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磁鐵礦選礦廠節能降耗

放大字體  縮小字體 發布日期:2013-03-16  瀏覽次數:1594
 
 
 
 
 
核心提示:一、現狀在處理各類礦石的選礦廠中,磁鐵礦選礦廠數量最多,總產量也最大。雖然鐵選廠規模相差甚遠,最大規模年處理1400萬噸,最

一、現狀

    在處理各類礦石的選礦廠中,磁鐵礦選礦廠數量最多,總產量也最大。雖然鐵選廠規模相差甚遠,最大規模年處理1400萬噸,最小規模3萬噸,但工藝流程的區別卻不大,因此許多技術改造措施在大、中、小型選廠都可以采用。目前選礦廠能耗中電耗占90%左右,選礦電能單耗占選礦廠總單位成本的50%以上。據統計,選礦廠電耗最大的是磨礦工序,占全廠電耗的50%以上;其次尾礦泵輸送工序占全廠電耗的20%以上;破碎工序占全廠電耗的10%以上。

    破碎、磨礦、尾礦輸送是選礦過程中的重要環節。影響破碎磨礦電耗高的原因是多方面的,如礦石開采中有大量廢石混入,增加了破碎、磨礦加工量;破碎、磨礦過程中破碎無選擇性、破碎比大;磨機自身、襯板及磨礦介質運動的電耗;入磨產品粒度大;分級效率低,增加了磨機循環負荷;尾礦濃度低等等。這就決定了降低破碎、磨礦、尾礦輸送電耗的途徑也必須采用綜合技術措施,才能取得預期的效果。

二、節能降耗的途徑

    1、采用超細粉碎設備,優化破碎工藝系統

山特維克、美卓等國外公司生產的圓錐破碎機,能使最終破碎產品粒度平均降低58mm,為提高磨機的磨礦效率、提高磨機的臺時處理量創造了條件。但是進口圓錐破碎機由于成本很高,讓很多選礦廠望而卻步。目前國產的高效圓錐破碎機也在破碎領域日露頭角,由于其價格相對便宜,得以在很多大、中型選廠得以應用。高效節能破碎設備不僅本身有較低的電耗,而且由于其產品粒度較小,更深層次作用在于對破碎流程的影響。如減少作業段數,將閉路簡化為開路,可減少設備數量,節省基建投資,降低運營成本。

    2、多破少磨,減少入磨礦石粒度

    破碎與磨礦是粉碎作業的兩個階段,破碎產品給入磨礦作業。物料破碎是靠破碎設備的擠壓和沖擊作用;而磨礦則靠離心力、摩擦力作用,使礦石不斷受到沖擊、擠壓、剪切和研磨而粉碎。常規破碎范圍內能量隨粒度減小的變化率很小,而磨礦范圍內能量隨粒度減小急劇增加,破碎比磨礦能耗低是選礦界公認的觀念。所以盡量減小破碎最終產品(即入磨礦石)的粒度,稱為“多破少磨”。該原則已被大多數選廠采納,新選廠的設計一般都予以充分考慮,老廠技術改造時也把降低入磨粒度作為主要內容之一。現在大、中型選廠的入磨粒度都控制在15mm以下,降低入磨粒度的節能降耗的效果是顯著的。

    但是,目前入磨最大粒度小于10mm的選礦廠尚不多,主要是傳統細碎設備的性能決定了產品難以再細碎。如果不恰當地減小產品粒度,就會降低破碎生產能力,并加速破碎機磨損甚至損壞。因此進一步縮小入磨粒度,必須選擇新型細碎設備。

    3、設置干式預選作業,提高入磨礦石品位

    干式預選作業現已普遍應用于大、中、小型磁鐵礦選礦廠,所用磁力滾筒(磁滑輪)多數為永磁磁系,少數為電磁磁系。永磁磁系的磁場強度一般為150250 KA/m,近年來隨著高效永磁材料的應用,磁場強度可達350400 KA/m

    磁滑輪入選礦石的粒度和處理能力范圍很寬,采用自磨機的選礦廠都采用大磁滑輪對進入自磨機的礦石進行預選,入選最大粒度一般在300350mm,在中碎后進行干式磁選的粒度上限一般控制在不大于100mm;對入磨之前的粉礦進行預選,臺時處理能力可高達400噸。磁滑輪預選可以大幅度節能、降耗、增產,尤其是廢石混入率較高時其作用就會更大,可以丟棄20%50%的原礦量。

    4、強化分級,提高分級效率

    過磨是磨礦中能耗損失主要原因之一,導致過磨除磨機本身原因之外,主要是分級效率低,致使合格粒級未能及時分離出來。目前我國大部分選礦廠分級作業采用螺旋分級機,分級效率低,因而在返砂中夾雜相當數量的合格產品粒度,致使大量合格產品粒度返回磨機再磨,既影響產量又使礦物過磨增加電耗。當前,因內外已經出現水力圓錐分級機、高頻振動細篩、直線振動細篩、旋流細篩、立式圓筒篩及雙渦流水力旋流器等新型分級設備以及兩段分級工藝的應用,為我國強化分級作業創造了條件。對粗粒分級用細篩取代螺旋分級機;細粒分級以水力旋流品為主,以水力圓錐分級機或高頻細篩、旋流細篩、立式圓筒篩為輔的二次二段分級。但要迅速解決好水力旋流器的結構、參數、材質和自動控制等問題,以保持其工藝指標的穩定。

