降低鉬精礦脫水作業(yè)金屬損失的研究與應(yīng)用

原義龍，史福潮

(伊春鹿鳴礦業(yè)有限公司，黑龍江 伊春 152500)

0 引 言

有色金屬選礦廠精礦在銷售前均需進(jìn)行處理以滿足后續(xù)冶煉和銷售要求，通常情況下主要是控制精礦水分，因此精礦脫水往往是精礦銷售前最后一道工藝。脫水的主要目的為脫出精礦中水分以滿足銷售需要，原則上應(yīng)無金屬損失，但實際生產(chǎn)過程中在脫水環(huán)節(jié)經(jīng)常會出現(xiàn)金屬損失[1-3]，以濃縮和干燥環(huán)節(jié)尤為顯著。為了減少金屬損失，大多數(shù)選礦廠開展了大量的研究工作，例如如何減少精礦濃密機溢流水金屬損失、如何減少干燥機煙塵中金屬損失等[4-7]。

伊春鹿鳴鉬礦是一座現(xiàn)代化大型鉬礦企業(yè)，日處理原礦石5萬t，生產(chǎn)要求鉬精礦水分控制在4%～8%。鉬精礦脫水工藝為濃縮—過濾—干燥3段脫水工藝，其脫水工藝流程見圖1。

圖1 鉬精礦脫水工藝

本文通過對鹿鳴鉬礦鉬精礦脫水作業(yè)各環(huán)節(jié)中水、氣外排點檢測分析，查明鉬金屬損失情況，分析造成金屬損失原因，并根據(jù)設(shè)備工藝運行情況，通過實施有效的改造措施有效降低了鉬金屬損失，提升了企業(yè)的經(jīng)濟效益和綜合實力。

1 金屬損失情況及原因分析

1.1 濃縮作業(yè)

鹿鳴鉬礦鉬精礦濃縮作業(yè)采用φ20 m普通濃密機，濃密機入料濃度3%～5%，細(xì)度-0.038 mm占90%。濃密機濃縮后底流濃度40%～60%進(jìn)入下一作業(yè)，濃密機溢流與選別作業(yè)尾礦合并送至尾礦庫澄清回用。

精礦濃縮作業(yè)的外排點為濃密機溢流水。對濃密機溢流水進(jìn)行為期1個月的連續(xù)取樣檢測，查明鉬金屬損失程度，檢測數(shù)據(jù)見表1。

表1 濃密機溢流水檢測結(jié)果

由表1 可知：全月溢流含固量42.6 mg/L，溢流沉淀物中鉬含量39.50%，經(jīng)計算在溢流中損失鉬金屬量48 kg/d，在溢流中損失大量鉬精礦。

經(jīng)分析鉬精礦濃縮作業(yè)溢流中鉬金屬主要損失原因為:(1)選別作業(yè)物料過磨，鉬精礦泥化，難以消泡，造成鉬精礦泡沫產(chǎn)品直接從溢流沿流走；(2)選別作業(yè)入選原礦鉬含量高時，鉬精礦產(chǎn)量大，超出濃密機處理能力，造成溢流含固量過高。

1.2 過濾作業(yè)

鉬精礦過濾作業(yè)采用加壓過濾機，入料為濃密機底流，濃度40%～60%。加壓過濾機在生產(chǎn)過程中產(chǎn)出壓濾后鉬精礦濾餅以及濾液和濾氣。濾液為鉬精礦過濾后漿液，直接返回至濃密機循環(huán)處理。濾氣為過濾機下料倉內(nèi)壓縮氣體，下料倉卸料前需先將濾氣排放。

過濾作業(yè)的外排點為加壓過濾的濾氣排放點，經(jīng)觀察實際生產(chǎn)中濾氣出口通常存在粉末狀鉬精礦，初步判斷其存在一定金屬損失，因此對濾氣進(jìn)行一個月的收集檢測，檢測數(shù)據(jù)見表2。

表2 濾氣檢測結(jié)果

由表2可知：全月在濾氣中收集鉬精礦145.86 kg，鉬品位51.44%，鉬金屬量損失約3 kg/d，鉬精礦在濾氣中存在少量損失。

1.3 干燥作業(yè)

