選礦生產工藝流程中的問題及改進措施

王智超

河北金廠峪礦業有限責任公司 河北 唐山 064307

引言

當前礦山行業進入了轉型發展的新階段，選礦廠承擔著艱巨的選礦任務，其在具體的工作中必須優化選礦生產工藝流程，以保障該流程符合經濟性、技術性、環保性標準。許多選礦廠即使在當下發展的條件下依舊將自身的經濟效益放在首要位置，未過多關注環保等要求，生產工藝流程落后，照此流程開展的選礦工作，效率偏低、成本較高、能耗較高，不利于長遠穩定發展。未來各選礦廠需重視生產流程，立足實際問題制定改進措施，形成科學且合理的工藝流程。

1 選礦生產工藝流程分析

選礦工藝流程的復雜性高，涉及了多個步驟和各種專業化設備，一般在整個生產線中包含有磁選機、分選機、浮選機、破碎機、球磨機、濃縮機等設備，在不同流程有對應的設備，經由不同設備的相互配合，可高效完成選礦任務。選礦生產的工控系統中由PLC負責控制，其控制具有高效率、低能耗、高經濟性的特點。

選礦工藝流程，大致包含分選前期的準備工作、分選作業和分選后的產品處理3個步驟。首先，在分選前的準備階段，主要包含處理原礦石、破碎涵蓋、篩分涵蓋、研磨、分級等操作，這些工藝流程是為了實現礦物與脈石礦物的單體分離，以確保礦物之間單體解離，為后續的選礦分離創造良好條件[1]。其次，分選環節是為了實現礦物與脈石的分離，涉及重選、磁選、電選、浮選等工藝流程。分選作業中首先應粗選，粗選完成后再選別得到的產物，以通過此流程得到高質量礦物，此過程為精選；粗選后的礦物需通過二次篩選，中礦進行粗選或單獨處理能提升礦物利用率，此過程為掃選，剩余產物為尾礦；分選流程應配備專門的分選機，利用固體顆粒比重的沉淀速度差異，能完成礦石混合物的清洗、分級。最后，選后的產品處理，當經由前期一系列選礦流程后，應進一步處理精礦與尾礦，此環節一般應用脫水、顆粒物沉淀、過濾與干燥工藝。

2 選礦生產工藝流程中的問題

2.1 設備落后

選礦生產涉及多個工藝流程，每一流程都有其對應的工藝、設備，只有嚴格執行工藝流程才能順利完成選礦任務。但因為每一工藝流程下都需要配備專業化設備，設備在選礦中的作用突出，選礦廠應結合行業發展，不斷采用新的選礦設備。目前部分選礦廠在生產工藝流程中存在設備落后的問題，主要是因為這些選礦廠的實力有限，在長期的發展過程中并未意識到設備的作用，未投入較多的資金更新設備，導致選礦期間雖制定了相對合理的工藝流程，但其中卻存在諸多落后設備，這些設備的性能不穩、功能不全[2]。另外，選礦廠在日常的工作中也未安排專業人員負責設備的檢修與維護，一些設備長期帶病工作，設備故障頻發，影響了相關工作的順利開展。

2.2 技術先進性不足

為保障選礦工作的順利開展，相關人員在日常的工作中需結合行業發展現狀，并根據自身實際情況，引進先進的選礦工藝與技術，發揮技術優勢。目前許多選礦廠在工作中未增大在工藝與技術方面的研發投入，即使在行業現代化的今天，依舊保留了傳統的選礦工藝與技術，工藝先進性不足，影響了選礦效率與效益。如在尾礦處理方面，選礦廠雖有這一工藝流程，但所采用的處理工藝較為落后，處理不符合經濟性、環保性要求，造成了資源的浪費，不符合可持續發展的要求。

2.3 現場管理不到位

為加強不同工藝流程之間的銜接性，選礦廠應建立專門的管理機構，由該機構分配專人負責選礦作業的現場管理，根據各工藝流程規定，合理調配資源，保障選礦作業的有序推進。但實際上，部分選礦廠在工作中過于追求選礦效率，并未意識到現場管理的重要性，不僅在廠內未建立專門的管理機構，也未成立專門的管理小組，沒有形成完善的現場管理制度，細分有關崗位人員的責任，導致現場管理有疏漏，后續執行選礦工藝流程中經常存在人員、設備調配不合理、工藝技術選用不當、流程銜接不暢等問題。

