高品级钼精矿生产工艺稳定技术研究成果应用.pdf

中文科技期刊数据库（文摘版）工程技术 49 高品级钼精矿生产工艺稳定技术研究成果应用 杜凤梅 陕西省金堆钼业股份有限公司矿山分公司，陕西 渭南 714100 摘要：摘要：针对选矿厂 CCF 浮选柱生产运行中给矿装置分矿器磨损、堵塞检修难度大，造成给矿不均或不足、液位测量装置受矿浆、气流紊流冲击，定位器进水进杂运行灵敏度低，各装置的运行弊端使浮选柱生产工艺出现“落槽”、“翻泡、外溢”等异常现象，导致浮选生产质量过程控制受限，影响高品级钼精矿平稳、高效生产。通过调研、查询、翻阅大量技术资料，联系现场实际情况，对浮选柱的给矿系统、液位测量装置、浮选柱定位器气路系统的工艺优化和技术改进。解决了浮选柱给矿分矿器磨损、堵塞，检修费时难度大，间断生产连续性、液位测量控制系统精确度不高、定位器进水失灵等难题。设备装置优化改进技术研究成果在生产应用中稳定了浮选柱生产质量过程控制，强化了高品级钼精矿平稳、高效生产，为选厂高品级钼精矿生产工艺稳定技术提供了创新、可行、实用的成果，梳理研究成果材料，申报并授权了 3 项实用新型专利。关键词：关键词：装置；紊流；指标 中图分类号：中图分类号：TD954 CCF 浮选柱由长沙有色冶金研究设计院研制，是一种逆流充气式浮选设备。该柱由给矿装置、液位测量装置、供气系统、喷淋水系统、尾矿控制系统组成。矿浆由柱体泡沫槽下约 2.5 m 左右处进入柱体中心位置，在柱内通过分矿器分散并均匀给矿。在柱体下部外周环绕配置供气管路，连接头部插入柱体的气泡发生器，产生的气泡在浮力作用下自由上升，而矿浆中的微重颗粒在重力作用下自由下降，上升的气泡和下降的矿粒接触碰撞，疏水性矿粒则被捕获，附着在气泡上，从而使气泡矿化，负载有用颗粒的气泡上升至精选区，并在上部形成厚度可达 0.9 至 1.8m 厚的泡沫层，加上喷淋系统冲洗水的清洗作用，可以显著提高精矿品位。尾矿控制系统的矿浆通过浆阀开度大小控制排量闭路返回上一次作业。金堆城某选矿厂2012年磨浮二车间新生产线日处理矿量 10000t，生产工艺采用阶段磨矿阶段选别，优先选钼，粗尾选硫，硫尾选铁，精尾选铜。浮选设备采用 CCF 浮选柱与浮选机联合工艺生产，浮选柱用于粗选、精选作业，浮选机用于粗扫选、精尾扫选作业。设备大型化，操作自动化是该生产线的显著特点，提高了钼矿产量，为公司完成高品级钼精矿任务订单作出巨大贡献。随着公司产业升级，高质量产品的精细要求。浮选柱在设备装置、工艺生产运行中逐渐暴露出一些问题，影响高品质钼精矿生产工艺的稳定性、连续性。1 现状及存在的问题 选矿厂为进一步稳定高品级钼精矿生产，确保其顺利、高效生产。给矿装置中的分矿器构造方式，影响浮选工艺的连续性和平稳性。针对浮选柱给矿箱分矿器在柱体内部受矿浆、气体冲刷腐蚀，分矿器易出现磨损、堵塞，造成给矿不均衡或落槽现象。清理、检修分矿器，需放空柱内矿浆，检修难度大，打破生产的连续性、平稳性。液位测量装置受矿浆、气流紊流波动，降低了测量液位、反馈液面高度的精准度；供气系统因管线长，环境复杂，定位器供气管路因冷凝水、杂质的聚集、侵入，弱化或丧失定位器运行灵敏度，使浮选柱排尾量忽大忽小，出现“落槽”、“翻泡、外溢”现象，导致浮选工艺指标波动，影响高品级钼精矿平稳、高效生产。通过调研、查询、翻阅大量技术资料，联系现场实际情况，对浮选柱的给矿系统、液位测量装置、浮选柱、定位器气路系统的工艺优化和技术改进，解决浮选柱给矿分料弯管磨损、堵塞，间断生产连续性、检修费时难度大，液位测量控制系统精确度不高、定位器进水失灵等问题。2 稳定工艺的技术成果 2.1 浮选柱给矿装置具体实施方案 中文科技期刊数据库（文摘版）工程技术 50 现有设备是使用在粗选工艺段，矿浆对进料管道磨损较快，矿浆里面有时有杂物，出现分料管堵塞问题，影响正常生产。由于进浆管道是在设备的中上部位，距离泡沫槽上沿 2.5 米，每次检修和更换进料管需要将工人吊入浮选柱柱体内，浮选柱体内没有支撑落脚平台，工人的劳动强度很大，人员安全风险很高。针对传统设计的内置式的给料分矿装置，在矿浆的冲刷腐蚀中，分矿管容易磨损变形，弯管部分容易堵塞，使给矿不均匀、严重时供矿量减小或是不连续，检修要排放柱内的矿浆，拆装分矿装置难度大需要在柱内完成。