智能干法分選機(jī)節(jié)能技術(shù)分析

李東鋒

（阿巴嘎旗金地礦業(yè)有限責(zé)任公司，內(nèi)蒙古 錫林郭勒盟 011400）

引言

為了保證入磨品位，高剝采比，采礦成本壓力較大，高壓輥磨和球磨處理量較高，選礦成本居高不下，企業(yè)盈利水平較差，抗風(fēng)險(xiǎn)能力弱等。為了提高選礦效率，降低后續(xù)洗選系統(tǒng)分選效果的影響，引入智能干選機(jī)，采用新興的智能干選工藝，以期提高選礦能力，增加產(chǎn)量，節(jié)約加工成本，提高選礦廠的經(jīng)濟(jì)效益。

1 改造的必要性

1）降低破碎作業(yè)成本。破碎過程對提高整個(gè)選礦過程回收率和精礦品位有著重要作用，若能確保擠滿給礦，不僅能提高單位時(shí)間內(nèi)處理量，還能提高破碎質(zhì)量，減輕耗能[1]。

2）手選工人耗能大，工作環(huán)境差，成本高，安全隱患多。當(dāng)采用人工手選礦作業(yè)時(shí)，礦回收率不足70%。

3）增加洗選加工成本和運(yùn)輸成本。當(dāng)采取人工手選礦作業(yè)時(shí)，檢出率僅為50%，增加了人工成本和運(yùn)輸成本。為將手選工人從耗能高的勞動中解放出來，優(yōu)化工作環(huán)境，提高經(jīng)濟(jì)效益，有必要對人工手選環(huán)境進(jìn)行智能化升級。

2 智能干法分選機(jī)工作原理

智能干法分選機(jī)主要由配料系統(tǒng)、成像分析源、物料輸送系統(tǒng)、物料分離執(zhí)行裝置以及計(jì)算機(jī)智能控制系統(tǒng)等組成。配料系統(tǒng)主要采用振動給料機(jī)給礦，通過配料系統(tǒng)控制設(shè)備給礦量，保證給料單層均勻平鋪，各礦塊間無遮擋。礦料通過物料輸送系統(tǒng)運(yùn)送到成像分析源進(jìn)行X射線掃描分析，借助不同密度物料對X射線吸收量差異而呈現(xiàn)不同顏色的特點(diǎn)，將圖片信號傳輸給計(jì)算機(jī)智能控制系統(tǒng)，控制物料分離執(zhí)行裝置，實(shí)現(xiàn)對剝離廢石中低品味礦石回收利用，實(shí)現(xiàn)礦物資源最高產(chǎn)量目的。

3 智能干法分選機(jī)技術(shù)特點(diǎn)

1）分選精準(zhǔn)高：相對于Y射線識別，X射線識別具有分選精準(zhǔn)更高、處理能力更強(qiáng)、輻射低、管理便捷等優(yōu)勢。

2）處理能力強(qiáng)：單臺設(shè)備最大處理能力高達(dá)380 t/h。

3）智能性高：系統(tǒng)可進(jìn)行智能學(xué)習(xí)，出現(xiàn)故障自行檢驗(yàn)。

4）輻射防護(hù)安全：該設(shè)備輻射值遠(yuǎn)小于國標(biāo)規(guī)定的劑量限值，同時(shí)配備輻射環(huán)境監(jiān)測工具，保障操作人員處于安全輻射范圍。

5）礦物分選入料粒度從6～19 mm發(fā)展到19～150 mm，可實(shí)現(xiàn)最小粒度0.3 mm、最大粒度300 mm礦料高效分選。

6）該技術(shù)采用X射線照射礦石表面，由于礦石組成的不同，可產(chǎn)生不同的反應(yīng)，如發(fā)射特征X射線、熒光、可見光、紅外線或紫外線等。X射線照射及紫外線反射等是基本光電分選原理，可以實(shí)現(xiàn)對白鎢礦、煤礦除矸及金剛石等分選作業(yè)，適于金屬原礦、非金屬原礦等物料智能干法分選。

4 改造擬選用的工藝流程和平面布置

4.1 改造擬選用的工藝流程

破碎三段一閉路流程中的閉路篩子換為3073雙層篩（上層篩孔為30 mm×35 mm、下層篩孔為5 mm×8 mm），+35 mm返回細(xì)碎、-5 mm物料進(jìn)入筒倉、-35 mm+5 mm物料進(jìn)入智能分選前的3061雙層篩（上層篩孔為20 mm×25 mm、下層篩孔為10 mm×12 mm），-10 mm、+25 mm及-25 mm+10 mm物料分別進(jìn)入智能分選礦倉。智能分選礦倉物料經(jīng)變頻皮帶輸送到智能分選機(jī)。智能分選精礦進(jìn)入緩沖礦倉，緩沖礦倉物料經(jīng)高壓輥磨-5 mm閉路篩分系統(tǒng)進(jìn)入筒倉，經(jīng)筒倉進(jìn)入磨選系統(tǒng)。干選尾礦即10～20 mm石子、20～35 mm石子，單獨(dú)皮帶輸送到石子庫堆存、銷售。其中，-35 mm+5 mm物料進(jìn)智能分選前預(yù)留整形破碎機(jī)安裝位置?？筛鶕?jù)石子的銷售情況，選擇合適時(shí)機(jī)安裝整形設(shè)備。