2.4 介質消耗過高

選礦生產作業中重介質消耗水平為關鍵指標，如選礦工藝流程中的介質消耗過高，將導致選礦廠的成本過高。以某選礦廠為例，其介質消耗高度原因如下：①脫介篩的脫介效果不佳，該選礦廠配備的是具有磁性的不銹鋼弧形脫介篩，其物料過厚篩孔小，隨著時間的延長篩上的介質逐步積累，數量持續增多，出現跑介現象的概率較高，在選礦的同時帶走了重介質，精礦帶介問題突出，造成了額外的成本。②懸浮液密度穩定性不足，脫介過程中面臨諸多難題。如懸浮液密度較大，將有大量的介質粉被黏附于礦粒，脫介困難，較多的介質進入到了磁選機，該設備的運行負荷持續增大，可能出現較大故障[3]。③選礦過程中磁選機負責介質的回收與凈化，如其運行效率偏低，意味著選礦期間的介質損耗較大。該選礦廠的礦產資源質量參差不齊，進入稀介磁選機的分流量較大，無法高效回收介質。④弧形脫介篩技術參數設置不當。如脫介篩噴水壓力、水量低于正常值，一旦在選礦期間懸浮液密度較大，介質極易與礦物粘連成團，脫介篩噴水壓力在0.3MPa以內且水量較小的情況下，不能保障篩上物完全被噴透，洗選難以達到預期，跑介現象無法避免；脫介篩上所選配的噴頭型號不匹配，或者在安裝中未遵守操作規范，安裝角度不符合要求，實際的工作中選用的噴頭過小易發生堵塞現象，無法噴沖堵塞區的物料，消耗的介質較多；入料礦物的顆粒度較小，導致總體表面積增大，與介質混合相對嚴重，影響了正常的選礦工作。

3 選礦生產工藝流程問題的改進措施

3.1 加強設備管理

選礦生產工藝流程常常存在設備落后、管理不到位的情況，為符合高效選礦的要求，各選礦廠需根據自身的工藝流程及每一流程下的設備需求，不斷引進新設備，保障工藝流程中設備性能的穩定性、功能的完善性，發揮設備優勢。在選礦廠內應成立專門的設備管理部門，并給該部門配備專業的管理人員，這些人員在后續的工作中應根據選礦要求及規定，合理選擇設備。在選擇設備時有關人員需提前了解每一工藝流程的設備需求，進入現場展開一系列調研，對同類型設備進行廠家、價格、性能、功能等的對比，從經濟性、功能性等角度選擇最佳設備，與可靠的設備生產或者供應廠家合作，保障其提供高質量設備。設備進場之前相關人員必須檢查與驗收，對比設備質量合格證書、技術參數等，確保其無任何外觀或者內在的問題，檢查通過后方可進場，進場設備應被放置在選礦廠的指定區域。后續使用設備時，必須對操作人員等開展使用培訓，帶領這些人員熟悉操作規范，避免違規操作設備的情況。選礦廠內配備的很多設備都為大型設備，這些設備在長期使用的過程中，可能因積灰、零部件損壞而影響其使用性能。為此，選礦廠的設備管理中不僅需更新設備，淘汰舊設備，還需在日常的工作中加強設備檢修與維護，成立專門的檢修維護團隊，由該團隊負責設備檢修、維護，及時消除各種設備在運行中存在的故障或者其他問題。

