遼寧某金礦破磨系統(tǒng)在狹窄空間的工藝設(shè)計改造

陳 薇

（北京礦冶科技有限公司，北京 100160）

1 引言

遼寧某金礦位于遼寧省鳳城市，北與本溪市，西與遼陽市相鄰。該礦原設(shè)計生產(chǎn)規(guī)模為2000t/d,年處理礦石66萬t，由于半自磨機檢修停產(chǎn)過度頻繁，導(dǎo)致長期運轉(zhuǎn)率低。本次改造內(nèi)容是針對破磨工藝進行的，改造前工藝流程為：粗碎+半自磨+球磨。

2 礦石性質(zhì)

該礦礦物組成比較簡單，地表氧化礦石主要礦物成分是褐鐵礦、銀金礦、石英、正長石組合［1］。原生礦石中金屬礦物主要為黃鐵礦，約占6%，其次為黃銅礦，閃鋅礦、自然銀、赤鐵礦、自然鉍、方鉛礦、磁鐵礦、斑銅礦、輝銅礦等。非金屬礦物以石英、正長石、碳酸鹽巖三種礦物為主［2］。原礦主要化學成分見表1。

礦石中的主要回收元素除金以外，伴生有價金屬元素銀、銅、鉛、鋅的含量很少，暫不考慮回收利用，有害元素主要為砷和碳。

表1 原礦化學成分

3 破磨工藝

3.1 原破磨工藝

選廠現(xiàn)有的破磨工藝流程是粗碎+半自磨+球磨流程，粗碎采用1臺PEF0710顎式破碎機，半自磨機采用1臺Φ5500×2400濕式半自磨機，半自磨機的排礦經(jīng)尾部振動篩篩分，篩上頑石破碎后經(jīng)皮帶返回半自磨機，篩下礦漿經(jīng)渣漿泵打入旋流器，底流進入1臺Φ3600×6000溢流型球磨機。破磨工藝流程見圖1。

圖1 原破磨工藝流程圖

該工藝流程在生產(chǎn)中存在以下缺點：

（1）生產(chǎn)中的半自磨機傳動系統(tǒng)裝配精度低，致使小齒輪更換次數(shù)頻繁，每次維修小齒輪的時間大概需要7天，半自磨機設(shè)備的年運轉(zhuǎn)率低，停產(chǎn)檢修頻繁。

（2）粗碎產(chǎn)品粒度大，導(dǎo)致半自磨機給礦粒度大、能耗高、鋼球消耗量大、襯板更換周期短；半自磨機排礦產(chǎn)品中碎鋼球多，致使頑石破碎系統(tǒng)不能正常使用，半自磨機產(chǎn)品經(jīng)過篩分后，篩上產(chǎn)品直接返回半自磨，影響其產(chǎn)品粒度，并制約后續(xù)球磨機生產(chǎn)能力［3］。

3.2 改造后破磨流程

改造后破磨工藝流程為三段兩閉路破碎+一段磨礦閉路流程，替代原有的粗碎+半自磨+球磨工藝流程，半自磨機停用，利用原有球磨機。改造后工藝流程見圖2。

圖2 改造后破磨工藝流程

破磨流程改造后，粗碎利用原有1臺PEF0710顎式破碎機，破碎產(chǎn)品通過原1#皮帶輸送機和新增NO.1皮帶輸送機給入1臺2YAH2460圓振動篩中，一層篩網(wǎng)的篩孔設(shè)置為100mm，篩上粒度大于100mm的礦石給入中碎的細腔型顎式破碎機PEX0313。二層篩面的篩孔設(shè)置為14mm，粒度大于14mm的礦石給入1臺HP300短頭圓錐破碎機。中碎產(chǎn)品和細碎產(chǎn)品經(jīng)過NO.2皮帶輸送機、1#轉(zhuǎn)運站、3#轉(zhuǎn)運站、新增NO.3皮帶輸送機轉(zhuǎn)運到原有1#皮帶機上，返回圓振動篩。0～12mm的篩下合格產(chǎn)品由NO.4皮帶輸送機、2#轉(zhuǎn)運站、新增NO.5皮帶輸送機進入原有粉礦倉。

磨礦采用一段閉路磨礦工藝，球磨最終產(chǎn)品粒度-200目65%，磨礦后產(chǎn)品進行浮選工藝。

3.3 配置特點

傳統(tǒng)的破碎篩分工藝布置缺點是破碎級數(shù)較多，導(dǎo)致系統(tǒng)復(fù)雜化，處理能力降低，維護修理費用增高，勞動生產(chǎn)率降低，揚塵點增多，投資也高，占地面積大［4-5］，因此，當場地有限時，則無法布置中細碎和篩分工藝裝置。

本次改造將原有破磨工藝流程：粗碎+半自磨+球磨，改造為：三段兩閉路+球磨一種新的破磨流程。由于選廠改造場地有限，新增中碎和細碎工藝配置較困難。因此，設(shè)計的主要配置特點是，充分利用現(xiàn)有的空間，將2YAH2460圓振篩放置在中細碎廠房中的標高16.7m平臺上，標高11.9m平臺布置了運輸篩下產(chǎn)物的No.4號皮帶輸送機。標高6.2m平臺布置中碎和細碎破碎機給礦皮帶，標高3.0m平臺布置了中碎破碎機和細碎破碎機，標高0.0m平臺布置了No.2號皮帶輸送機，將中細碎破碎機的破碎產(chǎn)物輸送至轉(zhuǎn)運站，再經(jīng)No.1號皮帶輸送機輸送至2YAH2460圓振動篩。工藝配置圖見圖3。

有限空間破碎篩分多層立體布置具有以下優(yōu)點：利用高差實現(xiàn)對礦石的輸送及破碎篩分工藝，可以有效地減少廠房的用地面積，降低建設(shè)投資，非常適用于工業(yè)場地有限且規(guī)模較大的選廠［6］。該有限空間破碎篩分多層立體布置結(jié)構(gòu)簡單，效果明顯，成本低廉，實用性強［7］。

圖3 工藝配置圖

4 結(jié)論

該礦礦石類型簡單，主要礦物經(jīng)過三段兩閉路破碎、一段閉路磨礦，項目改造后，工藝由粗碎+半自磨+球磨變?yōu)槿蝺砷]路破碎+一段球磨閉路工藝，旋流器溢流直接進入浮選作業(yè)。

設(shè)計生產(chǎn)規(guī)模為處理礦石量2000t/d，年產(chǎn)金精礦3.366萬t，金精礦品位20g/t，金回收率84%。該選礦廠已于2016年9月正式投產(chǎn)，目前運行正常。

通過破磨工藝改造的投資表2可以看出，該工藝改造需要投資大約826萬元；而改造前后的技術(shù)經(jīng)濟指標對比表3中看出，改造后，新工藝的成本更低，每年可以節(jié)約400萬元左右，經(jīng)濟效益更高，兩年后就可回收全部投資。

表2 破磨工藝改造投資表

該有限空間破磨工藝改造效果明顯，成本低廉，實用性強。

表3 改造前后技術(shù)經(jīng)濟指標對比表