鉬精礦干燥作業(yè)采用電磁螺旋干燥機，入料為鉬精礦過濾后產(chǎn)品，水分8%～16%。干燥過程中產(chǎn)生的蒸汽經(jīng)除塵處理后外排。

干燥作業(yè)的外排點為電磁螺旋干燥機經(jīng)除塵器處理的蒸汽排放點。由于蒸汽最終外排出口在廠房頂部且排出量大，不便于收集，因而對出口周邊散落鉬精礦粉末進(jìn)行一個月的收集檢測作為參考依據(jù)，結(jié)果見表3。

表3 排氣口散落粉末檢測結(jié)果

由表3可知：全月排氣口收集散落的鉬精礦粉末1 114.87 kg，鉬品位45.62%，鉬金屬量損失約19 kg/d。鉬精礦在排出蒸汽的過程中存在一定量的損失。收集的過程中不可避免的混入部分灰塵、雜草等雜質(zhì)，因此造成鉬精礦品位較低。

實際生產(chǎn)過程中蒸汽雖然經(jīng)過除塵處理，但仍會帶出部分粉末狀鉬精礦。初步分析其原因：一是排濕風(fēng)機轉(zhuǎn)速過高，抽出大量鉬精礦粉末；二是現(xiàn)用除塵器噴霧降塵用水為選礦回水，水中含一定量固體微粒，容易堵塞除塵噴嘴，降低除塵效果；三是除塵器3個除塵作用區(qū)中的水浴區(qū)未能有效運行，降塵效果有限。

2 改造措施及實施效果

2.1 濃縮作業(yè)改造

2.1.1 架設(shè)“鴨嘴”消泡水管

在濃密機溢流堰上架設(shè)“鴨嘴”消泡水管消除鉬精礦泡沫，防止鉬精礦泡沫直接進(jìn)入溢流堰，實施照片見圖2。通過在濃密機周邊和中心傳動部位設(shè)置大量“鴨嘴”消泡水管，該裝置既能進(jìn)行消泡，又能增加鉬精礦水平運行時長，提升沉降效率。

圖2 濃密機上的“鴨嘴”消泡水管

2.1.2 增設(shè)沉淀池

增設(shè)溢流水沉淀池解決正常生產(chǎn)時濃密機溢流水夾帶部分鉬精礦問題。在濃密機溢流出口附近增設(shè)一個處理能力為120 m3/h的沉淀池。對經(jīng)過沉淀池后的溢流水進(jìn)行一個月的取樣分析，分析結(jié)果見表4。在每個檢修期對沉淀池中沉淀的鉬精礦進(jìn)行回收，3個月進(jìn)行1次周期性檢修。對回收的鉬精礦進(jìn)行過濾干燥處理后取樣分析，結(jié)果見表5。

表4 沉淀后溢流水分析結(jié)果

表5 沉淀池回收鉬精礦分析結(jié)果

由表4可知：經(jīng)過沉淀池沉淀后溢流水含固量降至5.3 mg/L，較沉淀前降低37.3 mg/L，效果顯著。

由表5可知：沉淀池中回收的鉬精礦品位41.55%，3個月累計回收鉬金屬3.43 t，約45.7 kg/d。

2.2 過濾作業(yè)

為回收加壓過濾機排出濾氣中鉬金屬，在下倉排氣處增設(shè)自主研發(fā)的鉬精礦回收裝置，鉬精礦回收裝置示意圖見圖3。

圖3 鉬金屬回收裝置示意圖

進(jìn)入回收裝置的濾氣所含鉬精礦被噴入水所捕獲，然后由底部返回至濃密機循環(huán)處理，剩余濾氣再經(jīng)過汽水分離器處理后外排。在回收裝置正常運行后，再次對外排氣體進(jìn)行1個月收集檢測，結(jié)果見表6。

表6 外排濾氣中鉬精礦檢測結(jié)果

由表6可知：濾氣在經(jīng)過鉬金屬回收裝置處理后，1個月外排濾氣中含鉬精礦2.47 kg，換算成鉬金屬為49.6 g/d，比改造前降低2.950 4 kg/d，鉬金屬回收效果顯著。