3.2 保持工藝技術的先進性

部分選礦廠在工藝流程方面存在技術落后的問題，針對這一情況，相關人員需結合其礦產資源類型、選礦要求等，優選新技術、新工藝，構建更為完善且先進的選礦技術體系。在選礦廠中應由專人在日常的工作中負責工藝與技術管理，組建技術小組，細分小組成員的管理和工作責任，督促該小組在選礦工藝流程中密切監督各工藝與技術的運用情況，并不斷了解市場情況，結合其選礦工藝流程現狀，引進新技術、淘汰舊技術。各項工藝與技術應用期間，技術人員也需做好相應的記錄，監督技術應用情況，發現其中存在的問題并在未來的工作中有針對性地改進和調整。在引進新的選礦工藝與技術之前，應組織專業人員開展技術評估，分析技術可行性、經濟性等，只有達到一致性意見方可在后續應用和推廣該技術。如新工藝與新技術不符合選礦廠的實際情況，不同崗位人員之間應相互交流與溝通，改進技術流程、優化技術參數。

3.3 加強現場管理

選礦工藝流程現場涉及技術、人員、設備等要素，任何要素出現問題都會影響選礦效率、效果。為減少在選礦工藝流程中的諸多問題，選礦廠必須將現場管理作為重點，在日常的工作中形成完善的管理制度，在其中清晰規定現場管理流程、規范、方法等，劃分管理責任，督促相關人員在具體的工作中嚴格履行其職責，保障現場管理的全面性與有效性。一般來說，現場管理需根據選礦工藝流程情況，合理調配資源，確保每一環節選礦工作的高效開展，發揮選礦過程中的資源、技術、設備等優勢，達到選礦目標。為保障選礦工作的規范性，選礦廠所建立的管理制度應具有現實的可行性，如其中應包含責任制度，細分相關人員在現場管理中的責任，使后續每個管理人員能各司其職，并加強相互之間的配合；包含獎懲制度，在該制度中應有清晰且明確的考核與評估標準，全面評價有關人員在選礦現場管理中的表現，結合考評結果給予獎勵與懲罰，通過責任落實、獎懲機制提高各崗位人員對現場管理的重視程度，提高管理水平。

3.4 減少介質消耗

3.4.1 重介系統。選礦廠中利用重介工藝系統時的介質能耗較大，一般是因為入洗礦石的含泥量較大，針對這一問題，相關人員需改造原有洗選工藝，如通過脫泥篩、無壓三產品旋流器、TBS分選、浮選的聯合工藝，形成新的洗選工藝，如利用脫泥篩完成脫泥，在現場配備3臺1.2m重介旋流器，加裝單獨TBS分選機，保持重選與分選的獨立性[4]。

3.4.2 弧形篩。針對弧形篩導致的介質消耗情況，在選礦過程中有關人員需調整弧形篩的相關參數。首先，優化改造弧形篩，對物料完成預先脫泥，降低細顆粒入料。對原弧形篩噴頭與噴水壓力過小現象，應適當增大噴水壓力，保持壓力在0.3～0.4MPa之間，噴水量應參考弧形篩自身的處理能力、物料量等來確定，選用加壓分散性較好的噴嘴[5]。其次，操作期間應由專人來負責，具體來說，這些人員需根據重介質密度來控制入料，以避免弧形篩存在超負荷運行現象。第三，針對弧形篩入料部位懸浮液外溢或者噴濺現象，應在現場設置隔板，利用該隔板分割開給料箱，減小物料進入給料箱的速率；依據物料進弧形篩的速率、切線放線等基本情況，合理布設引流裝置，適當更改入料角度，以調整物料的運動方向。最后，弧形篩應選用150～200mm的噴頭，不僅能增大噴灑面積，還能提高沖洗效果。以某選礦廠為例，針對由弧形篩引發的介質消耗過大問題，相關人員調整了噴頭高度，大大提高了噴沖效果，再加上配備有稀介質回收沖水裝置，保障了稀介質的高效回收。將脫介篩噴嘴高度調節到175mm，而噴頭間距控制在200mm左右，噴沖范圍內的物料脫介效果相對理想，基本達到了介質的最大化利用，減少了不必要的消耗。

4 結束語

現階段部分選礦廠在生產工藝流程中存在問題，為符合行業現代化發展的要求，選礦廠需結合其工藝流程現狀，不斷引進設備、更新技術、調整參數、優化管理，以形成更為科學且合理的工藝流程，并在未來持續研究選礦工藝流程，采用新工藝、新技術，提高選礦效率與效益。