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1、S u p p l N o v e m b e r 2 0 0 8金氛霉山M E T A LM I N E增刊2 0 0 8 年1 1 月选矿厂工艺设计中的几点思考徐修生(北京矿冶研究总院)摘要主要对选矿厂工艺设计中碎磨流程的确定、过滤设备的选型及设计标准化3 个方面进行了一些探讨，阐明该几方面在选矿厂设计中的重要性。关键词选矿厂设计碎磨流程过滤设备设计标准化S e v e r a lV i e w so nt h eT e c h n i c a lD e s i g no fD r e s s i n gP l a n tX uX i u s h e n g(B e i f i n gG
2、e n e r a R e s e a r c hI n s t 豇u t eo f M i n i n ga n dM e t a l l u r g y)A b s t r a c tT h ep a p e rd i s c u s s e dt h et e c h n i c a ld e s i g n so fd r e s s i n gp l a n tf r o mt h r e e 酗p t 8o ft h ed e t e r m i n a t i o n0 fs r i n d i n gf l o w，t h es e l e c t i o no ff a l
3、t e re q u i p m e n ta n dt h ed e s i g ns t a n d a r d i z a t i o n。a n dd e s c r i b e dt h ei m p o r t a n c eo ft h e s ep o i n mi nd e s i g n K e y w o r d sD e s i g no fd r e s s i n gp l a n t，G r i n d i n gf l o w，F f l t e re q m p m e n t，D e s i g ns t a n d a r d i z a t i o n随
4、着世界经济的快速发展，对矿产资源的开发利用也得到了迅猛发展，选矿工程在资源开发利用中起着非常重要的作用，选矿厂设计是工程建设的关键环节，它是将科学技术转换为生产力的枢纽，工业生产中的先进经验、先进技术以及科学研究中的最新成果，都将通过设计推广应用到生产中去。试验研究部门所提供的选矿试验报告，一般仅对选别工艺流程进行研究，提出推荐的选别工艺流程，对碎磨流程和脱水工艺一般不作研究，设计者必须根据设计和生产实践经验。选择和制定技术先进，工艺成熟，生产可靠，经济效益高的碎磨和脱水工艺方案。下面就选厂设计过程中普遍关注的碎磨流程、过滤设备选型及设计标准化等几个问题作些探讨。l 碎磨流程的确定在大多数选矿
5、厂中，碎磨流程是投资高、消耗能量大的单元作业其设备投资占选矿厂全部设备投资的5 0 以上，能耗则占选矿厂总能耗的6 0 一7 0。国内外对碎磨流程进行了大量的研究，目前较为常用的碎磨流程有两种：常规碎磨流程，包括三段一闭路破碎+球磨、二段一闭路加球磨等；半自磨+球磨流程。随着制造技术和控制水平的发展对大中型选矿厂来说，半自磨+球磨的碎磨流程其优点越来越明显特别是处理湿而粘的矿石。经国内外很多矿山对常规碎磨流程和半自磨+球磨的碎磨流程进行比较后可知：在矿石性质都适应的前提下，半自磨+球磨的碎磨流程具有以下特点：流程简单、易于操作，半自磨流程省去了常规的二、三段破碎及筛分作业，解决了常规流程处理湿
6、而粘的矿石易导致流程不畅的难题，省去了破碎产生的粉尘回收及处理，同时也为整个流程的控制自动化创造了条件；投资和经营费用低，半自磨具有冲击破碎和研磨兼有的磨矿特点，使其设备不断大型化，为大型选矿厂的投资和经营费降低提供了更大的空间，和常规的碎磨流程相比，在同比价格下半自磨流程由于省去了中细碎厂房、筛分厂房和多条带式输送机及其相应的收尘设备、设施等，在基建投资占地面积方面具有优越性；在经营费方面和常规的碎磨流程相比。半自磨流程的单位能耗高但其金属消耗较低，总的生产费用低；有数据显示：冬瓜山铜矿碎磨流程设计对上述两种流程进行了技术经济比较结果表明：采用半自磨+球磨流程，工程造价可减少l1 2 9 万
