CN116060188A - 矿石高效碎磨与分选方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种矿石高效碎磨与分选方法和系统。方法包括：将原矿采用粗碎破碎机进行粗碎，采用中碎破碎机进行中碎、筛分，并将筛上产品返回中碎；将筛下产品给料至高压辊磨机进行高压辊磨、筛分，并将筛上产品返回高压辊磨；采用粗粒浮选系统对高压辊磨并筛分后的筛下产品进行粗粒浮选作业，得到粗粒浮选精矿和尾矿；采用磨矿分级系统对粗粒浮选作业得到的尾矿进行磨矿分级处理；采用细粒浮选系统对磨矿分级处理后的溢流进行细粒浮选作业，得到细粒浮选精矿和尾矿。本发明选厂碎磨作业流程短长、投资小、能耗低，避免了因高压辊磨直接再磨而出现的过磨现象，提高了选厂生产指标。

Description

矿石高效碎磨与分选方法和系统

技术领域

本发明涉及选矿技术领域，特别是涉及一种矿石高效碎磨与分选方法和系统。

背景技术

碎磨作业是选矿过程中非常关键的环节，该作业基建投资大，且生产能耗通常占整个选厂能耗的一半以上，碎磨工艺的优劣对于碎磨作业成本以及碎磨产品质量具有重要影响。目前矿石碎磨工艺主要有两段或三段一闭路破碎+一段或两段球磨、粗碎+半自磨+顽石破碎+球磨。

近年来随着高压辊磨的广泛运用，以高压辊磨为核心的碎磨工艺得到快速发展，目前工艺中较多的是采用高压辊磨作为第三段或第四段破碎的超细碎流程，或者将高压辊磨引入半自磨工艺对顽石进行二次细碎的碎磨流程。本申请发明人发现，将高压辊磨作为超细碎流程或碎磨流程，存在设备能力发挥不充分，无法节能最大化等问题；因此，如何将高压辊磨设备在碎磨流程中更高效运用，降低碎磨作业能耗、提高后续磨机处理能力以及改善磨矿产品质量对矿山技术经济指标的提升至关重要。

基于此，本申请发明人团队创新地将高压辊磨作为预磨的碎磨流程，具体地，如中国申请CN109046719 A公开了一种破碎系统和方法，其采用粗碎、中碎、细碎、以及高压辊磨预磨工艺，将粗碎产品经筛分后给入中碎，筛下产品进行细碎，中碎和细碎产品合并后进行筛分，筛上产品再次进行细碎，筛下产品进入粉矿仓，给入高压辊磨进行预磨，将高压辊磨产品进行湿式筛分，筛上产品返回高压辊磨进行再磨，而筛下产品直接给入球磨机与水力旋流器构成的磨矿分级系统处理。然而，本申请发明人经过进一步研究认识到：采用高压辊磨破碎产品粒度在6mm左右，依然没有最大化发挥设备性能，中碎后高压辊磨前依然需要进行细碎作业，造成选厂碎磨作业流程长、投资大、能耗高等问题；此外，更重要的是，本申请发明人还认识到，高压辊磨预磨后直接进行再次磨矿，这种处理方式下会导致有用矿物在连续磨矿过程中出现过磨现象，进而影响选厂生产指标的提高。

发明内容

根据本发明的一个实施方式，其目的在于提供一种矿石高效碎磨与分选方法和系统，以解决选厂碎磨作业流程长、投资大、能耗高的问题，解决因高压辊磨直接再磨会存在过磨现象而导致浮选回收率低，选厂生产指标无法提高等问题。上述目的可以是通过以下技术方案的实施方式实现：

