浮選工藝流程及設備升級改造

陳寶鋒

1 原選礦生產磨浮工藝流程結構及主要設備配置

陜西鉛硐山礦業有限公司選礦廠浮選車間于1991 年建成投產，原設計生產規模為200t/d，2000 年引進高堿度下低電位礦漿調控浮選技術，先選鉛后選鋅的優先浮選流程。磨礦作業一段磨礦，分級機溢流細度-200 目占65%～68%，原工藝流程圖如下。

圖1 原浮選工藝流程圖

藥劑單耗：g/t。

乙硫氮：40；BK204：70；白灰：8000；硫酸銅：160；丁黃藥：155；活性炭：40；硫酸鋅：70。

2 原流程及設備存在問題

隨著生產實踐，經過一系列的技術改進，細化強化生產各環節的管理，取得了較好的選礦技術指標。但目前存在的問題仍然比較突出，主要存在如下問題：

（1）浮選機種數及數量較多，鉛鋅浮選機共有54 臺，分為SF1.2m3、SF0.65m3及XJK1.1m3三種浮選機，檢修工作量大，備品備件耗量大，維修成本較高。

（2）隨著生產的發展，2000 年，選廠工藝技改為高堿度低電位調控浮選工藝，分級機溢流濃細度由原來的-200 目占75%，下降至-200 目占65%～68%，日處理量從最初的200 噸/日處理規模加大到現在的310t/日以上，浮選設備負荷重，XJK1.1m3浮選機易沉槽，生產過程不穩定。

（3）隨著原礦品位逐年下降，礦石硬度增加，磨礦分級過程分級機溢流產品經常存在跑粗及過磨兩極分化現象，加之浮選設備運行狀況較差，浮選機體積較小，中礦循環量過大，浮選時間過長，工人在操作過程中為了提高鉛鋅精礦品位，存在壓槽富集時間把握不好，導致互含及尾礦指標較難穩定，影響金屬回收率。

3 原流程技改及設備升級方案

為了從根本上解決以上問題，我們對浮選機及工藝流程進行合并改造，技改實施方案如下。

（1）原工藝流程分為兩個系列平行布置在浮選車間內，球磨和浮選車間屬于平地建廠，無自然高差可以利用。本次技改利用現有廠房，將現用的54 臺浮選機更換為27 臺SF 型浮選機，需用SF2.8m3浮選機24 臺,SF1.2 型浮選機3 臺，裁減一半數量浮選機，增加浮選機總容積13.2 方，總裝機容量增加3.5KW。

（2）本次技改，將原來的兩個浮選流程合并為一個系列流程，對設備安裝基礎重新修筑，充分考慮各個管道連接坡度必須符合礦漿自流要求，優化流程結構，調整藥劑制度，實現技改后的流程更加順暢，操作穩定，指標控制更加穩定。技改前后的工藝流程及設備布置圖如下。

圖2 技改前浮選工藝流程設備配置圖

圖3 技改后浮選工藝流程設備配置圖

（3）技改后工藝流程圖如下。

圖4 技改后浮選工藝流程圖

藥劑單耗：g/t。

乙硫氮：40；BK204：50；白灰：5000；硫酸銅：140；丁黃藥：135；栲膠120。

表1 技改前后藥劑單耗對比：單位（g/t）

（4）技改前后設備構成如下表。（表2）。

表2 技改前后磨浮作業主要設備構成表

技改后減少設備27 臺/套，增加總裝機容量3.5KW，增加浮選機總容積13.2 立方。

4 項目資金投入預算：

合計：①+②+③+④+⑤+⑥+⑦=110.7 萬。

①SF2.8m3浮選機：24 臺*2.5 萬元/臺=60 萬。

②攪拌桶：4 臺*2.5 萬元/臺=10 萬。

③泡沫槽：27 臺*1000 元/臺=2.7 萬。

④管道：300 米*100 元/米=3 萬。

⑤安裝費用：5 萬。

⑥基礎改造費用：20 萬。

⑦電氣設備：10 萬。

5 技改的技術創新及達到的效果

根據浮選車間布局，多次現場實際測量，按照將現有的兩個系列浮選流程進行合并成一個系列的思路，自行設計完成了浮選流程設備配置圖，對浮選機配置臺數、設備空間布置、管道連接坡度、浮選工藝、基礎標高等關鍵問題進行了詳細計算。組織相關技術人員赴甘肅洛壩鉛鋅礦、陜西震奧鼎盛礦業有限公司考察浮選機，最后確定了SF2.8 型浮選機。根據設計的工藝流程圖，安裝調試新的浮選機及電器設備。經過二個月的努力，實現了流程注水一次試機成功，后投料試生產，通過開機后一周的生產調試，選礦技術指標逐步達到了預定的目標。

表3 技改前后選礦指標對比

（1）技改后大浮選機攪拌效果好，杜絕了沉槽放漿現象，浮選礦漿懸浮分選效果好。設備臺數的大幅減少，減少了備品備件的消耗數量，節省了維修成本及檢修時間，減少停機時間，提高了設備運轉率。