7、元。经营费用每年可节约1 7 0 万元；要求的自动控制水徐修，(1 9 7 0 一)男北京矿冶研究总院工程设计院。高级【程师1 0 0 0 4 4 北京市西直f】外文必衡l 号。4 4 7 增刊金禹母灿2 0 0 8 年1 1 月平高，生产实践中为了更好地稳定半自磨机的工作状态，除半自磨机的给矿量可以灵活调节外大多数的半自磨机采用了变速驱动装置，可以根据给入矿石的硬度和粒度调节磨机转速保持磨矿产品的性质稳定。目前，我国先后有本钢歪头山铁矿、南京吉山铁矿、新余良山铁矿、安徽黄梅山铁矿、浙江漓渚铁矿、唐山石人沟铁矿、福建潘洛铁矿、德兴铜矿、武山铜矿、冬瓜山铜矿等矿山选矿厂采用了自磨工艺。2 过滤设
8、备选型在选矿厂工业生产中过滤设备的重要性越来越明显，它直接关系到选厂生产的稳定性和精矿产品的运输成本等，另外它对精矿产品后续加工工艺的生产工艺和加工成本都有一定的影响，因此，选矿厂设计中过滤设备的设计选型是个非常重要的环节，影响过滤机选型的主要因素为物料粒度、矿物组成和密度、矿浆的浓度、温度及粘度、浮选药剂、絮凝剂及用户对精矿含水量的要求等。目前，选矿产品常用的过滤机有真空过滤机和压滤机。2 1 真空过滤机真空过滤机按结构和操作条件分为筒型过滤机(包括内滤式、外滤式、折带式等)、圆盘真空过滤机、平面真空过滤机(转盘式、带式等)及陶瓷过滤机等。2 1 I 筒型真空过滤机筒型真空过滤机是选矿厂较早
9、使用的一种过滤设备，它主要是以滤布为过滤介质，普遍存在着耗气大、耗能高、真空度低、滤饼含水高、产量低、滤布易磨损、维修工作量大等缺点，目前在新建选厂中已较少采用。2 1 2 盘式真空过滤机盘式真空过滤机是借鉴发达国家采用盘式真空过滤机淘汰筒型真空过滤机成功经验的基础上而研制成功的一种过滤设备，由于该设备结构简单、紧凑、设备大型化、占地面积小、价格低、初期投资比其它过滤少、维修量小、脱水效果较好。近些年来，在选矿领域特别是铁矿选厂得到了广泛应用。与普遍使用的筒式真空过滤机相比，具有如下优点：过滤水分降低l 一3 个百分点；过滤系数提高3 0 一5 0；占地面积减少5 0，能耗降低3 0；具有自动
10、集中润滑，模拟屏显示等先进技术，但该设备对有色金属矿山粒度较细的物料过滤性能不理想，存4 4 8 在处理量小、物料堵塞滤布、产品水分高等问题。2 1 3 陶瓷过滤机陶瓷过滤机是一种较为高效节能的过滤设备，它是集机电、微孔陶瓷、自动化控制、超声波清洗等高新技术于一体的新一代过滤设备，具有技术先进、设计新颖、结构紧凑、维护简单、性能稳定、运行成本低等优点，在矿山产品脱水作业中得到了广泛应用，尤其在有色金属选矿厂更能显示它的优势，我国有色工业一般采用高碱细磨选矿工艺，生产的精矿粒度细，p H 值高矿浆粘度大，采用传统真空过滤机普片存在能耗大、处理能力低、滤饼水分高、滤液含固浪费大、精矿运输流失并影响
11、后续冶炼等问题，陶瓷过滤机由于其独特的工作原理和过滤介质，过滤性能和脱水效率相对较高，其滤饼水分介于普通真空过滤和压滤机之间，取得了较理想的效果。但是物料的性质对过滤效率和陶瓷板的寿命影响很大，若过滤物料很细可能会引起陶瓷板毛细孔堵塞。另外，矿浆中的残留药剂(如絮凝剂、水玻璃)等也可能会对陶瓷板毛细孔产生堵塞，影响过滤性能。2 2 压滤机压滤机的发展有1 0 0 多年的历史，最早出现在欧洲，主要应用在化学工业、煤炭工业；目前，随着资源的不断开发，金属矿山矿石品位越来越低，堪布粒度越来越细，选厂实际生产的磨矿细度也越来越细，压滤机也被逐渐应用在国内金属矿山特别是有色金属最终精矿产品过滤作业中。压
12、滤机一般为间歇操作设备主要分为板框压滤机、厢式压滤机和立式压滤机3 类。2 2 1 板框压滤机板框压滤机由交替排列的滤板和滤框构成一组滤室。滤板的表面有沟槽，其凸出部位用以支撑滤布。滤框和滤板的边角上有通孔，组装后构成完整的通道，能通人悬浮液、洗涤水和引出滤液。板、框两侧各有把手支托在横梁上，由压紧装置压紧板、框。板、框之间的滤布起密封垫片的作用。由供料泵将矿浆压人滤室在滤布上形成滤饼，直至充满滤室。滤液穿过滤布并沿滤板沟槽流至板框边角通道，集中排出。过滤完毕后。有时还通人压缩空气，通过调整吹气时间，可进一步降低滤饼水分。随后打开压滤机卸除滤饼，清洗滤布重新压紧板、框，开始下一工作循环。板框压
