銅精礦和硫精礦。致密的銅礦石由于是黃銅礦和黃鐵礦致密共生，而黃鐵礦往往被次生銅礦物活化，黃鐵礦含量較高，難于抑制且分選困難。在分選的過程中要求同時得到銅精礦和硫精礦。通常選銅后的尾礦就是硫精礦。礦石中如果脈石含量超過20%～25%，為得到硫精礦，需再次分選。在致密銅礦石處理過程中，通常采用的是兩段磨礦或階段磨礦，磨礦的細(xì)度要較細(xì)。

2 銅礦主要設(shè)備選擇原則和依據(jù)

（1）設(shè)備選擇應(yīng)與選廠規(guī)模相適應(yīng)，選擇設(shè)備的形式應(yīng)與礦石性質(zhì)相適應(yīng)，滿足工藝流程的要求,（2）選用質(zhì)量優(yōu)良、節(jié)能高效、安全可靠、技術(shù)先進(jìn)的國家定型產(chǎn)品或經(jīng)過鑒定確認(rèn)可以推廣使用的新設(shè)備，并綜合考慮設(shè)備的性能和價格,（3）選用工作可靠、操作方便、維修簡單的國家定型產(chǎn)品,（4）設(shè)備選型時應(yīng)考慮礦石性質(zhì)變化所引起的處理量的波動,（5）選擇備品備件來源可靠、供應(yīng)方便的設(shè)備。

3 設(shè)備選擇計算參數(shù)的依據(jù)

3.1 碎礦設(shè)備

原礦最大粒度450mm，礦石普氏硬度為5～7，為中硬礦石，礦石密度為3.7t/m3，松散密度為2.47t/m3，原礦含水為5%，含泥按少量不影響生產(chǎn)計，最終產(chǎn)品粒度為-12mm占95%。原礦處理量為1500t/d，工作時間為18h/d。

3.2 磨礦設(shè)備

3.2.1 參照業(yè)主提供的數(shù)據(jù)：一臺2436格子型球磨機(jī)，N=280kW，處理量為35t/h，給礦粒度≤20mm，產(chǎn)品粒度為200目約55%。

3.2.2 無可磨度系數(shù)測定試驗。磨礦分級循環(huán)負(fù)荷250%，原礦處理量為1500t/d，工作時間為24h/d。磨礦設(shè)計為-200目65%。

3.3 浮選設(shè)備

在選擇浮選機(jī)時要根據(jù)礦場的實際情況來計算選擇。

粗選和掃選工藝在通常情況下都使用的同規(guī)格浮選機(jī)，精選時通常采用的浮選機(jī)比粗選規(guī)格的要小，因為精選是在粗選后的精礦進(jìn)行再精選，其數(shù)量比原礦量少很多。

浮選礦漿體積的計算方式：

W=[K1×Q（R+1/ρ）]/60

式中：W是計算礦漿的體積，m3/min,Q是指設(shè)計生產(chǎn)作業(yè)的流程量（也包括了返程量），t/h,ρ是礦石的密度，t/m3,R是代表生產(chǎn)作業(yè)時礦漿的液體和固體重量之比,K1表示處理量不均衡的系數(shù)。當(dāng)浮選前為濕式自磨時，K1=1.3。

例如：某銅礦選礦廠設(shè)計的生產(chǎn)規(guī)模為30萬t/a，工作時間為300d/a，24h/d，處理量為1000t/d，礦石密度為2074t/m3。

按照以上銅礦選礦廠的總體設(shè)計配置要求，采用單系列浮選作業(yè)生產(chǎn)。設(shè)計人員會同礦廠業(yè)主通過對相關(guān)機(jī)械設(shè)備廠家的考察及類似選礦廠的生產(chǎn)使用實際證明，HCF II/KYF II浮選機(jī)的機(jī)械性能好，生產(chǎn)耗能低，選礦指標(biāo)好，推薦使用HCF II/KYF II浮選機(jī)。