根据本发明的一个方面，本发明提供的一种矿石高效碎磨与分选方法，包括：

将原矿采用粗碎破碎机进行粗碎，采用中碎破碎机进行中碎、筛分，并将筛上产品返回中碎；

将筛下产品给料至高压辊磨机进行高压辊磨，磨至P₈₀＝1.5mm，筛分，并将筛上产品返回高压辊磨；

采用粗粒浮选系统对高压辊磨并筛分后的筛下产品进行粗粒浮选作业，得到粗粒浮选精矿和尾矿；

采用磨矿分级系统对粗粒浮选作业得到的尾矿进行磨矿分级处理；

采用细粒浮选系统对磨矿分级处理后的溢流进行细粒浮选作业，得到细粒浮选精矿和尾矿。

可选地，高压辊磨后的筛分为湿式筛分，高压辊磨并筛分后的筛下产品，其粒度控制在0.5～1.5mm以下。

可选地，给料至高压辊磨机进行高压辊磨的筛下产品，其粒度控制在20～30mm以下。

可选地，所述粗粒浮选作业，包括：对高压辊磨并筛分后的筛下产品进行调浆；将调浆后矿浆送至粗粒浮选机进行粗选。

可选地，粗选后还包括精选和扫选。

可选地，所述磨矿分级处理中，采用水力旋流器进行分级，分级后溢流细度为-0.074μm含量在60％以上；采用磨矿设备对分级后沉砂进行磨矿，所述磨矿设备为球磨机或立式搅拌磨。

可选地，所述细粒浮选作业，包括粗选、精选和扫选；或者还包括：中矿再磨再选。

根据本发明的另一个方面，本发明提供的一种矿石高效碎磨与分选系统，包括：依次布置的粗碎破碎机、中碎破碎机、高压辊磨机、粗粒浮选系统、磨矿分级系统、细粒浮选系统，以及分别布置在所述高压辊磨机前后的第一振动筛和第二振动筛，以及用于进行各部件间物料输送的带式输送机；其中，所述高压辊磨机的出料口连至所述第二振动筛的入口，所述振动筛的筛下产品出口连至所述粗粒浮选系统中。

可选地，还包括：粉矿仓和高压辊磨给料矿仓，其中，所述第一振动筛的筛下产品出口通过带式输送机连至粉料仓入口；所述粉料仓出口与所述高压辊磨给料矿仓入口相连，所述高压辊磨给料矿仓的出口与所述高压辊磨机的入口相连；且第二振动筛的筛上产品返回至所述高压辊磨给料矿仓中。

可选地，所述粗粒浮选系统包括：第一泵池、第一渣浆泵和粗粒浮选机，其中，所述第二振动筛的筛下产品出口连至所述第一泵池，以使筛下产品自流至所述第一泵池中，所述第一渣浆泵用于将第一泵池中矿浆泵送至粗粒浮选机中。

可选地，所述粗粒浮选机为闪速浮选机。

可选地，所述粗粒破碎机为颚式破碎机或旋回破碎机，所述中碎破碎机为圆锥破碎机；所述中碎破碎机之前布置有中碎给矿仓。

可选地，所述磨矿分级系统，包括第二泵池、第二渣浆泵、水力旋流器和磨矿设备，其中，所述粗粒浮选系统的尾矿出口连至所述第二泵池；所述第二渣浆泵用于将第二泵池中矿浆泵送至水力旋流器中，所述水力旋流器的溢流出口连至所述细粒浮选系统；沉砂出口连至磨矿设备入口，以使沉砂自流至磨矿设备中；所述磨矿设备的出口连至第二泵池，以使磨矿后矿浆自流至第二泵池中。

可选地，所述细粒浮选系统，还包括：中矿再磨再选设备，以对中矿进行再磨再选作业。

有益效果：根据本发明的一个实施方式，将原矿经粗碎和中碎后就给料至高压辊磨机进行预磨至P₈₀＝1.5mm，预磨后筛分，接着将筛下产品先送入粗选浮选系统进行粗粒浮选，获得合格的粗粒浮选精矿，然后对粗粒浮选尾矿进行磨矿分级处理，处理后再选即进行细粒浮选作业，降低了选矿生产成本、提高了选厂生产指标，具有选厂碎磨作业流程短长、投资小、能耗低的优点。其中，通过粗碎和中碎后直接采用高压辊磨进行预磨至所述粒径，省略了细碎作业工序，降低了碎磨作业能耗；通过高压辊磨预磨后预选(即粗粒浮选)，而后再磨矿分级处理并再选，从而尽量避免目的矿物在连续磨矿过程中所造成的过磨问题，提高了金属回收率，也提高了磨机处理能力。

附图说明

图1是本发明一实施例中矿石高效碎磨与分选方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1示意性地示出了本发明一实施例中矿石高效碎磨与分选方法的流程。