13、滤机对于滤饼压缩性大，对近于不可压缩的悬浮液都能适用。操作压力一般为0 3 0 6徐修生：选矿厂工艺设计中的几点思考2 0 0 8 年11 月M P a 特殊的可达3M P a 或更高。过滤面积可以随所用的板框数目增减。板框通常为正方形，滤框的内边长为3 2 0 25 0 0r e a l，框厚为1 6 8 0m m，过滤面积为l l2 0 0m 2。板与框用手动螺旋、电动螺旋和液压等方式压紧。板和框用铸铁、铸钢、不锈钢、聚丙烯和橡胶等材料制造。2 2 2 厢式压滤机厢式压滤机它的结构和工作原理与板框压滤机类似，不同之处在于滤板两侧凹进，每两块滤板组合成一厢形滤室，省去滤框，滤板中心有一圆孔。
14、悬浮液由此流入各滤室。这种过滤机适用于需要在较高压力下过滤而滤渣不需要洗涤的悬浮液。2 2 3 立式压滤机立式压滤机滤板水平和上下叠置，形成一组滤室，占地面积较小。它采用一条连续滤带，完成过滤后，移动滤带即可进行卸饼和清洗滤布，操作自动化程度高，国外大多数铜矿选厂采用立式压滤机过滤铜精矿，效果较好。压滤机的适用范围广，结构较简单。板与框的压紧和拉开，卸料和清洗滤布都可实行自动化操作，有利于压滤机向大型化发展。压滤机的滤室中采用弹性橡胶隔膜后，可在过滤结束时用高压水或压缩空气借助橡胶隔膜压缩滤饼，使滤饼受到进一步压榨脱水，3 设计标准化随着社会的进步和发展，工作效率在经济活动这显得越来越重要，市
15、场的竞争就是时间和质量的竞争，再按步就班，按过去的方式搞设计，就会在市场中处于不利地位。要想在市场中赢得项目，就必须反应快，适应市场的变化，用高速度高质量的设计满足市场要求，且尽量做到少投人多产出，所以我们就应该使选矿厂设计程序化、标准化，减少设计工作量，在短时间内出较多的成果。工艺设计图纸的复用率是衡量选矿厂设计标准化程度的一个重要指标，特别是在施工图阶段，施工图设计的工作量主要是图纸，现在工艺设计图纸的复用率一般在2 0 左右。小型矿山及黄金选矿厂设计工艺部分图纸复用率高一些。如某金矿选矿厂设计中选矿工艺部分施工图为甲1 1 4 9 1 2 5 张，其中复用图为甲1 6 3 5 张，复用率
16、高达4 2 5 8。设计标准化可大大降低选矿设计的工作量，提高工作效率和劳动生产率；标准化的内容是在总结以往设计经验的基础上作出的，且在生产中已得到了较好的检验，比较全面、系统，避免了漏项及设计时由于粗心造成的错误，提高了设计质量，缩短了设计时间，为按时完成设计任务提供了保证，尤其对投标项目更是如此。选矿厂设计的标准化即保证了设计质量，提高了工作效率，又适应了市场经济的需求。特别对当今的计算机设计制图，其优越性会更加充分地体现出来；当然，随着选矿技术的进步，新的工艺、新的设备不断出现，对已标准化的内容需及时进行补充、修改已满足设计的需求及符合国家的标准规范等。4 结论随着矿产资源的开发利用，原
17、矿品位日趋降低，选矿厂设计是工程建设的关键环节，它直接关系到工程项目在建设过程中的投资规模和建成后能否取得较好的社会效益、经济效益。要做好选矿厂设计碎磨流程和过滤设备的选择及设计标准化应是几个值得探讨的问题。(收稿日期2 0 0 8-0 8-2 3)4 4 9 选矿厂工艺设计中的几点思考选矿厂工艺设计中的几点思考作者：徐修生作者单位：北京矿冶研究总院 100044 本文读者也读过(10条)本文读者也读过(10条)1.李红 选矿设备(浮选机)选择计算探讨期刊论文-新疆有色金属2011,34(5)2.苏群 选矿厂设计中的节水措施会议论文-20103.王毓华 磨矿浮选主厂房计算机辅助设计的研究期刊论
18、文-有色金属设计2001,28(2)4.陈典助.CHEN Dianzhu 西藏甲玛铜多金属矿选矿厂设计与生产实践期刊论文-有色金属（选矿部分）2011(2)5.蒋荫麟 选矿厂设计中的总图布局与选矿工艺的关系期刊论文-有色金属设计2003,30(2)6.张军.张宗华.Zhang jun.Zhang zong hua 选矿节能降耗途径的思考期刊论文-金属矿山2007(5)7.熊喜林 山达克选矿厂设计问题探讨及改进方案与建议期刊论文-有色金属(选矿部分)2000(4)8.孙永峰.王淑红.董风芝 基于CAD系统的选矿设计图库开发期刊论文-化工矿物与加工2007,36(12)9.刘春毛 谈谈在选矿厂设计和建设中不可忽略的几个问题会议论文-200910.何景玲.刘贺民.陆欢欢 蒙古国伊罗河铁矿选矿厂设计中工艺流程的选择会议论文-2010 本文链接：http:/