2.3 干燥作業(yè)

2.3.1 降低排濕風(fēng)機轉(zhuǎn)速

排濕風(fēng)機的風(fēng)量與攜帶鉬金屬是呈正比，因此降低排濕風(fēng)機轉(zhuǎn)速、風(fēng)量可減少鉬金屬損失。基于此，在滿足鉬精礦水分的情況下，盡量降低風(fēng)機轉(zhuǎn)速。首先將排濕風(fēng)機由工頻改為變頻，然后檢測不同轉(zhuǎn)速條件下鉬精礦水分，確定最佳排濕風(fēng)機頻率。風(fēng)機轉(zhuǎn)速調(diào)整和鉬精礦水分試驗結(jié)果見表7。

表7 風(fēng)機轉(zhuǎn)速調(diào)整試驗結(jié)果

由表7可知：隨著風(fēng)機頻率提高，蒸汽排出量增大，鉬精礦產(chǎn)品水分降低。結(jié)合鉬精礦產(chǎn)品水分低于8%的要求，綜合考慮，選擇將排濕風(fēng)機頻率定為35 Hz。

2.3.2 干燥機除塵系統(tǒng)改造

在降低排濕風(fēng)機轉(zhuǎn)速減少風(fēng)量攜帶鉬金屬損失的情況下，通過改造干燥機除塵系統(tǒng)，提高除塵效率，減少鉬金屬損失。改造內(nèi)容包括：

(1)將除塵系統(tǒng)噴淋用水更換為新水，并增加管道泵提高噴淋壓強，緩解噴嘴堵塞的問題；

(2)噴淋區(qū)和水膜區(qū)噴淋水管路單獨鋪設(shè)，各噴淋水支管做成可拆卸式，便于管路疏通，并在每個檢修期疏通管路；

(3)啟用水浴區(qū)，在水浴區(qū)安裝液位計和聯(lián)鎖的排水閥門，提升除塵效果。

改造后的除塵裝置示意圖見圖4。

圖4 改造后除塵裝置示意圖

攜帶鉬金屬的蒸汽進(jìn)入除塵裝置，經(jīng)噴淋區(qū)、水浴區(qū)和水膜區(qū)的多次除塵后外排，這樣大大提高了除塵效率，同時最大限度地回收蒸汽中的鉬，回收的含鉬精礦溶液經(jīng)泵送回濃密機循環(huán)處理。在改造的除塵裝置調(diào)試運行正常后，再次對出口周邊散落的鉬精礦粉末進(jìn)行1個月的收集檢測，結(jié)果見表9。

表9 改造后排氣口散落粉末檢測結(jié)果

由表9可知：蒸汽在經(jīng)過除塵后，1個月外排蒸汽中含鉬精礦55.38 kg，換算為鉬金屬為965 g/d，較改造前降低18.035 kg/d，鉬金屬回收效果良好。

3 結(jié) 論

(1)通過對脫水工藝流程各環(huán)節(jié)排放點的檢測和分析發(fā)現(xiàn)，鉬精礦脫水作業(yè)存在鉬金屬損失現(xiàn)象，鉬金屬的損失直接影響企業(yè)經(jīng)濟效益，導(dǎo)致總金屬回收率降低。

(2)根據(jù)檢測結(jié)果和分析，有針對性地提出降低鉬精礦濃縮作業(yè)、過濾作業(yè)和干燥作業(yè)金屬損失的改造措施。實施后，各作業(yè)降低鉬金屬損失分別為45.7 kg/d、2.950 4 kg/d、18.035 kg/d，整個脫水作業(yè)合計降低鉬金屬損失量66.685 4 kg/d，為企業(yè)創(chuàng)造了經(jīng)濟效益。

(3)研究提出的各項措施從根源上起到了降低鉬精礦脫水作業(yè)金屬損失的作用，提高了資源利用率和企業(yè)效益，同時可為類似礦山降低脫水作業(yè)金屬損失提供借鑒。