该实施例采用矿石高效碎磨与分选系统进行矿石高效碎磨与分选，该系统包括：粗碎破碎机、中碎破碎机、高压辊磨机、粗粒浮选系统、磨矿分级系统以及细粒浮选系统。具体如图1所示，包括：颚式破碎机或旋回破碎机S1、重型板式给料机S2、中碎给矿仓S4、圆锥破碎机S6、第一振动筛S8、粉矿仓S11；高压辊磨给料矿仓S13、高压辊磨S14、第二振动筛S16；第一泵池S18、第一渣浆泵S19、粗粒浮选机S20；第二泵池S21、第二渣浆泵S22、水力旋流器S23、球磨机或立式搅拌磨S24；以及细粒浮选系统S25。此外，该实施例中还采用了多台带式输送机来输送物料，至少包括如图1所示的带式输送机S3、S5、S7、S9、S10、S12、S15和S17。

该实施例中的矿石高效碎磨与分选方法，具体如图1所示包括以下步骤：

步骤一，将原矿经颚式破碎机或旋回破碎机S1进行粗碎，粗碎后的产品经重型板式给料机S2给入带式输送机S3，并经带式输送机S3输送至中碎给矿仓S4。

步骤二，矿仓S4的矿石经带式输送机S5给入圆锥破碎机S6进行中碎。例如，碎至P₈₀＝30mm，P₈₀＝20mm等，以确保后续高压辊磨机的处理效率。

步骤三，圆锥破碎机S6的破碎产品经带式输送机S7给入第一振动筛S8进行筛分，筛上产品经带式输送机S9给入矿仓S4，筛下产品经带式输送机S10给入粉矿仓S11，筛下产品即高压辊磨机的给料粒度一般控制在30mm以下，例如28mm以下，25mm以下；进一步地，控制20mm以下，例如10mm以下，进一步提高后续高压辊磨处理效率。将筛分得到的上述粒度产品给料至高压辊磨机进行高压辊磨，可保证高压辊磨的处理效果；通过中碎后进行高压辊磨，高压辊磨代替一段细碎，缩短碎磨流程，降低基建投资。通过设置粉料仓S11可调节中碎与高压辊磨设备之间的不均衡性，使得磨矿工序连续进行，保证高压辊磨机的工作性能，进而充分发挥高压辊磨机的设备性能。

步骤四，粉矿仓S11的矿石经带式输送机S12给入高压辊磨给料矿仓S13，并进一步给入高压辊磨S14进行预磨，高压辊磨的产品经带式输送机S15给入振动筛S16进行湿式筛分。基于粗碎和中碎并筛分后产品直接进行高压辊磨即可，节省了细碎作业工序，降低碎磨作业能耗，缩短碎磨流程，有效降低基建投资以及后期生产运行成本；采用湿式筛分方式更便于后续粗粒浮选的进行，提高金属回收率。此外，通过高压辊磨将矿石破碎至P₈₀＝1.5mm，后筛分，便可获得进行粗粒浮选的产品。

步骤五，第二振动筛S16筛上产品经带式输送机S17给入矿仓S13，筛下产品自流至第一泵池S18，筛下产品的粒度在0.5～1.5mm以下，例如1.5mm以下、1.0mm以下、0.8mm以下、0.5mm以下等，泵池中的矿浆经第一渣浆泵S19输送至粗粒浮选作业。基于粗碎和中碎并筛分后产品，通过高压辊磨并筛分得到上述粒度的筛下产品，充分发挥了高压辊磨的设备性能，而且，基于该粒径产品进行粗粒浮选，不仅及时回收已经解离的粗粒目的矿物颗粒，避免目的矿物颗粒在连续磨矿过程中造成过磨问题，而且有效提高了解离后有用矿物的回收率，提高了选矿回收指标。

步骤六，粗粒浮选作业矿浆首先进行调浆，然后采用粗粒浮选机S20进行浮选，该作业包括粗选，还可以会包括精选和扫选，粗粒浮选可得到粗粒合格精矿，粗粒浮选的尾矿进入磨矿分级作业。通过对高压辊磨产品进行粗粒浮选，回收已经解离的有用矿物，避免了有用矿物连续磨矿过程中造成过磨，有利于提高选别指标；通过对基于高压辊磨并筛分后的产品进行粗粒浮选，粗粒浮选后再磨，使得磨矿处理能力至少提高15％。

步骤七，磨矿分级作业包括第二泵池S21、第二渣浆泵S22、水力旋流器S23以及球磨机或立式搅拌磨S24。粗粒浮选的尾矿首先进入第二泵池S21，泵池的矿浆经第二渣浆泵S22给入水力旋流器S23进行分级，分级溢流进入细粒浮选系统S25进行细粒浮选作业，其中分级溢流细度-0.074μm粒级含量在60％以上，分级沉砂自流至球磨机或立式搅拌磨S24进行磨矿，磨矿产品自流至第二泵池S21，得到粒度更细的矿浆，该矿浆在第二泵池S21中与粗粒浮选的尾矿混合后进入水力旋流器S23分级处理。

