优化双层复振筛在选矿生产中的应用

刘兴全 蔡海辉 陈俊豪 程福超

(鞍钢集团矿业有限公司，辽宁 鞍山114000)

0 引言

某磁选厂工艺流程是阶段磨矿-单一磁选-细筛再磨工艺流程。细筛作业采用的是某厂第一代电磁振动振网筛，长期使用后机体老化，振动减弱，筛分效率降低，细筛再磨循环量增大，生产上产生严重后果。一是再磨超负荷运行，降低了再磨磨矿效果，入筛粒度低于标准；二是二段脱水槽负荷过大，上升水量给不上，影响产品质量；三是进一步提高细筛振幅、瞬振、瞬振时间等控制参数，造成细筛控制柜温升过高，细筛故障率升高，同时构成火灾隐患。为了解决这一制约生产的难题，将原细筛改造为双层复振筛。通过现场对比试验，考察双层复振筛筛分效率和品位变化情况，确定双层复振筛最佳控制参数，提高筛分效率。通过长周期运行，优化解决双层复振筛存在的问题，延长聚氨酯筛网使用周期，降低运行成本，优化生产操作，降低选别设备作业率，增加经济效益。

1 设备简介

双层复振筛的结构，见图1。其结构与原电磁振动振网筛结构类似，在原先筛箱上部增加了两台振动电机，结合8个激振器，由筛上电机的直线振动与电磁振动形成复合振动。复合振动的振动幅度大，比单一振动有更高的工作效率。上层筛网采用不锈钢金属编织网或聚氨酯材质筛网，下层筛网采用高分子聚氨酯材质的筛网，聚氨酯筛网具有优良的物理机械性能：高强度、高弹性、高耐磨，开孔率在27%以上，具有操作简单、性能稳定、筛分效率高、功耗低、自清理筛网等特点。

1—筛前溜槽；2—筛箱；3—瓦座减振组合；4—漏斗；5—机架组合；6—给料箱；7—减振弹簧；8—控制柜

2 细筛技术参数

双层复振筛与电磁振动筛的技术参数见表1。

表1 细筛技术参数

与原电磁振动振网筛相比，双层复振筛有2个筛上电机，用于细筛筛箱的振动，而原细筛无筛上电机；其筛面倾角只有16°，比原细筛筛面倾角小9°；其下层筛网采用的是聚氨酯筛网，使用周期6个月以上，比原细筛使用的不锈钢金属编织网使用周期大幅延长；其筛孔尺寸0.095 mm×2 mm，也比原筛网的筛孔尺寸大。

3 通过考察筛分效率，优化确定最佳控制参数

3.1 不同振幅条件下取样1的数据分析

取样前调整好筛给泵转速，保证筛给泵稳定运行不“打空”，调整好取样筛的给矿量。

在细筛瞬振强度40%不变的情况下，分别调整细筛振幅15%、20%、25%、30%时取细筛给矿、筛上和筛下矿浆，每次取样间隔15 分钟，细筛瞬振时不取样。每天一个批次，水筛-0.074 mm粒度，计算筛分效率，并化验品位。

不同振幅条件下取样1数据如下表2。

表2 不同振幅条件下筛分效率和品位(质量分数) %

由表2可知，随着振幅的升高，筛分效率升高，而筛下品位基本不变。其中细筛振幅15%时筛分效率太低，可以将此参数剔除。

3.2 不同振幅条件下取样2的数据分析

同上，不同振幅条件下取样2数据如下表3。

表3 不同振幅条件下筛分效率和品位(质量分数) %

由表3可知，随着振幅的升高，筛分效率升高，而筛下品位基本不变。其中振幅30%和35%时筛分效率较高。

3.3 不同振幅和瞬振条件下的数据分析

在细筛振幅30%、35%以及瞬振强度40%、45%时取细筛给矿、筛上和筛下矿浆，每次取样间隔15分钟，细筛瞬振时不取样。每天一个批次。

不同振幅和瞬振条件下数据，见表4。

表4 不同振幅和瞬振条件下筛分效率和品位(质量分数) %

由表4可知，瞬振强度不变，随着振幅的升高，筛分效率升高，而筛下品位基本不变，其中振幅35%比30%时筛分效率高。振幅不变，随着瞬振强度的升高，筛分效率升高，其中瞬振强度50%比45%时筛分效率高。综合上述分析，确定双层复振筛最佳控制参数：振幅35%、瞬振强度45%和50%，筛分效率均超过50%。

4 优化解决聚氨酯筛网淤堵导致筛分效率下降问题

4.1 聚氨酯筛网淤堵解决方案的探索

双层复振筛运行两个月后，发现细筛循环量逐渐增加，筛下量明显减少，考察筛分效率，明显低于前期数据。详细检查研究后发现由于筛网安装角度小、运行时间长再加上矿浆中含有部分矿泥等粘性物质，造成筛网背面筛孔淤堵，筛分效率下降。聚氨酯筛网运行两个月后筛网背面淤堵，见图2。

图2 聚氨酯筛网背面淤堵图

由图2可知，聚氨酯筛网长时间(两个月)运行后，筛网背面淤堵严重。经反复对比考察试验，最终将聚氨酯筛网整片拆下来，再用高压水枪冲洗筛网，冲洗后筛网达到了与新筛网一样的效果。从聚氨酯筛网背面冲洗效果见图3、筛网冲洗前后考察筛分效率见表5。

