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郑州山川重工有限公司
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浅谈浮选机在金川选矿厂的应用

浮选机是矿物加工过程中最重要的分选设备之一。19世纪末,泡沫浮选开始正式作为一种工业选矿方法在选厂得到应用,从此浮选工业获得了迅速发展。目前,泡沫浮选法已成为世界上选别矿物原料最主要的应运,而浮选设备是实现浮选过程的最重要设备。浮选设备可分为3类,即机械式浮选设备、浮选柱和反应器/分离器式浮选设备。

我国应用的浮选机类型以机械式浮选机为主,依照其供气方式的不同,又可分为自吸多机械搅拌式浮选机和充气机械搅拌浮选机。自吸气机械搅拌式浮选机如XCF、HCC、CLF、XJC、KYF、BSK浮选机、JC型和YX型等浮选机,我国应用最广的浮选机为充气机械搅拌式浮选机。

1、金川选矿厂的基本概况

目前,金川集团公司选矿厂有一、二、三选(2003年3月峻工投产)和14000t/d系统(2008年3月峻工投产)4个选矿车间,2008年生产能力将达到年处理矿石1000万t。

金川集团公司的第一条选矿生产系统,建成投产于1965年5月。1966年3月与冶炼厂合并,因区域不同分别成立了一选冶厂和二选冶厂。1971年9月,2个选冶厂的选矿车间合并成立了选矿厂,按厂区分为一选矿车间和二选矿车间。一选矿车间投产于1965年,设计能力1200t/d,后经20世纪80年代改造,生产能力扩大到1500t/d;通过2000年及2001年2次扩能技术改造后,生产能力达到2000t/d,处理龙首矿主矿体采出的富矿石。投产于1967年2月的二选矿车间原设计能力为6000t/d,处理露天矿采出的贫矿石,后随着二矿区的建成投产和露天矿出矿量的逐年减少(1990年完全闭坑),二选矿车间在1984年完成了处理二矿区富矿石的技术改造,并于1987~1983年间先后完成以碎矿新系统、磨浮5号系统为主的选矿二期工程扩建,形成了处理二矿区富矿、龙首混合矿和三矿区贫矿9000t/d的生产能力。

三选矿车间于2003年3月建成投入生产,现主要处理三矿区采出的贫矿石。三选矿车间由一个破碎系统和一个磨浮系统组成,生产能力为6000t/d。该系统于2003年3月开始试生产,2003年9月进行正式生产。

14000t/d系统于2008年4月建成并开始试生产,2008年10月进行正式生产。现主要处理二矿区采出的富矿石。

金川集团选矿厂自建厂至今,年处理量由最初的13.8万t增加到2007年的年处理矿石640万t,目前已具备年处理矿石1000万t的生产能力和规模,可完成该公司矿山自产原料的矿石选矿任务。

2、金川选矿厂的浮选工艺

一先寄放车间由1个碎矿系统和2个平等的磨浮系统组成,破碎采用三段一闭路流程,产品粒度为-10mm,选别流程为三磨三选、分段精选,最终磨矿细度为80%,平均粒度为-0.074mm,浮选作业共有110台JJF-4m3浮选机。一选矿车间已于2008年8月因设备规模小,装备水平落后,耗能高,处理能力低而关停。

二选矿车间有2个破碎系统,5个磨浮系统,破碎产品粒度为-15mm,现行原则流程是两磨两选、分段精选。其中一段磨矿由棒磨和球磨组成,产品细度为70%,平均粒度为-0.074mm;二段磨矿采用球磨,最终产品细度为80%,平均粒度为-0.074mm。浮选作业共有36台BSK16m3浮选机、150台XJC-80浮选机、46台JJF-8m3浮选机和96台JJF-4m3浮选机。

三选矿车间由1个破碎系统和1个磨浮系统组成,其中浮选作业的粗、扫选设备选用了24台由北京矿冶研究总院研制、金川集团公司自行制造的我国第1台大型KYF-50m3浮选机;一段、二段的1次、2次精选均采用了KYF-16m3浮选机、共30台;二段的3次精选采用了5台KYF-8m3浮选机。

14000t/d系统生产线的磨浮采用适合金川镍矿的两磨两选、分段精选,中矿单独再磨强化再选的工艺流程。粗扫选共采用22台由金川集团公司自主研发、制造的JC-150m3高效智能浮选机,其中一段粗选6台,二段粗选4台,一次扫选4台,二次扫选4台,中矿粗选2台;精选采用JJF-28浮选机34台,其一段1次精选12台,一2次精选6台,二段1次精选8台,二段2次精选4台,中矿1次精选4台;采用JJF-24浮选机10台,其中二段3次精选4台,中矿2次精选4台,中矿3次精选3台。

3、金川选矿厂的浮选设备配置

金川集团公司选矿厂各车间浮选设备的配置如表1所列。

金川选矿厂浮选设备的配置

从表1中可以看出,采用JJF-4m3、JJF-8m3和XJC-80浮选机的系统单位矿石处理成本较高,电能消耗较大;设备台数多,占地面积大,基建投资偏大,维修费用偏高,自动化程度很低。采用KYF-16m3、JJF-24m3、JJF-28m3、KYF-50m3和JC-150m3浮选机的系统单位矿石处理成本低,电能消耗较小;设备台数少,占地面积小,基建投资偏小,维修费用偏低,自动化程度高。

目前,大型浮选机的自动化程度越来越高。KYF-50m3浮选机和JC-150m3高效智能浮选机自动控制系统由液位控制系统、充气量控制系统和电动阀门控制系统三部分组成。液位控制系统由液位变送器、液位控制器和液位气动调节阀组成,液位控制器以液位变送器传入的测量值与操作人员的液位设定值为依据,对液位气动调节阀进行控制,从而实现液位的自动调节;充气量控制系统由流量计、充气量控制器和气动调节阀组成,其控制原理与液位控制系统相同;电动阀门控制系统由电动阀门装置、阀位显示器及控制电路组成,该系统为液位控制系统的辅助系统,当液位控制系统进行维修或出现故障时,可使用电动阀门控制系统进行手动尾矿箱的排矿量。浮选机的液位自动控制系统精度高,操作方便可靠;浮选机运行平稳,泡沫层稳定,没有翻花现象;搅拌力强,矿浆流向稳定;槽内矿粒分布均匀,无分层现象;槽内没有死区,无矿浆沉积现象的发生等。

根据技术统计,在处理相同的矿石时,14000t/d系统、三选矿车间的各项经济技术指标丝毫不逊色于二选矿车间、一选矿车间的技术指标。

4、金川选矿厂浮选机的发展趋势

浮选机大型化和自动化已成为国际潮流。目前,国外已研制成功单槽容积已达175m3;国内已研制成功单槽容积200m3的浮选机,投入工业应用的浮选机单槽容积已达175m3。

大型浮选机可以大幅度降低单位矿石处理成本,节省电能,自动化程度高,减少基建投资,降低维修费用。金川选矿厂浮选机也应向大型化方向发展,并实现自动控制。

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