CN102744147A - 一种单独建设年产20万吨铝土矿选矿成套设备 - Google Patents

Abstract

一种单独建设年产20万吨铝土矿选矿成套设备，它是由计算机配料装置、颚式破碎机、皮带机、储存库、五口下料均化装置、磨前仓、1#定量皮带秤、高压对辊破碎机、六目振动筛、提升机、细矿仓、2#定量皮带秤、入磨皮带、湿法球磨机、水力旋流器、原矿浆槽、三阶梯微泡自循环浮选器、精矿溢流泵、精矿浆槽、精矿浆上料泵、精矿浆高效沉降槽、底流泵、高效节能压滤机组、精矿皮带机、精矿库、尾矿浆泵、尾矿浆高效沉降槽、尾矿底流上料泵、高效压滤机、尾矿皮带机、尾矿库处理前池、气液混合泵、气液反应管、循环水池、循环水泵等主要部分组成。本发明在大大提高选矿效率的同时也有效降低了损耗，整个设备形成自循环系统，实现了零排放。

Description

一种单独建设年产20万吨铝土矿选矿成套设备

技术领域

本发明涉及选矿机械设备领域，特别是涉及一种单独建设年产20万吨铝土矿选矿成套设备。

背景技术

我国铝土矿选矿技术的研究文献始于上世纪70年代，那时矿物工程专家们就已经预见到了今日铝土矿资源将面临的挑战。首个铝土矿浮选工业试验于2000年在中国长城铝业公司小关铝矿进行，首条工业生产线于2002年在中铝中州分公司嫁接氧化铝生产流程投入运营。生产工艺方面，第一代铝土矿选矿技术以嫁接氧化铝生产流程为基础，以中铝中州分公司选矿工程、中铝河南分公司选矿厂、东方希望三门峡铝业选矿工程为代表，目前三个选矿厂均已投入生产。设备方面，第一代铝土矿选矿磨矿解离采用了一段溢流（格子）磨加两段分级的选择性磨矿流程、两段磨磨矿流程；浮选流程为粗选、粗扫、精1、精2、精扫五个过程，浮选采用机械搅拌充气式浮选槽；精、尾矿过滤采用陶瓷过滤机、立盘过滤机及隔膜压榨压滤机。第二代铝土矿选矿工艺从河南开曼铝业开始，以河南开曼铝业、河南汇源铝业为代表，也是嫁接氧化铝生产流程。河南开曼铝业磨矿使用河南开曼铝业原有的碱矿浆两段磨磨矿流程，矿化浮选采用高浮选效率的微泡矿化浮选槽，浮选流程也由串联流程改为浮选槽并联流程，浮选过程由以前的5个过程改为粗选、精选、扫选三个过程。河南汇源铝业的选矿选用梯度浮选，采用槽子较浅机械搅拌充气式浮选槽，同时对尾矿中残留的粗矿砂进行二次磨矿与浮选，此流程针对河南鲁宝矿区比较易选的矿石获得了良好的选矿效果。

第一代铝土矿选矿设备存在的技术问题：

（1）矿石解离不完全。矿石的解离程度是影响选矿效果的关键环节，由于铝土矿一水硬铝石与脉石的嵌布致密，铝土矿解离需要把矿石磨细到200目（0.074mm）以下，其中最适合浮选的粒度为200-400(0.038mm)目之间的颗粒，过细的颗粒随然解离比较完全，但容易造成泥化现象恶化选矿环境，过粗的颗粒不能实现矿物的解离，难以获得较好的选矿效果。

（2）粗粒贫连生体起浮困难。在铝土矿矿浆浮选过程中，由于矿石与脉石的表面性质比较接近，难以找到一种对一水硬铝石选择性很好的捕收剂，当捕收剂的捕收能力加强时，大量的脉石也会捕收上来，因此只能选择适当捕收能力的捕收剂，这就造成了有用矿物捕收力不够的问题。由于细粒矿物对捕收剂有较强的竞争能力，使得粗粒矿物尤其是难以竞争到捕收剂，捕收剂对粗粒矿物的捕收能力降低，尤其是对粗贫连生体矿粒的捕收能力更加低下，这些矿物难以浮选上来，只能从尾矿排出，从而造成尾矿A/S指标超高，选矿氧化铝总回收率降低、精矿产率降低。