3.4 脫水設(shè)備

銅精礦濃縮給入濃度為20%～25%，濃縮機(jī)底流濃度約為50%。硫精礦濃縮給入濃度為22%～25%，濃縮機(jī)底流濃度約為50%。尾礦直接排到尾礦庫。

4 選礦新工藝

在傳統(tǒng)選礦工藝流程的基礎(chǔ)上，根據(jù)硫化銅礦的礦石性質(zhì)和嵌布粒度特性不斷調(diào)整磨浮工藝，是各大選礦廠提高銅精礦品位、回收率和降低生產(chǎn)成本的主要方法，其效果也最為明顯。有的選礦廠為進(jìn)一步提高銅的精礦品位和回收率，推出了快速浮選新工藝，并結(jié)合高效選擇性捕收劑，實現(xiàn)了大部分銅礦物的快速浮選和早收。針對近年來原礦性質(zhì)發(fā)生的變化，采用了銅分步優(yōu)先浮選—中礦再磨再選，以石灰調(diào)漿，中咸度粗選、高咸度精選的流程，同時為了伴生金、銀的綜合回收和硫的選別利用創(chuàng)造了有利條件，或者根據(jù)高硫銅礦石中硫的可浮性多變的特點，采用優(yōu)選浮選與等可浮浮選相結(jié)合，加上中礦再磨單獨分選的流程獲得合格銅精礦。對于含砷高、高氧化率、賦存狀態(tài)復(fù)雜的難選銅礦石，采用了階段磨礦、粗精礦再用球磨機(jī)磨、精尾再磨再選的工藝，以硫化納為沉淀劑，硫代硫酸納與氯化銨組合作砷的抑制劑，成功實現(xiàn)了銅砷分離，取得了良好的選別指標(biāo)。

目前，各選礦廠的機(jī)械水平較高，除鋼球添加等工序需要人工作業(yè)外，其他工序均是機(jī)械化作業(yè)，各車間都配置了檢修、吊裝所需的起重設(shè)備，故需配備較強(qiáng)的技術(shù)操作工人及檢修力量，以確保工藝設(shè)備正常運轉(zhuǎn)和企業(yè)生產(chǎn)效益。

很多企業(yè)的碎礦車間破碎設(shè)備采用進(jìn)口設(shè)備，使碎礦產(chǎn)品細(xì)而均勻，實現(xiàn)多破少磨，減少磨礦能耗。圓錐細(xì)碎機(jī)前設(shè)置除鐵裝置間，保障細(xì)碎設(shè)備的正常工作。在細(xì)碎前設(shè)有緩沖倉，緩沖倉下設(shè)有調(diào)速的移動膠帶機(jī)，可控制給礦量，以保證圓錐細(xì)碎達(dá)到擠滿給礦。車間配置了檢修、吊裝所需的起重設(shè)備。積水地面配液下泵以防積水。各膠帶轉(zhuǎn)接處灰塵產(chǎn)生點設(shè)有除塵設(shè)備。

眾多企業(yè)的磨浮車間都設(shè)皮帶稱，方便恒定給礦。粉礦倉下給礦設(shè)備為氣動閘閥，給礦量由膠帶調(diào)速控制，采用氣動閘閥給礦，能減少粉塵。針對于原礦中有木渣的問題，設(shè)置有圓筒隔渣篩。藥劑給藥機(jī)為數(shù)控給藥機(jī)，并設(shè)有藥劑儲存間、藥劑配制給藥間，各精礦、尾礦設(shè)有自動取樣機(jī)。一部分浮選機(jī)為充氣式，設(shè)有充氣的風(fēng)機(jī)，氣量可按需調(diào)整。車間配置了檢修、吊裝所需的起重設(shè)備。藥劑儲存間配有所需的起吊設(shè)備，以方便存儲、移動藥劑，藥劑配制給藥間也配有所需的起吊設(shè)備，方便起吊藥劑，車間地面設(shè)地溝和液下泵以防積水和礦漿流失。

脫水車間配置節(jié)能的陶瓷過濾機(jī)。車間配置了檢修、吊裝所需的起重設(shè)備。陶瓷過濾機(jī)清洗陶瓷片時，設(shè)有自動配酸及清洗設(shè)備。地面設(shè)地溝和液下泵以防積水和礦漿流失。精礦倉配抓斗吊，方便汽車裝礦。

石灰乳制備車間配磨機(jī)和螺旋分級機(jī)組合成閉路系統(tǒng)，車間配置了檢修、吊裝所需的起重設(shè)備。地面設(shè)地溝和液下泵以防石灰漿外流污染環(huán)境。石灰乳揚送配泵自動揚送。

