進礦管怎樣連接濃密機
1. 澳洲金礦選礦廠實戰分析
金田公司於2001年12月從WMC資源有限公司購買了聖伊維斯礦山。在購買後，他們立刻開始著手提高現有選礦廠的處理能力和減少單位操作成本工作。在詳細分析選礦方案之後，放棄了原有的選礦廠，推薦建設一座新的具有更大處理能力的選礦廠，因為一個新的選礦廠可以具有更經濟的選擇方案。這個選礦廠建在離主要的未來礦石資源地很近的地方。選礦廠靠近未來礦石資源地對運輸成本的降低很有好處。設計一個新選礦廠具有更多的靈活性，以便將來更容易擴建它。在12個月內建成了勒夫諾伊選礦廠，並完成了主要的試生產工作。在投產後的很短時間內，選礦廠就達到設計的生產能力和設計的金回收率。在關鍵的設計目標達到後，就對選礦廠冶金過程進行優化研究。執行先進的控制策略可以大幅度提高選礦廠指標。
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背景
聖伊維斯黃金采礦公司有勒夫諾伊金選礦廠和一個金堆浸設施。勒夫諾伊金選礦廠年處理4.8Mt高品位含金礦石，每年可產出48萬盎司黃金。堆浸設施年處理2.5Mt低品位含金礦石，年產45萬盎司黃金。聖伊維斯金礦山勒夫諾伊金選礦廠是澳大利亞第三大黃金生產礦山。
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位置和礦物學
勒夫諾伊選礦廠位於勒夫諾伊湖旁，大約位於澳大利亞東金礦田Kambalda鎮東南部20km處。在聖伊維斯礦床中，金大都以粗粒到中等粒度的礦物或自然金沿著礦物相交處產出。在大多數礦床中見到金合金(如金銀合金)和含金礦物(如碲金礦和黑鉍金礦)，雖然數量比較少。在一些礦床中，大約有10%～20%金以細粒包體存在於硫化礦物(例如黃鐵礦和磁黃鐵礦)中。粗磨很容易使金與脈石礦物單體解離出來。應用重選法、硫化礦精礦細磨和氰化工藝可獲得比較高的金回收率。
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選礦廠描述
勒夫諾伊選礦廠接受幾個露天采場和地下礦井采出的原礦。露天采場礦石通過140t的CAT785型自卸礦車運送到破碎機給礦墊上。地下礦井采出的礦石應用安裝在側向翻籠內的105和120t牽引車運送到破碎機原礦墊上。過量的礦石單獨堆在原礦墊上，稍後再用前端式裝載機給到破碎機中。直接翻卸礦石是往破碎機給料的首選方法。位於粗粒礦石堆場附近的細粒軟礦石堆墊常用來貯存黏性礦石，例如湖泊沉積物、流動性好的氧化礦、磨礦機大礦塊和選礦廠溢出物料。
來自軟礦石堆場的黏性物料通過軟礦石倉和一台與粗碎機和粗礦石堆場旁路的板式給給機給到磨礦機中。這樣可以通過縮短由於黏性礦石阻塞而引起的停工時間，來確保粗碎機的最大處理能力。當粗粒礦石堆場中的礦石水平較低的時候，軟礦石倉也可以當作緊急給料機使用。粗碎機配備有碎石機，碎石機用來破碎和清除粗碎機破碎腔中形成的岩石「搭橋」。破碎後的礦石通過短皮帶運輸機和較長的堆場給料皮帶運輸機運到粗粒礦石堆場上。
在這兩台運輸機轉移點處，安裝了聚乙烯導管揀選器和一塊磁鐵，聚乙烯導管揀選器用來除去長的聚乙烯導管，磁鐵用來除去殘留的廢金屬。磁鐵能夠除去金屬絲、長的螺栓和礦井中所用的鑽桿片。粗粒礦石堆場用金屬護板掩蓋，以便減少由粗礦石堆場散發出的灰塵，為職工提供一個無灰塵污染的環境，和保護安裝在半自磨機電動機上的敏感的電子設備。
粗粒礦石堆場的總容量大約為77萬t。每台處理能力為800t/d的3台板式給礦機將粗粒礦石給入半自磨機中。每台給礦機安裝了過程攝相機，用來監控運輸斜道上的阻塞情況。磨礦機給料皮帶運輸機安裝了Visio Rock圖像分析系統，來監控給入半自磨機中的給料尺寸。半自磨機是一段大徑長比半自磨機，它由一台13MW可變速無齒輪電動機驅動。
半自磨機排出的礦漿流經一台8.6m×3.7m的振動篩，以對礦漿初步分級和除去過大礦石塊。大的礦塊在緊急情況下被卸到地面上，或者通過一台礫石破碎機破碎後返回到半自磨機里。大礦塊也可部分或全部旁路通過礫石破碎機。大礦塊皮帶運輸機安裝了磁鐵和金屬探測器，以保護礫石破碎機不被金屬碎塊破壞。自磨機排出的篩下產品給到一組10台直徑為20英寸的Krebsg Max型水力旋流器中。約30%的旋流器沉砂給到兩個獨立且平行的重選迴路中。所有旋流器沉砂都返回到半自磨機給礦中。
重選迴路由2個平行的SB2500Falcon分選機和2個平行的IPJ2400在線壓力跳汰機組成，以回收硫化礦物。VTM-500型細磨礦機可使JIG跳汰機精礦中的金與硫化礦物解離。用ILR3000BA型強化浸出反應器從重選精礦中強化氰化浸出金。重選迴路中的全部尾礦也給到半自磨機給料箱中。選礦廠碎磨迴路詳情如圖1所示。
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選擇一段半自磨迴路的決定