步骤八，细粒浮选作业包括粗选、精选和扫选，细粒浮选作业可得到细粒合格精矿，该作业的尾矿为最终浮选尾矿。此外，细粒浮选作业也可能会包括中矿再磨再选，以提高精矿品位。

本申请上述实施例中，首先，通过粗碎和中碎，并筛分控制粒度为20～30mm以下给料至高压辊磨进行高压辊磨预磨处理；然后，对高压辊磨预磨筛分处理获得粒度低于1.5mm的产品直接进行粗粒浮选，来回收已经解离的有用矿物，粗粒浮选后获得粗粒浮选精矿；接着，对粗粒浮选获得的尾矿采用水力旋流分级，并将分级溢流送入细粒浮选系统进行细粒浮选作业以得到细粒合格精矿，而分级沉沙则经磨矿后返回到第二泵池接着继续进行水力旋流分离。通过上述实施方式解决了选厂碎磨作业流程长、投资大、能耗高等问题；此外，通过采用高压辊磨进行预磨预选来回收已经解离的有用矿物，避免了目的矿物在连续磨矿过程中所造成的过磨问题，最终降低了选矿生产成本、提高选厂生产指标。

相比一些常规技术，本申请中的一些实施例中还具有如下优点：

1)目前矿山的三段闭路破碎流程产品粒度为-12mm，粒度较粗，存在能耗大问题。而本申请通过粗碎和中碎后采用高压辊磨进行预磨，产品粒度0.5～1.5mm以下，充分发挥高压辊磨机的设备性能，实现多碎少磨，最大程度的降低碎磨作业能耗；而且，经检测采用本申请上述实施方法，可以将能耗至少降低15％，碎磨能耗占整个选厂能耗绝大部分，故该降幅大幅提升了选矿经济指标，产生了巨大的经济效益，对选矿领域具有重要意义。

2)虽有文献提到了采用高压辊磨，然而其采用高压辊磨进行超细碎的矿山，其入磨产品粒度在6～8mm左右，没有充分发挥设备性能。本申请采用高压辊磨代替一段细碎和一段磨矿，高压辊磨机的给料粒度一般在30mm以下，通过高压辊磨至1.5mm以下，充分发挥了设备性能，提高磨机处理能力约20％，一定程度降低了粗碎和中碎能耗，且无需进行细碎作业，缩短碎磨流程，有效降低基建投资以及后期生产运行成本。

3)目前，高压辊磨后直接进行再次磨矿，然而本申请发明人认识到，高压辊磨作为预磨可以使矿石中粗粒有用矿物得到解离，然而现有技术并没有对其进行提前回收，而是直接进行再次磨矿，从而导致有用矿物过磨，不利于后续浮选回收；基于此，本申请采用高压辊磨预磨预选，对高压辊磨产品进行粗粒浮选，回收已经解离的有用矿物，经检测浮选精矿金属总含量高，回收率达到了约40％，最大程度地避免了有用矿物连续磨矿过程中造成过磨，提高了选别指标，提高了金属回收率，经检测采用本申请上述实施方法，最终金属回收率至少提高15个百分点，如此高回收率大幅提升了选厂技术经济指标。

下面结合一具体实施例对本申请的实施方式做更详细的说明：

实施例1

南非某铂钯矿选厂原矿：首先，经颚式破碎机和圆锥破碎机开路破碎至P₈₀＝6mm，随后经高压辊磨将矿石破碎至P₈₀＝1.5mm，此时筛分后筛下产品调浆后采用闪速浮选机进行浮选，并进一步通过浮选柱精选，而后可直接得到部分合格的铂钯精矿，此时得到的浮选精矿中铂族金属总含量为300g/t，回收率约为40％，闪速浮选的尾矿进入磨矿分级作业，该作业产品细度为-0.074mm粒级含量占65％，进一步经过一次粗选、两次精选、两次扫选后得到合格的铂钯精矿和最终浮选尾矿。

该生产流程中，高压辊磨的引入可使磨机处理能力提高20％，最终磨矿产品细度相对变细，碎磨作业能耗降低了约17％，此外铂钯金属回收率提高了约15个百分点，选厂技术经济指标有了很大的提升。

本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (12)