5 預(yù)期達(dá)到的目標(biāo)（明確新見解及創(chuàng)新點）

設(shè)計中采用了高效節(jié)能的新工藝、新技術(shù)、新設(shè)備，嚴(yán)禁選用能耗高或國家公布的淘汰產(chǎn)品,選礦實行精料方針，盡可能提高精礦品位，降低精礦含水率,加強(qiáng)對各工序及主要能耗設(shè)備的計量和自動化儀表的控制措施。

設(shè)計注重主體方案，技術(shù)上可行，經(jīng)濟(jì)上合理，加快工程建設(shè)，使之符合投資省、周期短、見效快、經(jīng)濟(jì)效益好的原則,選擇的設(shè)備在滿足實用、可靠、高效、節(jié)能的前提下，優(yōu)先采用國產(chǎn)優(yōu)質(zhì)設(shè)備，以降低投資。設(shè)備選用應(yīng)使生產(chǎn)可靠并便于管理和操作，選礦廠裝備水平必須達(dá)到國內(nèi)先進(jìn)水平。

6 結(jié)語

市場經(jīng)濟(jì)促進(jìn)了我國銅礦石選礦機(jī)械設(shè)備的技術(shù)發(fā)展，提高資源利用率。高效低毒選礦藥劑，減少環(huán)境污染。各銅企業(yè)可根據(jù)實際情況在生產(chǎn)工藝和設(shè)備選擇中采用新工藝，節(jié)能環(huán)保的新設(shè)備。

開發(fā)礦產(chǎn)資源容易導(dǎo)致嚴(yán)重的環(huán)境問題，破壞土地植被，引起水土流失,三廢排放的管理不善，也容易導(dǎo)致環(huán)境的嚴(yán)重污染。企業(yè)在進(jìn)行選取系統(tǒng)設(shè)計時，要充分考慮對環(huán)境的破壞及采用相應(yīng)的措施，解決項目可能導(dǎo)致的環(huán)境問題。設(shè)計中對選礦廠排放的廢水、廢氣、粉塵、廢渣及噪聲等均采取有效的綜合治理措施，各類污染物均能做到達(dá)標(biāo)后排放，對生態(tài)影響采取必要的防范措施及補(bǔ)救措施后，將生態(tài)環(huán)境的影響降低到最小或恢復(fù)到建設(shè)前的水平，企業(yè)建成投產(chǎn)后，對該地區(qū)的大氣、水、聲以及生態(tài)環(huán)境不會產(chǎn)生明顯的影響。同時選礦過程中的危險因素眾多，對安全要求很高，為了確保安全生產(chǎn)，必須采用相應(yīng)的安全評價，以確保設(shè)計的裝置實現(xiàn)安全生產(chǎn)，不產(chǎn)生新的安全隱患。選礦工序中不安全因素主要是在設(shè)備運轉(zhuǎn)地點及用電地點，包括破碎、磨礦、攪拌槽、變配電和電機(jī)等處以及設(shè)備檢修中的吊裝過程等。在設(shè)計中對自然危害安全因素、生產(chǎn)危害安全因素均進(jìn)行了詳細(xì)辨識，遵循“安全第一，預(yù)防為主的方針。采用成熟的工藝和安全、可靠設(shè)備,選礦廠各生產(chǎn)設(shè)備操作點均為操作人員留有足夠的操作空間,各操作平臺、地坑以及其他需要到達(dá)而又有跌落危險的地點，均設(shè)有安全防護(hù)欄或蓋板,對裸露傳動設(shè)備的運動部件設(shè)置安全防護(hù)罩,對電氣設(shè)備都采用了相應(yīng)的安全接地和防雷裝置,各建筑物防震按基本烈度7度設(shè)防,設(shè)備檢修應(yīng)事先編制維修計劃，檢修人員要做好個人勞動保護(hù)。

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作者簡介：胡堅強(qiáng)（1966-），男，湖南寧鄉(xiāng)人，四川里伍銅業(yè)股份有限公司機(jī)械制造專業(yè)工程師，工商管理碩士，研究方向：企業(yè)經(jīng)營管理。

（責(zé)任編輯：秦遜玉）