（3）絮凝剂与硫酸盐难题。浮选过程是一个矿粒分散过程，必须把矿粒分散开才能进行选矿，而精矿、尾矿浓缩脱水是一个凝集过程，是浮选的一个反过程。因而，精矿浆、尾矿浆的浓缩首先是要破坏原有的分散体系，就需要加入硫酸降低体系的PH值，并且需要加入絮凝剂帮助沉降浓缩。由于选矿过程中水是循环使用的，这就造成了硫酸盐与絮凝剂富集两个难题。研究表明硫酸盐会在循环水系统中产生累积，当硫酸盐累积到一定程度时，就会恶化浮选环境，造成矿粒难以起浮，不能进行生产。絮凝剂是沉降浓缩必须添加的有机长链物质，当循环水中残留有这些有机长链物质时，捕收剂就会优先与其结合，从而使捕收剂失效，浮选环境迅速恶化。

（4） 陶瓷过滤机与精矿过滤的问题。陶瓷过滤机不适合铝土矿精矿的过滤，由于铝土矿精矿粒度较细，陶瓷过滤机虽然可以获得较好的精矿含水率，但实际产能比标示产能低了一半以上。用于铝土矿精矿过滤的立盘过滤机过滤精矿含水率过大，难于满足工业生产要求。

（5）水系统不能自成体系，需要嫁接在氧化铝生产流程中。

第二代铝土矿选矿设备存在的技术问题：

（1）开曼铝业选矿工程存在的技术问题为尾矿跑粗、冒槽及水平衡：开曼流程需要把浮选泡沫与循环流混合后重新用泵送入到浮选机中，捕收剂添加足量容易冒槽，捕收剂添加不足造成尾矿跑粗；开曼选矿流程是大并联全浮选流程，开曼系统液量平衡不易掌握，容易出现冒槽现象；水系统不能自成体系，需要嫁接在氧化铝生产流程中。

（2）汇源铝业选矿工程存在的问题：所用的槽子太多，仅适用于小型选矿厂建设，对于年产20万吨精矿规模的选矿厂，使用多台套设备将带来众多的维护与维修难题；能耗高，仅浮选槽与风机电耗每20万吨规模每小时1000KW左右,折合吨精矿电耗50KW；占地大，建设费用很大。水系统不能自成体系，需要嫁接在氧化铝生产流程。

发明内容

本发明就是为了解决上述问题而提供单独建设年产20万吨铝土矿选矿成套设备。

本发明所要解决的问题采用以下技术方案：一种单独建设年产20万吨铝土矿选矿成套设备，它是由物料均化系统、磨矿系统、浮选系统、精矿出料系统、尾矿出料系统、水处理及循环系统组成。所述物料均化系统是由计算机配料装置、颚式破碎机、皮带机、储存库、五口下料均化装置依次连接组成。所述的磨矿系统是由磨前仓、1#定量皮带秤、高压对辊破碎机、六目振动筛、提升机、细矿仓、2#定量皮带秤、入磨皮带、湿法球磨机、水力旋流器、原矿浆槽依次连接组成，磨前仓进料口连接五口下料均化装置的下料口。所述的浮选系统是由三阶梯微泡自循环浮选器组成，矿料在此系统经过粗选、精选、扫选三级选矿。所述的精矿出料系统是由精矿溢流泵、精矿浆槽、精矿浆上料泵、精矿浆高效沉降槽、底流泵、高效节能压滤机组、精矿皮带机、精矿库依次连接组成，其中精矿溢流泵抽水端连接到三阶梯微泡自循环浮选器的精矿出料端。所述的尾矿出料系统是由尾矿浆泵、尾矿浆高效沉降槽、尾矿底流上料泵、高效压滤机、尾矿皮带机、尾矿库依次连接组成，其中尾矿浆泵抽水端连接到三阶梯微泡自循环浮选器的尾矿出料端。所述的水处理及循环系统是由处理前池、气液混合泵、气液反应管、循环水池、循环水泵依次连接组成。其中处理前池进料口通过管道连接到精矿出料系统高效节能压滤机组的出液端和尾矿出料系统高效压滤机的出液端。循环水泵出水端分别连接到磨矿系统湿法球磨机进料端、精矿出料系统半地埋式沉降槽进料口、尾矿出料系统尾矿浆高效沉降槽进料口。