针对这个问题，项目组人员考虑能否将给矿装置由柱内提升为柱外，且能保证给料压差，确保泡沫层的稳定性。方案见图 1。1在泡沫槽 2 上方设置有分料箱 3，分料箱 3 上部连接有进料管 4，分料箱3 底部连接有多个分料管 5，每个分料管 5 伸入柱体 1内。喷气系统为气体发泡枪 18。分料箱 3 底部设置有耐磨瓷板。分料管 5 包括短管 6，短管 6 连接在分料箱3 上，短管 6 活动连接有弯管 7。短管 6 选择耐磨短管，短管 6 预埋在分料箱 3 底部，短管 6 通过法兰与弯管 7连接，便于拆卸，解决了分料管易堵塞的问题。泡沫槽 2 与分料箱 3 之间设置有检修平台 8。检修人员站在检修平台 8 可以方便快速地将旧的弯管 7 卸下即可更换新的弯管，无需放掉浮选柱内矿浆。浮选柱设置分料箱，在分料箱底部活动连接多个分料管，当弯管堵塞时，可直接更换弯管，无需放空柱体内的矿浆，节省检修时间，降低检修难度和生产隐患。图 1 浮选柱给矿装置外置式示意图 浮选柱 2-泡沫管 3-给矿箱 4-进料管 5-分料管 6-短管 7-弯管 8-检修横梁 9-喷淋水管 10-喷淋孔 11-尾矿管 12-定位器 13-放矿阀 14-放矿管 15-供气管 16-反射板的连杆 17-浮球 18-气枪 2.2 浮选柱带稳流装置的浮选柱液位测量装置 液位测量装置测量浮选柱液面高度，稳定控制泡沫层厚度主要的监测装置，它的精准度直接影响泡沫品位和循环量的平衡性。针对液位测量装置受矿浆液面和柱内气体的双向紊流冲击，致使反射板和浮球之间的连杆晃动比较大，传输液位高度的测量数据科学性、准确度有很大影响。方案计划提供一种带稳流装置的浮选柱液位测量装置，解决矿浆和压缩空气对液位测量系统的冲击、造成测量数据不准确等问题。具体方案见图 2。2是一种带稳流装置的浮选柱液位测量装置。支撑杆 1 的顶端水平设置有固定板 2，2 上设置有超声波探头 3，还包括水平设 置在所述支撑杆 1 底端的浮球杆支撑板 4，4 上设置有通孔 5，通孔内竖直向下设置有浮球杆 6，其底端设置浮球，外圈设置有稳流筒 8，它的顶面与所述浮球杆支撑板 4 的底面固定连接，浮球杆 6 的顶端设置有反射板 9，位于超声波探头的正下方。通孔 5 内设置导向筒 10，浮球杆 6 穿过导向筒设置。稳流筒 8 的底面设置有多个透水孔。一种带稳流装置的浮选柱液位测量装置，在浮选柱液位测量组件的浮球和浮球杆的位置加装稳流管，避免矿浆流动和压缩空气对浮球造成的冲击对液面波动影响，在稳流管内形成相对稳定的液面，避免反射板来回摆动，提高测量数据的准确性。32149610578 图 2 液位稳流测量装置示意图 中文科技期刊数据库（文摘版）工程技术 51 1-支撑杆 2-固定板 3-超声波探头 4-浮球杆支撑板 5-通孔 6-浮球杆 7-浮球 8-稳流筒 9-反射板 10-导向筒 2.3 定位器供气管路的气水分离装置 定位器是控制尾矿角阀开度大小、调节液面高度，稳定泡沫层的核心执行机构。定位器是精密电子机械装置，对气体质量要求较高。提供气源的空气压缩机、储气罐、冷干机等设备设施和浮选柱不在同一个厂房。向定位器供气的气体管道由于管线长且环境温度变化大的影响，即使经过冷干机、气水分离器，进入定位器的气体仍会出现冷凝水现象，气路的末端位置尤为严重。气体中含水、含杂的原因易导致定位器失灵、损坏，使执行机构角阀处于失控状态，影响浮选柱稳定、高效运行。解决定位器进水进杂的具体方案见图 3。该供气系统包括沿定位器气路依次连接的空压机（1）储气罐（2）冷干机（3）分气罐（4）气水分离装置 5 和第一进气管 7。其中，螺旋式气水分离器 51 设置在第一进气管7距离定位器6的 1/21/4处，本实施例优选1/3；吸附式气水分离器 52 设置在螺旋式气水分离器 51 与定位器 6 之间，且紧靠定位器 6 的前端3。气路的气水分离装置及供气系统，气水分离装置包括螺旋式气水分离器和吸附式气水分离器，螺旋式气水分离器和吸附式气水分离器沿气路中气体流动方向依次串联；吸附式气水分离器包括分离器本体，设置在分离器本体内的金属滤芯和海绵滤芯，金属滤芯设置在海绵滤芯底部。