（2）二個系列浮選流程合并為一個系列，優化流程結構，技改后的流程更加順暢，各作業設備臺數配置合理，流程結構更加簡單，中礦循環量減少，操作及指標控制更加穩定。

（3）優化選鋅藥劑制度。技改前活化劑硫酸銅及捕收劑丁黃藥同時添加在選鋅前僅有的一個攪拌桶內，對鋅金屬活化時間不足，藥劑作用時間短、效果差，鋅尾礦經常跑高。技改以后選鋅前設置兩個攪拌桶，先將活化劑硫酸銅添加在第一個攪拌桶充分活化硫化鋅后，再在第二個攪拌桶內，添加捕收劑丁基黃藥與活化后的閃鋅礦充分作用，通過先充分活化鋅金屬，再捕收的原理，延長了藥劑與鋅金屬的作用時間，加強了鋅金屬在鋅粗選的上浮，降低了鋅尾礦。

（4）優化選鉛藥劑制度。技改前白灰大量的集中添加在球磨機排礦口、鉛精四，用來調整礦漿PH 值，使用中各個作業PH 值不夠精確穩定，對硫鐵礦及鋅的抑制效果不佳，易造成鉛精礦品位偏低，含鋅偏高，指標不穩定。技改后，將白灰分散添加在球磨機進料口，延長對硫化鐵礦物的抑制作用，在鉛精選四、精選五分散添加白灰、栲膠，加強對鉛精礦中鋅金屬及脈石、炭質的抑制效果，降低了鉛中含鋅。提高鉛精礦品位。鉛鋅理論回收率指標比技改前鉛提高1.65%、鋅提高1.20%。下表為技改前后生產指標對比情況。

6 產生的經濟效益

（1）總投資概算：110.7 萬元。

（2）年效益概算：1 項+2 項-3 項+4 項=142.43 萬,以下為分項計算。

鉛鋅金屬量每年多回收產生價值約①+②=115.8 萬。

①鉛金屬量：回收率提高約1.65%計算：10 萬噸原礦×1%原礦品位×1.65%×1.2 萬元/噸=19.8 萬元。

②鋅金屬量：回收率提高約1.20%計算：10 萬噸原礦×4%原礦品位×1.20%×2 萬元/噸=96 萬元。

浮選機備件費用：現用浮選機葉輪一套使用周期約為3 個月，新更換SF2.8m3 型浮選機葉輪一套使用周期按6 個月計算，一年節約葉輪蓋板費用①+②+③-④-⑤=8.27 萬元：

現用浮選機年葉輪蓋板消耗費用合計：①+②+③=19.28萬。

①28 臺XJK1.1×4 次/年（3 月/次換）×900 元/套=10.08萬元。

②18 臺SF1.2×4 次年（3 月/次換）×748 元/套=8.4 萬元。

③8 臺SF0.65×2 次/年（6 月/次換）×528 元/套=0.8 萬元。

技改后浮選機年葉輪蓋板消耗費用合計:④+⑤=11.01 萬。

④24臺BF2.8×2次/年（6月/次換）×2200元/套=10.56萬。

⑤3 臺SF1.2×2 次/年（6 月/次換）×748 元/套=0.45 萬元。

電費：每年增加電費③+④-①-②=1.3 萬。

現用浮選機年電費合計：①+②=109.7 萬。

①46 臺（SF1.2/XJK1.1）×5.5KW/h×24 時×330 天×0.5 元/度=100.2 萬。

②8 臺×3KW/h×24 時×330 天×0.5 元/度=9.5 萬。

技改后浮選機年電費合計：③+④=111 萬。

③24 臺（SF1.2/XJK1.1）×11KW/h×24 時×330 天×0.5 元/度=104.5 萬。

④3 臺×5.5KW/h×24 時×330 天×0.5 元/度=6.5 萬。

選礦藥劑：每年節約費用①+②+③+④+⑤+⑥—⑦=19.66 萬元。

①白灰：單耗由原來的8kg/噸原礦下降至5kg/噸原礦，節約白灰費用：3kg/噸原礦×10 萬噸原礦×800 元/噸白灰=24萬元。

②硫酸銅：單耗由原來的160g/噸原礦下降至140g/噸原礦，節約硫酸銅費用20g/噸原礦×10 萬噸原礦×18800 元/噸硫酸銅=3.7 萬元。

③BK204：單耗由原來的70g/噸原礦下降至50g/噸原礦，節約BK204 費用20g/噸原礦×10 萬噸原礦×19800 元/噸硫酸銅=3.96 萬元。

④丁基黃藥：單耗由原來155g/噸原礦下降至135g/噸原礦，節約丁黃藥費用20g/噸原礦×10 萬噸原礦×12000 元/噸丁基黃藥=2.4 萬元。

⑤活性炭：停用，節約活性炭費用40g/噸原礦×10 萬噸原礦×17000 元/噸活性炭=6.8 萬元。

⑥硫酸鋅：停用，節約硫酸鋅費用70g/噸原礦×10 萬噸原礦×4000 元/噸硫酸鋅=2.8 萬元。

⑦栲膠：120g/噸原礦，增加栲膠費用120g/噸原礦×10 萬噸原礦×20000 元/噸栲膠=24 萬元。

效益：總投資：110.7 萬元；年收益：142.43 萬元。

約0.77 年收回投入，按照選礦廠再生產15 年計算，總的經濟效益約2135 萬元，經濟效益較大。同時更新了老化設備，優化了浮選流程結構，為選廠以后的正常生產創造好的工藝及設備條件。