在所述的磨矿系统中，所述的高压对辊破碎机和六目振动筛之间安装有物料回流装置；所述的湿法球磨机和水力旋流器之间安装有回流装置。

在所述的精矿出料系统中，所述的精矿浆高效沉降槽采用半地埋式。

在所述的水处理及循环系统中，所述处理前池内还安装有等离子发生器。

本发明的有益效果在于：

1、本发明优点

（1）物料均化设备系统的三层配料，确保当日浮选原料的A/S波动在±0.3以内；

（2）选择性磨矿系统，较传统磨矿可以降低电耗30%，磨矿球耗降50%；

（3）采用的三阶梯微泡高效自循环浮选器，其浮选A/S范围大，在1.5～8.5之间；

（4）半埋式沉降槽与高效节能快开压滤机组合式精矿出料设备，不需要加絮凝剂，外运滤饼水分为10～14%，成型良好；

（5）高效沉降槽与高效节能快开压滤机组合式尾矿出料设备，外运滤饼水分为16～20%，成型良好；

（6）水处理及循环系统，实现了全系统水循环使用，无外排水。

2、本发明效果

原矿：A/S1.5～8.5

精矿：A/S5.5～18.0

电耗：30～50kwh/t-原矿

捕收剂消耗：700～900g/t-原矿

碳酸钠消耗：1300～1800 g/t-原矿

絮凝剂消耗：30～70 g/t-原矿

分散剂消耗：50～70 g/t-原矿

外排水：0 t /t-原矿。

本发明结构设计科学合理，在大大提高选矿效率的同时也有效降低了损耗，还节约了能源，整个设备形成自循环系统，实现了零排放，有效降低了对环境的污染。

附图说明

图1为本发明一种单独建设年产20万吨铝土矿选矿成套设备整体结构框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步说明：如图1所示，一种单独建设年产20万吨铝土矿选矿成套设备，它是由物料均化系统、磨矿系统、浮选系统、精矿出料系统、尾矿出料系统、水处理及循环系统组成。

所述物料均化系统是由计算机配料装置、颚式破碎机、皮带机、储存库、五口下料均化装置依次连接组成。矿石经取样化验后计算机配料，经鄂式破碎机破碎后，通过皮带机运输进储存库储存堆放，使用时通过五口下料均化系统下料进入下一道工序。

所述的磨矿系统是由磨前仓、1#定量皮带秤、高压对辊破碎机、六目振动筛、提升机、细矿仓、2#定量皮带秤、入磨皮带、湿法球磨机、水力旋流器、原矿浆槽依次连接组成。所述的磨前仓进料口连接五口下料均化装置的下料口。所述的高压对辊破碎机和六目振动筛之间安装有物料回流装置；所述的湿法球磨机和水力旋流器之间安装有回流装置。矿石在此系统里进行研磨，通过1#定量皮带秤进入高压对辊破碎机，辊磨物料过六目振动筛后合格料通过提升机、细矿仓、2#定量皮带秤、入磨皮带进入湿法球磨机，不合格料重新回流进高压对辊破碎机进行重新破碎，通过湿法球磨机研磨出料的矿石进过水力旋流器搅拌，水力旋流器底流通过回流装置重返湿法球磨机，溢流进入原矿浆槽。

所述的浮选系统是由三阶梯微泡自循环浮选器组成，矿料在此系统经过粗选、精选、扫选三级选矿，浮选后的精矿进入精矿出料系统，尾矿进入尾矿出料系统。

所述的精矿出料系统是由精矿溢流泵、精矿浆槽、精矿浆上料泵、精矿浆高效沉降槽、底流泵、高效节能压滤机组、精矿皮带机、精矿库依次连接组成，所述精矿溢流泵抽水端连接到三阶梯微泡自循环浮选器的精矿出料端。所述的精矿浆高效沉降槽采用半地埋式。经过三阶梯微泡自循环浮选器快速浮选的精矿，由精矿溢流泵抽进精矿浆槽，经过精矿浆上料泵输送到半地埋式沉降槽，控制清液层5米，半地埋式沉降槽底流经底流泵输送至高效节能压滤机组，经过三次吹风压榨，获得的精矿滤饼通过精矿皮带机缷于精矿库。