螺旋式气水分离器设置在进气管距离定位器的 1/21/4 处，吸附式气水分离器设置在螺旋式气水分离器与定位器之间，且紧靠定位器的前端。新型的气液分离装置使得进入定位器的气体干燥无杂，保证气路系统仪器仪表设备的精确、高效运行。经实际使用效果发现，定位器的检修维护次数、零部件更换次数和定位器的损坏现象均明显较低。经过试验测试，采用本实施例的气水分离装置后，分离效率可达 99以上。图 3 定位器供气管路及气水分离装置串联示意图 6-定位器 7-第一进气管 51-螺旋式气水分离器 52-吸附式汽水分离器 3 技术成果的应用 3.1 技术成果的主要特点（1）将原有没入浮选柱矿浆内的给矿分矿器装置提升至柱上部，设置分料箱，在分料箱底部活动连接多个便于拆装的短管、分料管，考虑入料的矿浆的压差及对泡沫层的紊流干扰，延长分料管至泡沫层下2.5m 左右的深度，避免了矿浆的冲刷、磨损，当弯管堵塞，可直接拆卸、清理或更换弯管，无需放空柱体内的矿浆，节省检修时间、难度，消除柱内检修安全隐患。（2）提升了浮选柱液位测量装置，在液位测量组件的浮球和浮球杆的位置加装稳流管解决了矿浆和压缩空气对液位测量系统的冲击、造成测量数据不准确等问题。（3）优化并改进了给定位器供气管路汽水分离装置，将螺旋气水分离器装置与吸附式汽水分离装置串联，提升了气液分离装置的分离效果和性价比，定位器的检修维护次数、零部件更换次数明显降低。3.2 成果创新性、实用型、可靠性（1）创新性体现在对原有供气系统气水分离装置由单一装置、设施创新为复式组合，强化其祛水去杂功能，确保进入定位器的气体干燥、无杂。（2）将浮选柱给矿装置提升至柱体顶部，由内置式的给矿方式优化为外置式，将易磨损、易堵塞的检修点装置由柱体内提升为柱体外，延长打破工艺给矿装置的原有设计构造，避免了柱内检修的风险、难度，维护检修不影响生产工艺连续性。（3）液位测量装置在浮球和反射板中间增加稳流装置，考虑到柱体内矿浆、气流的冲刷、腐蚀，稳流装置采用了耐磨耐腐蚀的聚氨酯材料，给原检测液位中文科技期刊数据库（文摘版）工程技术 52 的装置加装了稳流筒，给液位测量系统提供了平稳的气液混合环境，确保该装置测量的准确性，稳流测量装置在生产运行中实用型和可靠性较强。（4）给定位器供气的管线长，跨度大，使单一螺旋式气水分离装置分离效果不理想，对气路走向和分离位置做了检测试验，确定在最佳安装位置，串联不同特点的气水分离装置，做到气水分离的针对性和可靠性，强化了气水分离效果。以上的技术优化和工艺改造均联系实际应用情况，实用性较强。（5）以上三项技术研究成果创新性突出，实用性强，符合并满足生产工装备及工艺要求，稳定了浮选柱生产质量过程控制，强化了高品级钼精矿平稳、高效生产。4 应用效果显著（1）将原有在浮选柱没入矿浆内的给矿装置提升至柱体外部，清理、检修分矿器无需放空柱体内的矿浆，节省检修时间，提高了工作效率，消除柱内检修安全隐患。（2）利用整体分割原理，在液位测量组件的浮球和浮球杆的工作环境加装稳流装置，避免矿浆和气流相互作用的紊流，对浮球造成冲击，影响反射板的正常反馈，提高液位测量数据的准确性。（3）将功能单一的气水分离器，串联强化其效果，净化了进入定位器气体中水分及杂质，延长了定位器使用周期，降低了生产成本，稳定浮选生产工艺。（4）此项技术研究成果在生产应用中稳定了浮选柱生产质量过程控制，强化了高品级钼精矿平稳、高效生产。梳理研究成果材料，申报并授权了 3 项实用新型专利。（5）该技术研究成果在选矿厂磨浮二车间应用一年，设备装置运行顺畅平稳，生产工艺稳定，高品级钼精矿生产顺利、高效。选厂两个磨浮车间生产能力 22000t/d,浮选柱生产工艺稳定技术在生产实践应用中,经济效益显著。年节约生产成本 23.56 万元，钼精矿产值约 5824.7 万元。参考文献 1 金 堆 城 钼 业 股 份 有 限 公 司,一 种 浮 选 柱：ZL202022241716.4P.2021.7.27.2金堆城钼业股份有限公司,一种带稳流装置的浮选柱 液 位 测 量 装 置:ZL201822214957.2P.中2019.8.20.3金堆城钼业股份有限公司,一种浮选柱尾矿阀定位器 气 路 的 气 水 分 离 装 置 及 供 气 系统:ZL202022648355.5P.2022.