濕磨裝置工藝優(yōu)化與礦漿品質(zhì)提升研究

雷銀貴

（云南云天化紅磷化工有限公司，云南 開遠(yuǎn) 661699）

云南云天化紅磷化工有限公司（以下簡稱公司）濕磨裝置原礦處理能力設(shè)計(jì)為120 萬t/a（160 t/h），磷精礦產(chǎn)量100萬t/a（140 t/h），該裝置建成投產(chǎn)以來，很快達(dá)產(chǎn)達(dá)標(biāo)。隨著公司挖潛增效方案的開展，磷酸裝置產(chǎn)能得到進(jìn)一步提升，滿負(fù)荷生產(chǎn)時裝置制酸能力為45 萬t/a（含半水-二水裝置），年需磷精礦160萬t（200 t/h），目前濕磨裝置磷礦品質(zhì)提升系統(tǒng)生產(chǎn)能力遠(yuǎn)不能滿足磷酸裝置滿負(fù)荷生產(chǎn)時制酸需要的磷精礦量。為此，利用現(xiàn)有裝置優(yōu)化工藝進(jìn)一步提升濕磨裝置原礦處理能力及磷精礦產(chǎn)能是公司發(fā)展的關(guān)鍵。

1 現(xiàn)狀分析

1.1 原料工序

目前公司濕磨裝置現(xiàn)有的均化堆場、配礦皮帶、主運(yùn)輸皮帶和料臺、料倉能夠滿足工藝要求，無須進(jìn)行設(shè)備改造和場地擴(kuò)建。

1.2 磨礦分級工序

目前有3臺磨機(jī)和旋流器，通過對旋流器、添加鋼球介質(zhì)量和給水管網(wǎng)的研究，將兩段兩閉路磨礦分級流程優(yōu)化為兩段一閉路磨礦分級流程［1］，可以達(dá)到180 t/h（粒徑＜0.750 mm顆粒占比85%）的處理能力。只要將另一臺磨機(jī)的旋流器、礦漿泵、礦漿管優(yōu)化成一段一閉路磨礦分級流程，可以達(dá)到80 t/h（粒徑＜0.750 mm 顆粒占比85%）的處理能力。為此，現(xiàn)有3臺磨機(jī)能夠滿足工藝優(yōu)化要求。

1.3 磷礦品質(zhì)提升工序

裝置原設(shè)計(jì)建設(shè)2 臺粗選浮選柱、3 個掃選浮選槽，原礦處理量為160 t/h。多次提高生產(chǎn)負(fù)荷經(jīng)驗(yàn)證明，系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行、保證礦漿質(zhì)量的最大處理量為180 t/h。負(fù)荷再高時，一是浮選柱給料礦漿泵（額定流量只有430 m3/h，最大流量為600 m3/h）無法輸送更多的礦漿量；二是浮選柱礦漿通過量較大，浮選時間不夠，MgO達(dá)不到指標(biāo)要求，精礦品質(zhì)難以保證；三是浮選柱排出大量泡沫尾礦，導(dǎo)致掃選浮選槽通過量較大，尾礦品位容易跑高，資源損失大，產(chǎn)率降低。為此，磷礦品質(zhì)提升工序能力不足是工藝優(yōu)化的主要瓶頸之一。

1.4 精礦、尾礦濃密過濾工序

目前1 臺?24 m 精礦濃密機(jī)磷精礦漿處理能力為160 t/h，精礦w（固）約60%。1 臺?18 m 尾礦濃密機(jī)尾礦處理能力約30 t/h，尾礦w（固）能達(dá)到50%左右。若將負(fù)荷提升到240 t/h，增大精礦濃密機(jī)處理量，再加上使用原酸法礦A、B 2 臺?16 m濃密機(jī)（現(xiàn)基本停用），能夠處理220 t/h 的磷精礦漿。

將尾礦濃密機(jī)底流w（固）降低至40%左右，雖然濃密機(jī)能處理40～50 t/h 的尾礦，但目前的2臺尾礦壓濾機(jī)不足以處理40～50 t/h 的尾礦，必須擴(kuò)充尾礦過濾能力。

1.5 精礦漿輸送工序

目前濕磨裝置有2個有效容積400 m3的精礦中轉(zhuǎn)儲槽，2 條?219 mm 輸漿管線，2 臺電機(jī)功率75 kW、揚(yáng)程36 m、流量190 m3/h的礦漿輸送泵（1開1 備）。從現(xiàn)有配置看，泵的輸送能力和兩條精礦輸送管線能滿足優(yōu)化要求，但沒有礦漿儲槽緩沖，會影響半水-二水磷酸裝置的供礦；同時，對礦石加工工序和磷酸生產(chǎn)、產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性、連續(xù)性和均衡性也有較大影響，需要增加一定儲量的精礦儲槽以滿足工藝優(yōu)化需要。