图3 从背面冲洗聚氨酯筛网冲洗效果图

表5 筛网冲洗前后筛分效率(质量分数) %

由表5可知，聚氨酯筛网运行两个月后，筛分效率只有34.19%，比新筛网低15.81%，效率下降明显。通过冲洗筛网后，筛分效率重新达到58.62%，比筛网冲洗前提高了24.43%，冲洗效果显著。

4.2 解决聚氨酯筛网淤堵方案的再优化

冲洗后的筛网效率提升明显，但存在两个问题：一是整个拆洗装过程需要的时间长达30分钟，全部双层复振筛需要10个小时以上，劳动强度大。二是频繁多次拆装聚氨酯筛网，增加了筛网破损的几率，筛网破损后需要更换新筛网，损失较大。经过反复探究，对比考察，最终确定在筛网正面用高压水枪冲洗筛网，从筛网正面冲洗筛网后冲洗效果图，见图4。

图4 从正面冲洗聚氨酯筛网冲洗效果图

由图4可知，从筛网正面冲洗聚氨酯筛网后，基本上能够冲洗掉筛网背面的淤堵，虽然没有将筛网拆下来从背面冲洗的彻底，但冲洗时间大幅降低，达到每台5分钟左右，既降低了工人的劳动强度，又可避免拆装过程中损坏筛网。

筛网冲洗后，考察筛分效率见表6。

表6 筛网冲洗前后筛分效率(质量分数) %

由表6可知，从正面冲洗聚氨酯筛网后，筛分效率从冲洗前37.84%提高到冲洗后的57.42%，提高了19.58%，与将聚氨酯筛网拆下来冲洗后的筛分效率相近，满足生产需要。

5 合理确定聚氨酯筛网冲洗周期

合理的冲洗周期是保证筛分效率持续稳定的关键，从筛分效率变化情况来确定筛网冲洗周期。筛网冲洗后筛分效率见表7。

表7 筛网冲洗后筛分效率(质量分数) %

由表7可知，筛网冲洗后筛分效率一直保持在50%以上，并逐渐降低，第8天开始筛分效率略低于50%，据此确定聚氨酯筛网每周冲洗一次。

6 延长筛网使用周期，降低双层复振筛运行成本

聚氨酯筛网使用6个月后，每周冲洗一次。冲洗后不同时段考察筛分效率。细筛筛分效率数据见表8。

表8 一筛筛分效率(质量分数) %

由表8中可以看出，聚氨酯筛网运行6个月以后通过冲洗筛网，筛分效率能够保持在50%以上，满足生产需要。

为了延长聚氨酯筛网使用周期，降低复振筛运行成本，同时还要保证细筛筛分效率满足生产需要，着重从以下五个方面强化细筛管理。一是强化细筛操作，合理调整给矿量，调整控制参数，提高细筛筛分效率；二是保证上层筛网良好状况，避免矿浆直接冲击到聚氨酯筛网上；三是每周冲洗聚氨酯筛网一次，保证筛分效率在50%以上；四是聚氨酯筛网运行6个月后，每天检查筛网是否破损，每周详细检查筛网运行情况；五是定期取样考察筛分效率变化情况。根据筛分效率变化数据确定聚氨酯筛网最终更换时间，延长聚氨酯筛网使用周期，降低其运行成本。

7 优化生产运行，实现降本增效

双层复振筛应用之后，筛分效率大幅度提高，大幅减少了细筛筛上量，即降低了再磨机给矿量，改造前5台再磨机全运行，仍不能满足生产需要，改造后实现停开一台再磨机，同时停一台二筛给泵和相关选别设备，大幅度降低了钢球消耗和电耗。

双层复振筛使用之前再磨作业率平均98.58%，优化生产运行后再磨作业率降低到80%，降低了18.58%。再磨机5台，功率400 kw/台，再磨作业率降低年节约电费计算如下：(400 ×5×80%×24×365×18.58%×0.561 4)/10 000=146.19万元。

再磨机平均每月消耗钢球24 t/台，钢球单价为3 800元/t，优化生产运行后再磨待开1台，年节约钢球费用计算如下：24×3 800×12/10 000=109.44万元。

双层复振筛使用之前二筛给泵开动4台，优化生产运行后仅转3台就能满足生产需要，年节约电费计算如下：(55×24×365×0.561 4)/10 000=27.04万元。

强化细筛管理，延长下层聚氨酯筛网使用周期，由6个月延长到1两个月。一筛二筛各20台，聚氨酯筛网单价7 000元/片，优化生产运行后，一筛细筛作业率平均90%、二筛细筛作业率平均75%，年节约聚氨酯筛网费用计算如下：7 000×2×(20×90%+20×75%)=46.2万元/年。

综上所述，双层复振筛运行后，优化生产组织，实现降本增效，年增加经济效益328.87万元。

8 结语

1)双层复振筛应用后，通过取样考察筛分效率和品位，确定最佳的控制参数：振幅35%、瞬振强度45%和50%。在最佳控制参数条件下，细筛筛分效率在50%以上。

2)双层复振筛下层聚氨酯筛网长时间运行后，筛网背面淤堵，影响筛分效率。从筛网正面用高压水枪冲洗筛网，每台细筛筛网详细冲洗5分钟。冲洗后能够保证筛分效率在50%以上，满足生产需要。每周冲洗一次筛面，延长筛网使用周期，由最初6个月可延长至1两个月以上，大幅度降低了运行成本。

3)双层复振筛应用以后，强化细筛管理，优化生产运行，年增加经济效益328.87万元。