    5、采用階段磨礦階段選別流程,盡量在粗粒時選別拋尾

    我國磁鐵礦石品位普遍偏低,礦石中脈石的嵌布粒度往往大于磁鐵礦物的嵌布粒度,在礦石粉碎過程中,首先解離出單體的是脈石,及早地把解離出的脈石顆粒選出,就可以避免因脈石參與磨礦或是脈石過磨而浪費能量和材料。因此,采用階段磨礦可以實現節能降耗。實踐證明,原礦品位越低,采用階段磨選的經濟效益越顯著。尤其是采用“超粗磨大顆粒磁選拋尾”工藝,即磨至15mm時進行磁選拋棄尾礦的工藝,更具有突出的節能、降耗、增產效果。

    6、選用新型磨礦機、磨礦介質和襯板

    1)、廠的設備向大型化、操作過程自動化方向發展;而小選廠則在磨礦機軸承型式和返砂給入方式等方面進行革新。規格在Ø15003000mm以下的小型磨機,采用滾動軸承取代滑動軸承,可節能30%50%。如還有的選廠在原舊設備基礎上改進分級機返砂處的結構,使返砂自流,與原礦一起進入磨機而省掉勺頭,不僅節約電能,減少沖擊,延長鼓形給料器和齒輪壽命,還提高了運轉率,磨機易于啟動,節能增產效果顯著。

    2)、在粗磨的情況多采用球形介質,而細磨一般采用柱狀或錐狀磨段。磨礦介質的材料、顯微結構和形狀是影響磨機的重要因素。現在出現的新型貝氏體鋼球、低鉻合金鑄球、屈氏體高鉻多元合金鑄鐵球等,均具有強度高、沖擊韌性好、耐磨、破碎率低等優點。

    3)磨機襯板結構、材質的優劣,直接影響磨礦的電耗。目前我國金屬礦選廠球磨機仍以高錳鋼為主,存在問題是鋼耗大,為 0. 25 kg/ t ;電耗大,磨碎每噸礦石耗 820 kWh 的電能,約占選礦廠總電耗的50%以上;壽命短,在一段球磨機中為 68 個月,二段為 1218 個月;重量大;噪音高;在濕磨中抵抗礦漿化學腐蝕性磨損能力差。近年研制成功橡膠襯板、圓角方型襯板和磁性襯板等,在球磨機上應用取得明顯地節能效果。

    橡膠襯板具有獨特的彈性和突出的抗腐蝕性能。受沖擊時可以變形,壽命高,重量輕,節電效果顯著。一般可降低電耗 10 %15 %

    圓角方形襯板即角螺旋襯板,由于這種襯板相互錯開一定角度沿磨機排列,因而筒體內的物料與磨機軸線形成了相垂直的剪切面,對物料產生附加的剪切作用,顯著地降低了電耗。

金屬磁性襯板靠磁力緊緊吸附在球磨機筒體上,其表面吸附磨碎的鋼球和不同粒度的磁性物料形成 2050mm厚的滾動保護層,呈波紋狀對入磨礦石有提升作用。細粒易磁化物料穩定的固結在最底層,能有效消除襯板磨損。其特點是使用壽命長,比高錳綱襯板高 68 倍。厚度薄、重量輕、鋼耗少,可以降低球磨機電耗 6 %7 %。磁性襯板的問世是球磨機襯板史上一次重大突破。

    7、改造磨礦控制

    采用自動化檢測儀表,檢測磨機音頻、磨機功率和分級機電流,分析磨機工作狀況,采用模糊算法和模糊推理,優化磨機分級控制模型,實現球磨機給礦自動控制、磨礦濃度自動控制、分級溢流粒度自動控制,充分發揮磨礦分級效率,減少或杜絕球磨機脹肚和空轉時間,降低鋼球和襯板損耗,降低生產成本,經濟效果顯著。

     8、磁動脈動磁選機與細篩相配合,提高精礦品位和產量

     9、尾礦輸送

     選礦廠尾礦輸送是另一項能耗大項,由于尾砂必須及時輸送到尾礦壩,所以礦漿泵必須一天24小時不停運轉。由于排放濃度低(15%16%),造成了尾礦輸送能耗大,經營費用高。在泵站、管道、揚程均固定的情況下,較易采用變頻調速器改變機組的轉速、改變泵葉輪的參數等技術改造舊泵,通過變頻調速尾礦泵,實現高濃度或恒濃度輸送,可大大的節省能耗。

 
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