豐山銅礦銅精礦水分攻關與設備選型研究

張國盛

（大冶有色金屬有限責任公司礦業分公司，湖北 黃石 435101）

1 項目背景

精礦水分是衡量精礦質量的重要標準之一。降低水分可以滿足用戶和運輸要求，吸水再用可以節約用水，洗水閉路循環可以減少環境污染。大多數選分作業都是在水中進行的。濕法選礦得到的精礦含有大量的水分，這對精礦的直接使用或繼續加工都不合適[1]。濕式選礦的精礦產品水分含量高，水的重量常為精礦干量的幾倍。精礦中的水分還會給運輸和裝卸造成困難，并且增加運輸費用。在水資源缺乏的地區，更需回收選礦產品中的水返回再用，以減少新鮮水的消耗量。脫水的方式分為機械脫水、熱能脫水、物理化學方法脫水等。熱能脫水存在能耗較高的缺點，金屬礦山首選機械脫水。

2 豐山銅礦生產工藝流程概況

豐山銅礦選礦車間生產的銅精礦粒度200目以下的銅精礦占比例40%左右，200目以上的銅精礦占比例占60%以上。多年來，陶瓷過濾機過濾200目以上細粒級銅精礦效果不佳，水份最高可達到25%以上，造成輸送的銅精礦水份超標。因此有必要探索一條新的過濾途徑，以確保礦出礦水份達標。豐山銅礦選銅、選鉬工藝：破碎流程為三段一閉路，選別流程為階段磨選流程。一段磨礦后，在弱堿條件下采用一粗三掃混合浮選流程，中礦循序返回，得到粗精礦，粗精礦再磨后先經過一次精選，然后在高堿條件下采用一粗一掃銅硫分離得到銅鉬混合精礦和硫精礦，銅鉬混合精礦經濃縮后采用一粗七精，其中精選二精礦再磨，中礦循序返回，得到銅精礦和鉬精礦。銅精礦經濃縮、過濾后儲存或出廠，鉬精礦烘干后裝袋儲存或銷售，硫精礦隨尾礦排至尾礦庫。

圖1 豐山銅礦選礦生產工藝流程圖

3 設備改造前脫水工藝的狀況描述

改造前，銅精礦進入脫水24m濃密機后從錐底進入陶瓷過濾機，通過濾板將水分慮出后得到銅精礦濾餅，濾餅水分在17%。當設備真空度不足、濾板未充分反洗時，水分更加不可控制。尤其是200目細粒級物料，過濾機無法進行處理，經常出現事故水分指標。

4 脫水設備的選型、改造

4.1 設備改造目標

主要目標銅精礦水份≤12%。

4.2 設備改造安裝調試主要措施和實施經過

（1）設備選型。通過前期考察和技術交流，調撥一臺程控隔膜壓濾機，型號為：XMZGF80/1000-U，過濾面積80m2，配板數49塊，處理量：6t/h～9t/h。

（2）設備選址及安裝。根據選礦車間脫水大班的實際情況設計壓濾流程，合理布置礦漿管道和水管道，將老真空泵房脫水桶、真空泵和電機全部拆除。在3#精礦倉上（靠近精礦倉走道邊）用工字鋼、槽鋼和鋼格網做一平臺（4m＊10m）與老過濾機平臺平齊。將渣漿泵和多級清水泵安裝在老真空泵房原安裝真空泵和電機的地方，渣漿泵和多級清水泵地腳要進行發砼，地基結構兩次灌漿。壓濾機的安裝地腳結構用鋼結構焊接。渣漿泵入口直接連接到24m濃密機底部精礦管道上，多級離心泵清水泵入口直接連接到脫水生產水管上，渣漿泵和多級清水泵都在主控柜上進行自動控制。

（3）卸料裝置安裝。壓濾機卸礦裝置，采用卸礦溜槽，卸礦溜槽用8mm鐵板制作安裝，傾斜角度不小于600°人行通道要求暢通，壓濾機周圍需留寬度1.5m左右的安全通道，以確保操作安全。設計下礦溜板，既方便濾餅完全脫落，又方便抓斗工及時回收精礦。還可以不采取皮帶輸送的方式，而減少安裝的復雜性和增加生產成本的情況。

（4）設備調試。在調試過程中，發現壓榨時的水壓和進入壓濾機進料壓力在自動控制程序內難以得到控制，經常由于水壓和進料壓力過大而造成壓濾板破損的情況。根據這種情況，技術人員采用變頻器通過改變頻率來改變清水泵和渣漿泵的電機轉速和電機電流達到穩定壓榨水壓力和穩定礦漿進入壓濾機壓力，使壓榨水壓力控制在0.8MPa～1.0MPa之間，進料壓力控制在0.8MPa以下，效果較為明顯。為了確保濾餅的厚度及銅精礦的水份，在開車過程中就要合理設置進料時間、壓榨時間、壓榨延時時間以及排水時間，根據實際情況，將進料時間、壓榨時間、壓榨延時時間以及排水時間分別設置為300s、300s、100s、150s，既保證了濾餅厚度控制在30mm左右和銅精礦水份達到16%以下，又能減少濾餅不能自動脫落而需要人工卸料的情況，大大減少了職工的勞動強度。

（5）設備工藝優化。脫水操作工每次開車之前，將磨浮生產的精礦放到30m濃密池存放一周，以便增加精礦的脫藥效果。開車時，首先開陶瓷過濾機將40%的200目以下的粗顆粒過濾完，操作工看見陶瓷過濾機礦快變濕，開始用壓濾機將60%左右的200目以上的銅精礦過濾完，通過一系列措施，選礦車間銅精礦水份可控制在12%以下。

5 設備選型改造后的實施效果

壓濾機投入后，選礦車間脫水大班細粒級銅精礦水分達到12%以下，可獲得如下效益。

①通過配礦可使得銅精礦出廠水份達到12%，完成公司考核目標。②我礦出廠礦山銅為5000t，精礦品位21%，應出廠銅精砂為23810t。水分從17%下降到12%，每年出產銅精砂從23810t下降到22619.5t，減少無效運輸1190.5t，減少運礦40車次，降低了運費。③水分降低至12%后也無需翻曬，減少了以往由于翻曬損失的銅精礦和由于濕度太大在運輸途中的灑礦損失。