1.一种矿石高效碎磨与分选方法，其特征在于，包括：

将原矿采用粗碎破碎机进行粗碎，采用中碎破碎机进行中碎、筛分，并将筛上产品返回中碎；

将筛下产品给料至高压辊磨机进行高压辊磨，磨至P₈₀＝1.5mm，筛分并将筛上产品返回高压辊磨；

采用粗粒浮选系统对高压辊磨并筛分后的筛下产品进行粗粒浮选作业，得到粗粒浮选精矿和尾矿；

采用磨矿分级系统对粗粒浮选作业得到的尾矿进行磨矿分级处理；

采用细粒浮选系统对磨矿分级处理后的溢流进行细粒浮选作业，得到细粒浮选精矿和尾矿。

2.根据权利要求1所述的矿石高效碎磨与分选方法，其特征在于，

给料至高压辊磨机进行高压辊磨的筛下产品，其粒度控制在20～30mm以下；

高压辊磨后的筛分为湿式筛分，高压辊磨并筛分后的筛下产品，其粒度控制在0.5～1.5mm以下。

3.根据权利要求1所述的矿石高效碎磨与分选方法，其特征在于，所述粗粒浮选作业，包括：对高压辊磨并筛分后的筛下产品进行调浆；将调浆后矿浆送至粗粒浮选机进行粗选。

4.根据权利要求3所述的矿石高效碎磨与分选方法，其特征在于，粗选后还包括精选和扫选。

5.根据权利要求1所述的矿石高效碎磨与分选方法，其特征在于，所述磨矿分级处理中，采用水力旋流器进行分级，分级后溢流细度为-0.074μm含量在60％以上；采用磨矿设备对分级后沉砂进行磨矿，所述磨矿设备为球磨机或立式搅拌磨。

6.根据权利要求1所述的矿石高效碎磨与分选方法，其特征在于，所述细粒浮选作业，包括粗选、精选和扫选；或者还包括：中矿再磨再选。

7.一种权利要求1-6任一项所述的矿石高效碎磨与分选方法所采用的系统，其特征在于，包括：依次布置的粗碎破碎机、中碎破碎机、高压辊磨机、粗粒浮选系统、磨矿分级系统、细粒浮选系统，以及分别布置在所述高压辊磨机前后的第一振动筛和第二振动筛，以及用于进行各部件间物料输送的带式输送机；其中，所述高压辊磨机的出料口连至所述第二振动筛的入口，所述振动筛的筛下产品出口连至所述粗粒浮选系统中。

8.根据权利要求7所述的矿石高效碎磨与分选系统，其特征在于，还包括：粉矿仓和高压辊磨给料矿仓，其中，

所述第一振动筛的筛下产品出口通过带式输送机连至粉料仓入口；

所述粉料仓出口与所述高压辊磨给料矿仓入口相连，所述高压辊磨给料矿仓的出口与所述高压辊磨机的入口相连；且第二振动筛的筛上产品返回至所述高压辊磨给料矿仓中。

9.根据权利要求7所述的矿石高效碎磨与分选系统，其特征在于，所述粗粒浮选系统包括：第一泵池、第一渣浆泵和粗粒浮选机，

其中，所述第二振动筛的筛下产品出口连至所述第一泵池，以使筛下产品自流至所述第一泵池中，所述第一渣浆泵用于将第一泵池中矿浆泵送至粗粒浮选机中。

10.根据权利要求9所述的矿石高效碎磨与分选系统，其特征在于，

所述粗粒浮选机为闪速浮选机；

所述粗粒破碎机为颚式破碎机或旋回破碎机，所述中碎破碎机为圆锥破碎机；所述中碎破碎机之前布置有中碎给矿仓。

11.根据权利要求9所述的矿石高效碎磨与分选系统，其特征在于，所述磨矿分级系统，包括第二泵池、第二渣浆泵、水力旋流器和磨矿设备，

其中，所述粗粒浮选系统的尾矿出口连至所述第二泵池；

所述第二渣浆泵用于将第二泵池中矿浆泵送至水力旋流器中，所述水力旋流器的溢流出口连至所述细粒浮选系统；沉砂出口连至磨矿设备入口，以使沉砂自流至磨矿设备中；所述磨矿设备的出口连至第二泵池，以使磨矿后矿浆自流至第二泵池中。

12.根据权利要求9所述的矿石高效碎磨与分选系统，其特征在于，所述细粒浮选系统，还包括：中矿再磨再选设备，以对中矿进行再磨再选作业。

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