所述的尾矿出料系统是由尾矿浆泵、尾矿浆高效沉降槽、尾矿底流上料泵、高效压滤机、尾矿皮带机、尾矿库依次连接组成。所述尾矿浆泵抽水端连接到三阶梯微泡自循环浮选器的尾矿出料端。经过三阶梯微泡高效自循环串联浮选槽快速浮选的尾矿，由尾矿浆泵抽送到尾矿浆高效沉降槽，控制清液层3米，底流经尾矿底流上料泵输送至高效压滤机，经过三次吹风压榨，获得的尾矿滤饼通过尾矿皮带机卸于尾矿库。

所述的水处理及循环系统是由处理前池、气液混合泵、气液反应管、循环水池、循环水泵依次连接组成，在所述处理前池内还安装有等离子发生器。所述的处理前池进料口通过管道连接到精矿出料系统高效节能压滤机组的出液端和尾矿出料系统高效压滤机的出液端。所述循环水泵出水端分别连接到磨矿系统湿法球磨机进料端、精矿出料系统半地埋式沉降槽进料口、尾矿出料系统尾矿浆高效沉降槽进料口。

Claims (4)

1.一种单独建设年产20万吨铝土矿选矿成套设备，其特征在于：它是由物料均化系统、磨矿系统、浮选系统、精矿出料系统、尾矿出料系统、水处理及循环系统组成；所述物料均化系统是由计算机配料装置、颚式破碎机、皮带机、储存库、五口下料均化装置依次连接组成；所述的磨矿系统是由磨前仓、1#定量皮带秤、高压对辊破碎机、六目振动筛、提升机、细矿仓、2#定量皮带秤、入磨皮带、湿法球磨机、水力旋流器、原矿浆槽依次连接组成，磨前仓进料口连接五口下料均化装置的下料口；所述的浮选系统是由三阶梯微泡自循环浮选器组成，矿料在此系统经过粗选、精选、扫选三级选矿；所述的精矿出料系统是由精矿溢流泵、精矿浆槽、精矿浆上料泵、精矿浆高效沉降槽、底流泵、高效节能压滤机组、精矿皮带机、精矿库依次连接组成，其中精矿溢流泵抽水端连接到三阶梯微泡自循环浮选器的精矿出料端；所述的尾矿出料系统是由尾矿浆泵、尾矿浆高效沉降槽、尾矿底流上料泵、高效压滤机、尾矿皮带机、尾矿库依次连接组成，其中尾矿浆泵抽水端连接到三阶梯微泡自循环浮选器的尾矿出料端；所述的水处理及循环系统是由处理前池、气液混合泵、气液反应管、循环水池、循环水泵依次连接组成；其中处理前池进料口通过管道连接到精矿出料系统高效节能压滤机组的出液端和尾矿出料系统高效压滤机的出液端；循环水泵出水端分别连接到磨矿系统湿法球磨机进料端、精矿出料系统半地埋式沉降槽进料口、尾矿出料系统尾矿浆高效沉降槽进料口。

2.根据权利要求1所述的一种单独建设年产20万吨铝土矿选矿成套设备，其特征在于：在所述的磨矿系统中，所述的高压对辊破碎机和六目振动筛之间安装有物料回流装置；所述的湿法球磨机和水力旋流器之间安装有回流装置。

3.根据权利要求1所述的一种单独建设年产20万吨铝土矿选矿成套设备，其特征在于：在所述的精矿出料系统中，所述的精矿浆高效沉降槽采用半地埋式。

4.根据权利要求1所述的一种单独建设年产20万吨铝土矿选矿成套设备，其特征在于：在所述的水处理及循环系统中，所述处理前池内还安装有等离子发生器。

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