优化铝矾土碎磨工艺提高设备产能

碎磨工艺是矿物加工工程中的重点之一，是利用能量对矿石进行挤压、冲击和研磨，使矿石中有用矿物单体解理，利于下阶段进行选别的过程。作为选矿厂的关键技 术工艺，直接关系到选矿厂的技术指标及运行成本，始终是选矿工程研究的重点内容。可以分为两大类：一类是传统的碎磨流程，另一类是(半)自磨工艺。近20 多年来发展较快的碎磨工艺是半自磨一球磨工艺。该工艺取代了常规中细碎、筛分及矿石转运环节，使流程缩短，环境改善，投资节省，劳动生产率提高，综合运行 成本降低，因而在国内外大型矿山的建设或改扩建中，几乎都把半自磨_列 磨工艺作为碎磨工艺的可以选择。在氧化铝生产工艺中，碎磨工艺是为氧化铝厂提供合格的铝矾土矿浆。本文根据对几内亚铝矾土加工实验研究，对碎磨工艺采用两种方 案进行比选，从设备选型及综合指标上确定较优方案。
 
          2．矿石性质及供矿条件
          2．1 矿物组成及矿石性质
          对铝矾土主要元素进行了化学分析，其主要化学成份见表1。矿物产出特征和分布关系可概括为：铁质分布较多，铁质含量较高，A／F=I．28；泥土质分布较多，矿石疏松、易碎；三水铝石和一水铝石粒度很细，均在4ooN以下分布；矿物产出特征复杂多样。
 
          2．2铝矾土加工实验研究
           根据《铝矾土加工实验报告》，通过X,l-~取矿物式样进行化学分析及矿物组成研究，瞎矿粒度对溶出速度、氧化铝溶出率、赤泥分离与洗涤以及矿浆的输送等 都有影响。粒度较细时，在其他溶出条件相同时，溶出速率会增加，但粒度过细，一方面会增加磨矿过程的能耗，另一方面会给后续赤泥沉降和洗涤工序的操作带来 困难。因此，通常合理的磨矿粒度应是在不影响矿石溶出效果的前提下宜尽量放粗；粒度较粗时，又会增加对输送管道的磨损，故通常情况下粒度应控制在一定的范 围内。通过管道输送系统设计接13条件中矿山泵站来料粒度组成特性曲线可知P80=O．155mm。即按管道输送工艺要求．磨矿产品粒度 P80=O．155mm 。在溶出性能试验时，进行了不同粒度矿试验。试验结果表明，在试验条件范围内．矿石粒度的变化基本不会对氧化铝溶出率产生影响，不同磨矿粒度氧化铝溶出率 基本相同。

          3．碎磨工艺流程的选择与确定
          3．1可供选择的碎磨工艺流程方案
          碎磨工艺是本项目的基建投资和电耗、钢耗较多的环节，因此，选择节能降耗的碎磨工艺技术显得非常重要，是实现选矿节能降耗先进目标的关键。
 
          3．2碎磨工艺方案比较
           根据建设规模、矿石性质等条件，对技术上可行的两个碎磨工艺方案的可比部分的主要设备、综合指标进行了比较，综合指标见表2其结果如下：
方案I(洗矿十二段一闭路破碎+球磨)主要设备选用：圆锥破碎机HP500 8台，圆振动筛YA4200 X 8000 8台．球磨机5．5 X10．5 4台，辅助设备：给料机、螺旋分级机、胶带运输机、旋流器、直线筛及渣浆泵等，设备总功率：27075kW。方案Ⅱ(半自磨+球磨流程)主要设备选用：半 自磨机 9X 52台，球磨机5．5 x 10．50 3台，辅助设备：旋流器、直线筛、胶带输送机及渣浆泵，设备总功率：34660kW。
 
            3．3碎磨方案比较结果
            由表2．-I见：方案11省去了洗矿、中细碎厂房、筛分厂房等建筑物，可比总投资比方案I少1370．89万元，方案Ⅱ的可比年经营费比方案I少 1493．42万元，综合比较方案Ⅱ的费用现值比方案I少了8253．11万元。综合以上比较结果，碎磨工艺流程**选择方案Ⅱ，即半自磨+球磨流程。
 
表l 主要化学成份表

铝矾土组成	Al2O3	Fe2O3	SiO2	TiO2	Cao	CO2	H2O结	其他
%	40	31.31	2.34	2.4	0.03	0.1	22.78	1.04

表2 碎磨工艺方案综合指标比较表

方案		方案1	方案2	方案1-方案2
费用（万元）		315618.23	307365.12	8253.11
总投资（万元）		34625.13	33254.24	1370.89
可比年经营费（万元）	辅助设施费	17213.26	17326.55	-113.29
	水耗	7531.49	5826.85	1704.64
	电耗	31025.21	31315.68	-290.47
	安装费	232.85	82.60	150.25
	制造费	1028.54	55537.93	1493.42
	合计	57031.35	55537.93	1493.42

 
            4．碎磨工艺流程及指标
           碎磨工艺流程：半自磨+球磨流程。碎磨工艺指标：供矿较大块度15(~m3，矿石含水率12％。产品浓度：30％，产品粒度(p8o)：0．155mm。 工艺流程描述：原矿经矿山粗碎后，较大块度≤150mm，经胶带运输机给人半自磨机；半自磨排矿给入直线振动筛，筛上+5ram部分返回半自磨机；筛下一 5ram部分进人泵池，经泵送至球磨机排矿泵池；球磨排矿与半自磨排矿合并送旋流器分级；旋流器沉砂给人球磨机，旋流器溢流再进人高频细筛，筛上 (+O．3ram)部分返回再磨，筛下即为合格产物，fl1]PS0=0．155mm产品进人合格矿浆槽。
 
            5．传统的碎磨流程与(半)自磨工艺的经济比较
传统碎磨和(半)自磨作为磨矿流程为不同选矿厂所采用，由于两者对矿石性质有不同的要求，设计时要根据选矿试验所提供的数据及设计的原始条件等因素，认真 合理地进行取合。但如果某种矿石用上述两种流程均可处理，这时就必须通过技术经济分析进行比较通过上述两种碎磨方案的比选可以看出，当矿石同时适应传统碎 磨和(半)自磨两种流程时．采用(半)自磨流程比传统碎磨流程投资少，见效快，生产流程短，生产工艺对含泥量大的矿石适应性强，这些优点值得一些同类矿山 在工艺流程合理的情况下建厂时**考虑自磨、半自磨工艺。另外，自磨、半自磨流程建设周期短，生产操作人员相对较少，这种优势对于那些偏僻的地区特别值得 考虑。
 
             通过对几内亚矿石的分析研究，做出传统碎磨流程和半自磨+球磨两种方案的对比，由半自磨+球磨工艺取代传统的碎矿工艺，大大降低了基建投资、占地面积和劳 动力成本，对国内外大型矿山工艺选择和配置提供了有力的借鉴。同时，随着计算机及自动控制技术的发展，磨机的结构、形状及衬板的几何形状的较佳化设计也都 将成为现实，这些为(半)自磨工艺技术的应用创造了条件。因此，随着科学技术的不断发展，及对冶金产品提出越来越高的要求，(半)自磨工艺技术将会有更大 的发展空间。

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