1.6 回水工序

目前礦石加工工序沒有事故應(yīng)急池和較大的循環(huán)水池，只有1 個500 m3回水池和2 個100 m3循環(huán)水槽，生產(chǎn)用水就地循環(huán)使用。遇濃密機(jī)跑渾和裝置緊急停車等偶然事故時，水和礦漿沒法轉(zhuǎn)移緩存，存在生產(chǎn)用水無法平衡、易出現(xiàn)漫水的問題。擴(kuò)能100 t/h要增加300 m3/h循環(huán)水量，現(xiàn)有回水設(shè)施不能滿足1 000 m3/h 的循環(huán)水緩存，需增加1 個循環(huán)回水槽便于調(diào)節(jié)生產(chǎn)水平衡和回水利用。

2 優(yōu)化方案

2.1 磨礦分級工序優(yōu)化

將1#磨機(jī)的旋流器、礦漿泵、礦漿管優(yōu)化成一段一閉路，增加旋流器、礦漿泵各1臺，將1#磨機(jī)生產(chǎn)的礦漿二級旋流后送至磷礦品質(zhì)提升工序。

2.2 磷礦品質(zhì)提升工序優(yōu)化

根據(jù)前面的分析，擴(kuò)能80 t/h 原礦處理能力，需增加一個系列的磷礦品質(zhì)提升工藝流程和設(shè)備配置。方案一，柱槽配置方案，增加1臺與現(xiàn)有浮選柱相同的浮選柱作為粗選設(shè)備，增加3 臺與現(xiàn)有浮選機(jī)相同的XCF-16 浮選機(jī)作為掃選或精選設(shè)備，增加2 個與現(xiàn)有加酸加藥礦化攪拌槽相同的?4 600 mm×4 500 mm 攪拌槽；增加1 個與現(xiàn)有掃選加酸攪拌槽同樣的?2 500 mm×2 500 mm攪拌槽作為掃選礦化中間攪拌槽；增加1臺流量430 m3/h、揚(yáng)程35 m 礦漿泵（形成2 開1 備），增加一根長30 m 的DN250 礦漿管和一個給礦緩沖箱。方案二，浮選機(jī)配置方案，增加2 臺KYF-50 浮選機(jī)作為粗選設(shè)備，增加3臺與現(xiàn)有浮選機(jī)相同的XCF-16浮選機(jī)作為掃選設(shè)備，增加2個與現(xiàn)有?4 600 mm×4 500 mm加酸加藥礦化攪拌槽相同的攪拌槽，增加1 個與現(xiàn)有掃選加酸攪拌槽相同的?2 500 mm×2 500 mm 槽作為掃選礦化攪拌槽；增加1 臺流量430 m3/h、揚(yáng)程35 m 的礦漿泵（形成2開1備），增加?259 mm × 1 233 m 礦漿管和1 個給礦緩沖箱。考慮到與現(xiàn)有規(guī)格型號相同的設(shè)備，便于今后生產(chǎn)管理、操控和備品備件匹配通用，決定采用方案一。另外，在磨礦分級系統(tǒng)與新增磷礦品質(zhì)提升系統(tǒng)之間增加80 m長的DN300礦漿管。

2.3 精、尾礦濃密工序優(yōu)化

增加1 臺PYNTK-60A 加壓過濾機(jī)，解決尾礦過濾能力不足的問題。

2.4 精礦漿輸送、回水工序優(yōu)化

為充分利用分公司現(xiàn)有設(shè)備，將閑置的硫酸庫搬遷，并配套攪拌裝置，作為循環(huán)水槽使用，解決漫水和水平衡問題。

3 結(jié)論

通過對濕磨裝置工藝優(yōu)化，磷礦漿質(zhì)量及產(chǎn)量明顯提高，原礦處理能力達(dá)到200萬t/a，磷精礦產(chǎn)量達(dá)到160萬t/a（200 t/h），經(jīng)濟(jì)效益顯著。

入磨原礦w（P2O5）26.23%、w（MgO）1.61%、w（R2O3）2.41%，經(jīng)過粗選，獲得反粗精礦w（P2O5）27.96%、w（MgO）0.75%、w（R2O3）2.25%，MER值0.107。新工藝的反粗精礦與老工藝的反掃精礦進(jìn)入精礦濃密機(jī)混合后供制酸裝置使用，混合精礦w（P2O5） 28.15% 、w（MgO） 0.75% 、w（R2O3）2.47%，MER 值0.115。精礦實(shí)際產(chǎn)率89.79%，實(shí)際收率96.72%，與理論產(chǎn)率90.19%、理論收率96.79%基本吻合，產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到要求。

由于采用一段閉路磨礦分級且裝填鋼球?yàn)榇箐撉颍C(jī)負(fù)荷可能超過額定負(fù)荷，礦漿細(xì)度較難達(dá)到粒徑＜0.075 mm 顆粒占比≥80%的要求，須在生產(chǎn)中進(jìn)一步調(diào)整優(yōu)化磨機(jī)鋼球裝填級配、磨機(jī)給水量及礦漿泵流量，提升磨機(jī)處理量和磨礦細(xì)度。

在生產(chǎn)過程中還需考慮隨著產(chǎn)能提升，進(jìn)入精礦濃密機(jī)的精礦漿量及固含量增加時水平衡問題。