某选矿车间一期磨矿—分级作业流程的改造

张　伟　徐　健

(1.山东钢铁股份有限公司；2.济南钢城矿业有限公司)



某选矿车间一期磨矿
—分级作业流程的改造

张伟1徐健2

(1.山东钢铁股份有限公司；2.济南钢城矿业有限公司)

摘要济南某矿业公司选矿车间一期磨矿—分级作业球磨机处理能力仅25 t/h，远低于二期的40 t/h，同时螺旋分级机返砂比高达1 217%，返砂率仅10%。为提高球磨机处理能力，改善分级效果，对一期磨矿—分级作业进行改造。通过增加分级效率高、返砂比低的水力旋流器和安装配套的上料泵及管道对一期球磨产品进行分级，确定合适的设备型号和安装方案后，一期球磨机处理能力提高到30 t/h，返砂比降低至220%，同时可实现水力旋流器和螺旋分级机单独、并联和串联使用的灵活切换，达到降低球磨机能耗、提高磨矿—分级作业指标的目的，有利于矿业公司能耗的降低和经济效益的提高。

关键词球磨—分级水力旋流器返砂比

球磨机是选矿生产中的主要设备，其经济运行指标的优劣直接决定着磨矿—分级作业水平的高低。济南钢城矿业有限公司选矿车间一期和二期选矿系统分别于1993年和1998年投入生产，承担着全部井下自产矿石的加工任务。两期系统对应的磨矿—分级作业球磨机型号分别为MQG2721、MQG2728，球磨机长度分别为2 100，2 800 mm，配备的电机型号相同，功率均为280 kW。实际生产中，一、二期球磨机处理能力分别约25，40 t/h，一期球磨机的处理能力明显偏低，制约着整个选矿厂生产指标和产能的提高。为提升一期磨矿—分级作业经济技术指标，实现降低能耗生产，对其进行改造。

1存在问题

对一期和二期磨矿—分级作业指标进行分析，结果分别见表1、表2。

表1一期磨矿—分级作业指标

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在相同给矿条件下，若一期磨矿—分级作业分级机溢流细度与二期相同，根据球磨机处理量与其长度成正比的关系，按二期球磨机处理能力40 t/h计算可知，一期球磨机处理能力可达到 30 t/h。由表1、表2对比可知，一期球磨—分级作业分级机溢流细度大、返砂比高、分级效率低是导致其处理能力低于理论处理能力的主要原因。

表2二期磨矿—分级作业指标

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2改进措施

增加分级效率高、返砂比低的水力旋流器对一期球磨产品进行分级，同时配套安装水力旋流器上料泵及管道。

2.1水力旋流器选型

球磨机给矿细度-0.074 mm 10%，作业改进后要求溢流细度-0.074 mm 55%，处理能力30 t/h，返砂比300%，物料平衡参数计算结果见表3。

表3　物料平衡参数表

将表3结果与水力旋流器生产厂家的型号参数对照，确定选择型号为FX400-GT-P水力旋流器，主要参数：进料体积流量102.7 m3/h，给料压力0.06～0.10 MPa，单台处理量90～120 m3/h。

2.2上料泵选型

上料泵的性能是旋流器能否发挥最大作用的关键。根据旋流器的矿浆流量、浓度等，选取上料泵流量为120 m3/h。根据安装位置、管道长度和高差要求，确定上料泵扬程余量为15 m。

2.3安装方案

在主厂房内进行磨矿—分级作业的改造。将水力旋流器安装在一期球磨机给料机头右上方，制作旋流器支架、溢流箱、排矿箱。水力旋流器沉砂自流至球磨机进料端口，溢流通过管道自流至一期分级机溢流池。

水力旋流器上料泵安装在一期分级机给料口下侧，进矿管道与分级机槽体下部连接，在管道上安装控制阀门。为方便工艺切换，防止上料泵吸空，可在分级机槽体下部修建缓冲箱，上料泵进矿管道与缓冲箱相连。

为防止碎钢球及大颗粒堵塞上料泵及旋流器，安装球磨机排矿转筛，控制筛孔尺寸。

2.4操作要点

(1)单独使用水力旋流器时将现分级机双螺旋提起，分级机槽体起到缓冲池的作用。

(2)单独使用旋流器未实现目的时，将分级机螺旋落至底部，使分级机与旋流器并联，二者同时作业。

(3)当原矿嵌布粒度较细、一段磨矿难以实现目的矿物单体解离时，关闭上料泵入口，将现分级机溢流槽单独安装在上料泵进料管道，使分级机溢流由旋流器再次分级，实现二者串联使用，但会降低球磨机的处理能力。

3改造效果与经济效益

3.1改造效果

改进措施实施后，一期磨矿—分级作业球磨机处理能力达到30 t/h，溢流-0.074 mm粒级含量超过60%，返砂比220%，给后续浮选创造了良好的条件。

3.2经济效益

改造方案中主要设备为旋流器2台、上料泵2台，辅助材料为钢塑复合管及部分钢材，不需要另建厂房和安装吊装设备，总投资费用不超过35万元。

改造后，一期磨矿—分级作业处理能力提高了5 t/h，按每月22个工作日计，在没有设备出现故障停机的前提下，每月可以提前1.8 d完成任务。一期球磨机全年开机时间减少636 h，降低电费约 30万元/a，大大提高了一期球磨机对矿石的适应能力，同时避免了因作业欠产而使工人被动加班的现象，降低了劳动强度和人力成本，具有显著的经济效益。

4结论

济南某矿业公司选矿车间一期选矿系统磨矿—分级作业通过增加2台水力旋流器和安装配套的上料泵及管道进行流程改造，其中旋流器型号为FX400-GT-P，上料泵流量为120 m3/h，扬程余量15 m。安装实施后，一期磨矿—分级作业球磨机处理能力达到30 t/h，溢流-0.074 mm超过60%，返砂比220%，提高了一期球磨机的处理能力，改善了磨矿—分级作业指标。同时实现了水力旋流器和螺旋分级机单独、并联、串联3种工作方式的灵活切换和有效组合，使该磨矿—分级作业对矿石的适应性大大提高，也降低了人力成本，提高了选矿车间的产能和经济效益。

(收稿日期2015-01-15)

张伟(1971—)，男，工程师，250101 山东省济南市历城区工业北路21号。