智能干法分选机节能技术分析

李东锋

（阿巴嘎旗金地矿业有限责任公司，内蒙古 锡林郭勒盟 011400）

引言

为了保证入磨品位，高剥采比，采矿成本压力较大，高压辊磨和球磨处理量较高，选矿成本居高不下，企业盈利水平较差，抗风险能力弱等。为了提高选矿效率，降低后续洗选系统分选效果的影响，引入智能干选机，采用新兴的智能干选工艺，以期提高选矿能力，增加产量，节约加工成本，提高选矿厂的经济效益。

1 改造的必要性

1）降低破碎作业成本。破碎过程对提高整个选矿过程回收率和精矿品位有着重要作用，若能确保挤满给矿，不仅能提高单位时间内处理量，还能提高破碎质量，减轻耗能[1]。

2）手选工人耗能大，工作环境差，成本高，安全隐患多。当采用人工手选矿作业时，矿回收率不足70%。

3）增加洗选加工成本和运输成本。当采取人工手选矿作业时，检出率仅为50%，增加了人工成本和运输成本。为将手选工人从耗能高的劳动中解放出来，优化工作环境，提高经济效益，有必要对人工手选环境进行智能化升级。

2 智能干法分选机工作原理

智能干法分选机主要由配料系统、成像分析源、物料输送系统、物料分离执行装置以及计算机智能控制系统等组成。配料系统主要采用振动给料机给矿，通过配料系统控制设备给矿量，保证给料单层均匀平铺，各矿块间无遮挡。矿料通过物料输送系统运送到成像分析源进行X射线扫描分析，借助不同密度物料对X射线吸收量差异而呈现不同颜色的特点，将图片信号传输给计算机智能控制系统，控制物料分离执行装置，实现对剥离废石中低品味矿石回收利用，实现矿物资源最高产量目的。

3 智能干法分选机技术特点

1）分选精准高：相对于Y射线识别，X射线识别具有分选精准更高、处理能力更强、辐射低、管理便捷等优势。

2）处理能力强：单台设备最大处理能力高达380 t/h。

3）智能性高：系统可进行智能学习，出现故障自行检验。

4）辐射防护安全：该设备辐射值远小于国标规定的剂量限值，同时配备辐射环境监测工具，保障操作人员处于安全辐射范围。

5）矿物分选入料粒度从6～19 mm发展到19～150 mm，可实现最小粒度0.3 mm、最大粒度300 mm矿料高效分选。

6）该技术采用X射线照射矿石表面，由于矿石组成的不同，可产生不同的反应，如发射特征X射线、荧光、可见光、红外线或紫外线等。X射线照射及紫外线反射等是基本光电分选原理，可以实现对白钨矿、煤矿除矸及金刚石等分选作业，适于金属原矿、非金属原矿等物料智能干法分选。

4 改造拟选用的工艺流程和平面布置

4.1 改造拟选用的工艺流程

破碎三段一闭路流程中的闭路筛子换为3073双层筛（上层筛孔为30 mm×35 mm、下层筛孔为5 mm×8 mm），+35 mm返回细碎、-5 mm物料进入筒仓、-35 mm+5 mm物料进入智能分选前的3061双层筛（上层筛孔为20 mm×25 mm、下层筛孔为10 mm×12 mm），-10 mm、+25 mm及-25 mm+10 mm物料分别进入智能分选矿仓。智能分选矿仓物料经变频皮带输送到智能分选机。智能分选精矿进入缓冲矿仓，缓冲矿仓物料经高压辊磨-5 mm闭路筛分系统进入筒仓，经筒仓进入磨选系统。干选尾矿即10～20 mm石子、20～35 mm石子，单独皮带输送到石子库堆存、销售。其中，-35 mm+5 mm物料进智能分选前预留整形破碎机安装位置。可根据石子的销售情况，选择合适时机安装整形设备。

4.2 拟定方案的平面布置图

智能分选矿仓上架设筛子，要求的高度较高，有2个选择，皮带转运和斗提。下页图1所示为斗提方案。

图1 拟定方案的平面布置图

5 智能干法分选机的应用

结合实际生产工艺和设备需求，智能干法分选机对钼铜矿石入选粒度有明确的范围限定，入选粒度为10～35 mm。给矿量在62.10～83.70 t/h、给料钼品位为0.038 9%～0.042 3%情况下，钼回收率为64.44%～72.83%，铜回收率为57.60%～63.00%，钼富集比均值为2.5，铜富集比均值为1.20。通过上述数据证实智能干法分选机对矿石回收具有较高的分选效果，能够提高矿石的回收利用率[2-5]。

通过X射线透射检测系统，可精确探测矿石密度特征值和相关组分对X射线反应差异性，采用世界领先AI算法处理有效矿石数据信息。可以根据矿石大小、纹理、光泽、密度、厚度及原子序列等不同特征信息，针对性选择X射线透视技术或高清图像识别技术，利用多项核心技术构建“矿山品位变化实时跟踪和在线优化”算法模型，自适应调整分选技术参数，实现含钼矿石自动、高效、精准分选，矿石识别精度高达0.4 mm，废石选出精确率可达99%以上，矿石选出准确率98%以上，设备入选粒级为10～100 mm，处理量为50～150 t/h，作业抛废率高达90%，选矿回收率高达98%，实际运行维护成本小于1元/t。通过智能分选设备对超低品位矿石的富集，实现矿石与废石解离前置，降低选矿比，既能减小矿石的贫化率及损失率，又能减少采矿量，盘活现有的超低品位矿石，延长矿山服务年限。

6 技术指标要求

按照技术要求，钼原矿＜0.03%、钼尾矿＜0.01%；0.03%≤钼原矿品位≤0.05%、钼尾矿＜0.015%；钼原矿品位≥0.05%，钼尾矿＜0.018%。如表1所示，1—3月调试阶段，钼尾矿为0.017 8%、0.016 80%，均超过技术标准。4、5月份调试完成，进入工业生产阶段，尾矿品位合格，抛废率符合技术标准。

表1 智能分选数据统计表

7 节能技术项目实施后的生产情况

项目实施按进度计划和时间安排进行，项目进展较为顺利。项目总体目标及阶段性目标达到预期目标效果。智能分选连动试车数据如下：

1）试验0.024品位，精矿品位0.036 2，尾矿品位为0.014 3，回收率为67%，抛废率为50%。

2）试验0.041品位，精矿品位0.066 7，尾矿品位为0.014 5，回收率77.45%，抛废率为35%。

3）试验0.030 9品位，精矿品位0.057 7，尾矿品位为0.012 4，回收率为77.45%，抛废率为45%。

通过智能分选富集，实现矿石与废石解离前置，石子生产达到2.6万t，铜精粉产量和钼精粉产量较之前减产，磨选成本较之前降低。

8 节能技术项目实施前后的资源综合利用情况

目前，智能分选已经开始运行，品位和矿量都在之前预算的预估值之内，按照可行性研究报告基础数据测算，增加智能分选工艺后，边界品位为0.03%，未增加智能分选时的边界品位为0.05%。边界品位降低，可采矿量增加474.63万t，预计钼金属量增加2 106.86 t，剥采比从2.1降至0.27，可选矿量增加，地质品位降低0.009%，入选金属量增加。预计石子年产量为104.13万t。

9 结语

智能干法分选机对矿石回收具有较高的分选效果，能够提高矿石的回收利用率，将原有铲车供料改为筒仓供料，实现了稳定给矿。回收率由2021年的76.21%提高到2022年5月份的79.66%，提高3.45个百分点。同时，工作量减少，节约了人工成本，经济效益显著。