4.2 擬定方案的平面布置圖

智能分選礦倉上架設(shè)篩子，要求的高度較高，有2個(gè)選擇，皮帶轉(zhuǎn)運(yùn)和斗提。下頁圖1所示為斗提方案。

圖1 擬定方案的平面布置圖

5 智能干法分選機(jī)的應(yīng)用

結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)工藝和設(shè)備需求，智能干法分選機(jī)對鉬銅礦石入選粒度有明確的范圍限定，入選粒度為10～35 mm。給礦量在62.10～83.70 t/h、給料鉬品位為0.038 9%～0.042 3%情況下，鉬回收率為64.44%～72.83%，銅回收率為57.60%～63.00%，鉬富集比均值為2.5，銅富集比均值為1.20。通過上述數(shù)據(jù)證實(shí)智能干法分選機(jī)對礦石回收具有較高的分選效果，能夠提高礦石的回收利用率[2-5]。

通過X射線透射檢測系統(tǒng)，可精確探測礦石密度特征值和相關(guān)組分對X射線反應(yīng)差異性，采用世界領(lǐng)先AI算法處理有效礦石數(shù)據(jù)信息。可以根據(jù)礦石大小、紋理、光澤、密度、厚度及原子序列等不同特征信息，針對性選擇X射線透視技術(shù)或高清圖像識別技術(shù)，利用多項(xiàng)核心技術(shù)構(gòu)建“礦山品位變化實(shí)時(shí)跟蹤和在線優(yōu)化”算法模型，自適應(yīng)調(diào)整分選技術(shù)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)含鉬礦石自動、高效、精準(zhǔn)分選，礦石識別精度高達(dá)0.4 mm，廢石選出精確率可達(dá)99%以上，礦石選出準(zhǔn)確率98%以上，設(shè)備入選粒級為10～100 mm，處理量為50～150 t/h，作業(yè)拋廢率高達(dá)90%，選礦回收率高達(dá)98%，實(shí)際運(yùn)行維護(hù)成本小于1元/t。通過智能分選設(shè)備對超低品位礦石的富集，實(shí)現(xiàn)礦石與廢石解離前置，降低選礦比，既能減小礦石的貧化率及損失率，又能減少采礦量，盤活現(xiàn)有的超低品位礦石，延長礦山服務(wù)年限。

6 技術(shù)指標(biāo)要求

按照技術(shù)要求，鉬原礦＜0.03%、鉬尾礦＜0.01%；0.03%≤鉬原礦品位≤0.05%、鉬尾礦＜0.015%；鉬原礦品位≥0.05%，鉬尾礦＜0.018%。如表1所示，1—3月調(diào)試階段，鉬尾礦為0.017 8%、0.016 80%，均超過技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。4、5月份調(diào)試完成，進(jìn)入工業(yè)生產(chǎn)階段，尾礦品位合格，拋廢率符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

表1 智能分選數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表

7 節(jié)能技術(shù)項(xiàng)目實(shí)施后的生產(chǎn)情況

項(xiàng)目實(shí)施按進(jìn)度計(jì)劃和時(shí)間安排進(jìn)行，項(xiàng)目進(jìn)展較為順利。項(xiàng)目總體目標(biāo)及階段性目標(biāo)達(dá)到預(yù)期目標(biāo)效果。智能分選連動試車數(shù)據(jù)如下：

1）試驗(yàn)0.024品位，精礦品位0.036 2，尾礦品位為0.014 3，回收率為67%，拋廢率為50%。

2）試驗(yàn)0.041品位，精礦品位0.066 7，尾礦品位為0.014 5，回收率77.45%，拋廢率為35%。

3）試驗(yàn)0.030 9品位，精礦品位0.057 7，尾礦品位為0.012 4，回收率為77.45%，拋廢率為45%。

通過智能分選富集，實(shí)現(xiàn)礦石與廢石解離前置，石子生產(chǎn)達(dá)到2.6萬t，銅精粉產(chǎn)量和鉬精粉產(chǎn)量較之前減產(chǎn)，磨選成本較之前降低。

8 節(jié)能技術(shù)項(xiàng)目實(shí)施前后的資源綜合利用情況

目前，智能分選已經(jīng)開始運(yùn)行，品位和礦量都在之前預(yù)算的預(yù)估值之內(nèi)，按照可行性研究報(bào)告基礎(chǔ)數(shù)據(jù)測算，增加智能分選工藝后，邊界品位為0.03%，未增加智能分選時(shí)的邊界品位為0.05%。邊界品位降低，可采礦量增加474.63萬t，預(yù)計(jì)鉬金屬量增加2 106.86 t，剝采比從2.1降至0.27，可選礦量增加，地質(zhì)品位降低0.009%，入選金屬量增加。預(yù)計(jì)石子年產(chǎn)量為104.13萬t。

9 結(jié)語

智能干法分選機(jī)對礦石回收具有較高的分選效果，能夠提高礦石的回收利用率，將原有鏟車供料改為筒倉供料，實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定給礦?；厥章视?021年的76.21%提高到2022年5月份的79.66%，提高3.45個(gè)百分點(diǎn)。同時(shí)，工作量減少，節(jié)約了人工成本，經(jīng)濟(jì)效益顯著。