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大型高效无传动浮选技术

日期:2018-07-13 13:58:44    浏览次数:    字号:【

     一、技术名称:大型高效无传动浮选技术

 

  二、技术所属领域及适用范围:有色金属、钢铁、非金属等资源加工行业

 

  三、与该技术相关的能耗及碳排放现状

 

  我国贫矿资源所占比例较大,随着资源逐年开发利用,富矿资源量越来越少,需迫切解决贫矿资源的高效选矿问题。目前,我国广泛使用的传统机械搅拌式浮选机存在占地面积大、能耗高、分选效果不佳等缺点;而浮选柱法虽然是浮选装备节能降耗的发展方向之一,但也存在粗粒难以上浮、磨损严重等缺点。与采用传统机械搅拌式浮选机相比,大型高效无传动浮选装备在实际工业生产中浮选作业单位电耗可下降约10kWh/t原矿。

 

  四、技术内容

 

  1.技术原理

 

  无传动浮选槽的整个槽体无任何传动装置,其上部为圆柱形,下部为圆锥形,浮选槽锥形下部开有底流出口,泡沫槽的下端开有泡沫出口。浮选槽的工作原理为:矿浆从给料管进入分配系统,然后由分配系统分配到各矿化系统。空气从进气口压入矿化系统,在矿化系统内,高速流动的矿浆将空气打碎成微气泡并与矿浆形成含有大量微细气泡的气、固、液三相体系,在高紊流状态下实现气泡与矿浆的高效矿化。矿化系统与矿化喷头之间由矿化管连接,含有大量微气泡的三相体系在矿化管内二次混合并高度紊流矿化,然后仍保持较高能量状态进入矿化喷头,由矿化喷头上的喷嘴喷射入浮选槽内,在浮选槽内形成大量分散性能良好的微泡。整个浮选过程没有机械搅拌和传动装置,可有效降低选矿过程的能耗。

 

  2.关键技术

 

  无传动浮选槽是一种适应矿物浮选的装备技术,具有处理量大、富集比和分选效率高、适应范围广、节能且智能控制等优点,其主要的关键技术如下:

 

  (1)多级高效矿化技术

 

  (2)粗粒闪浮技术

 

  (3)细粒高效微泡浮选技术

 

  (4)双向协同液面控制技术

 

  (5)高浓度浮选技术

 

  (6)全浮选槽技术

 

  3.工艺流程

 

  无传动浮选槽结构示意图如图1所示,主要由矿浆分配器、发泡器、充气环管、矿化管、喷头、分选槽筒体、泡沫收集槽、中矿管、底流管等组成。

 

 

大型高效无传动浮选技术

 

 

图1 无传动浮选槽结构示意图

 

  无传动浮选槽装备技术对铝土矿浮选脱硅和浮选脱硫通常采用简单的一粗一精一扫短流程工艺,具体工艺流程图见图2。浮选脱硅也可采用一粗两扫工艺流程,根据不同矿石对磨矿粒度的要求,在上述工艺流程中也可增加分级和二段磨矿工艺。

 

 

大型高效无传动浮选技术

 

 

图2 一粗一精一扫工艺流程图

 

  原矿经过一段磨矿分级后,溢流产物与扫选泡沫(或底流)及精选底流(或泡沫)混合到一起进入浮选槽粗选作业,粗选泡沫经过一次精选(或扫选)作业后获得泡沫精矿(或尾矿),粗选底流进入扫选(或精选)作业,扫选(或精选)泡沫返回粗选作业,扫选(或精选)底流直接作为尾矿(或精矿)。

 

  五、主要技术指标

 

  1.经工业试验及生产实践证明,与传统机械搅拌式浮选机相比,铝土矿选矿采用无传动浮选工艺节省药剂用量约30%,电耗降低约30%(10kWh/t原矿)。

 

  2.工业生产浮选脱硫成本每吨原矿60元,较机械搅拌式浮选机传统浮选脱硫成本每吨原矿降低15元;工业生产浮选脱硅成本每吨原矿58元,较传统机械搅拌式浮选机脱硅成本每吨原矿降低7元。

 

  六、技术鉴定、获奖情况及应用现状

 

  该技术获得国家发明专利3项,实用新型专利2项。2011年通过中国有色金属工业协会组织的科技成果鉴定;2013年获中国循环经济协会科学技术奖一等奖。目前,该技术已在开曼铝业(三门峡)有限公司、山西道尔投资有限公司、鲁山县冠华实业有限公司、中国铝业遵义氧化铝有限公司等企业成功应用。

 

  七、典型应用案例

 

  典型用户:开曼铝业(三门峡)有限公司、山西道尔投资有限公司、鲁山县冠华实业有限公司等

 

  典型案例1

 

  案例名称:开曼铝业(三门峡)有限公司120万t/a选矿脱硫项目

 

  技术提供单位:中国铝业郑州有色金属研究院有限公司

 

  建设规模:120万t/a选矿脱硫项目浮选生产线,给料控制系统的压力为0.08-0.2MPa,气量控制系统的压力控制为0.1-0.6MPa。主要建设内容为流程改造、中矿循环系统改造、矿浆分配器及新型矿化系统改造更换、自动控制系统安装等。主要设备:Φ3000无传动浮选槽、渣浆泵、智能自控系统等。节能技改投资额1000万元(包括设备购置、流程改造及安装工程费用),建设期6个月。相比传统浮选机每年可节能3840 tce/a,年碳减排量为9000tCO2。年节能经济效益600万元,投资回收期约2年。

 

  典型案例2

 

  案例名称:山西道尔投资有限公司120万t/a选矿脱硅项目

 

  技术提供单位:中国铝业郑州有色金属研究院有限公司

 

  建设规模:120万t/a选矿脱硅项目浮选生产线,给料控制系统的压力为0.08-0.2MPa,气量控制系统的压力控制为0.1-0.3MPa。主要建设内容为低品位铝土矿浮选脱硅生产线改造。主要设备为Φ4500无传动浮选槽、渣浆泵、智能自控系统等。节能技改投资额1040万元(包括设备购置、流程改造及安装工程费用),建设期6个月。相比传统浮选机每年可节能3072tce/a,年碳减排量为7200tCO2。年节能经济效益538万元,投资回收期约2年。

 

  八、推广前景及节能减排潜力

 

  与传统机械搅拌式浮选机相比,对于同规模的选矿厂,该技术具有投资更少、流程更短、能耗更低的特点,且平均节能能力可达3.2tce/kt原矿。预计未来5年,可在铝土矿、煤矿、磷矿、铜矿、铁矿等选矿领域的推广比例将达到10%,选矿总产能可达200000kt/a。形成的年节能能力约为64万tce,形成的年碳减排能力约150万tCO2

主办单位:河南省节能监察局

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