預可行性研究確定了擴建現有選礦廠和建立新選礦廠的幾個可能的工藝流程方案。每個工藝流程選擇的基本投資和運行費用精度在±30%左右。最後決定，一段半自磨方案優於其他所選擇的方案，盡管它在工業上存在一些缺點。在建立勒夫諾伊金選礦廠之前，聖伊維斯黃金采礦公司已經經營一個處理能力為3.1Mt/a的選礦廠，但這個選礦廠現在已經停產了。按SABC模式(半自磨-球磨-礫石破碎流程)運轉的老選礦廠的第二段破碎給礦的平均粒度為F80=40mm。在老選礦廠中對粗粒礦石進行了兩天試驗，並收集有關數據，以作為驅動JKSimMet磨礦迴路模型的基礎。這個試驗成果已在2001年自磨機會議上提出了。應用老選礦廠磨礦迴路的JKSimMet模型作為評價新選礦廠設計所選工藝流程的基礎。被評價的整個工藝流程的選擇方案有:
1)安裝第二個平行磨礦迴路，以改造老選礦廠；
2)用一台較大的一段半自磨機代替SABC磨礦迴路來改造老選礦廠；
3)建造一個包括有三段破碎和常規球磨迴路的新選礦廠；
4)建造一個包括有一個處理能力為4.5Mt/a的SABC迴路的新選礦廠；
5)建造一個包括有礫石破碎的直徑為36英尺高徑長比的一段半自磨機的選礦廠。
方案1和方案2的變化是用兩段或三段破碎將磨礦機的給礦破碎到較細的粒度。除了方案3外，一些方案還包括礫石破碎和/或預先篩分(在半自磨之前)。在做最終決定時，應用了以下的標准(其順序不存在主次關系)。
1)每個所選方案增加的費用(使用NPV(凈現值)和IRR(投資內部回收期))；
2)技術方面的風險性；
3)與將來礦石資源地是否靠近；
4)可運行性和可維護性；
5)將來擴大的潛在性；
6)職員對每一個加工流程方案的熟悉程度和經驗的積累的多少。
根據上述標准評價，方案1和方案2比其它方案在大多數情況下沒有多大的好處。老選礦廠與未來礦床之間的距離對方案的選擇起了負面影響。盡管方案5滿足了其它所選擇的標准，但由於它具有一些明顯的缺點和自身的技術風險性，所以最初就沒有將它列入最終選擇表格中。在方案選擇研究中，對方案3和方案4進行了較詳細的分析。這兩個方案的研究結果是相近的，僅從經濟(NPV/IRR)方面考慮，選擇了方案4，而拋棄方案3。在考慮所有選擇標准和它們的所佔的權重，對方案4進行了詳細的可行性研究。精度±10%的詳細可行性研究結果表明，方案4不能將操作費用降到預期的值。方案5具有一定的技術風險性，最初一直拒絕選擇使用，但後來對它進行評價。盡管方案5自身存在技術風險性，但由於以下原因，最終還是選擇了方案5:
1)由於不需要為製造新磨礦機而拖延時間，使得項目交付時間表提前很多。聖伊維斯黃金采礦公司以前曾定購了一台新的直徑36英尺的半自磨機，這台半自磨機是由原來的所有者WMC資源有限公司於1997年初為擴建選礦廠設計和定購的；
2)較低的基本投資；
3)在老選礦廠中用直徑24英尺的磨礦機對粗粒礦石進行了試驗，因此應用直徑36英尺的半自磨機的技術風險實際上降低不少；
4)一台半自磨機僅意味著操作和維護一台設備；
5)對選礦廠將來的擴建具有很多優勢。
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設計考慮
為了設計，需要對未來的所有礦石的傳統邦德球磨礦機和棒磨礦機功指數(BWI和RWI)以及JK半自磨機破碎參數進行測定。JK半自磨機破碎參數由改進的落體重量試驗(SMCC方法)測定。用JKSimMet模型對磨礦迴路進行模擬，以對不同的情況進行分析和預測。半自磨機破碎參數如表1所示。
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磨礦機的關鍵風險及對其操作的影響
【過程的不穩定性】所有的大礦塊(破碎的或未破碎的)、旋流器沉砂、重選迴路尾礦、磨礦和重選區域所有溢出物、清洗水以及破碎和泵池的清理物均進入半自磨機給礦中。由於礦漿泵的開啟和關閉，以及一個或多個循環負荷的干擾，會引起過程不穩定。給礦粒度和硬度的變化也會使磨礦過程不穩定。毫無疑問，給礦粒度(F80)、礦石硬度、給礦速率和鋼球添加量對開路半自磨機的操作性能的影響也得到了證實。
因此，勒夫諾伊選礦廠的一段半自磨迴路的這些參數發生大的波動也是合情合理的。在設計階段就注意到這些參數可能有很大的影響。一個固有的不穩定迴路(磨礦處理量和磨礦粒度)會對下游過程起很大的負面影響，從而影響選礦廠的回收率和現金流。這種波動也會對關鍵加工設備(如旋流器給礦泵、皮帶運輸機、礫石破碎機、主驅動系統和隔粗清洗篩)的操作有負面影響。反過來，這將會增加這個設備的維修成本。在破碎機前對給礦進行配礦是不現實的。在破碎迴路和粗粒礦堆場中礦石會發生很小程度的混勻。通過粗碎給礦機也可能會影響礦石的混勻程度，特別是對給礦粒度。
但是，所有這些參數的影響不能替代在原礦襯墊上較好的混合。礦石從采礦場直接運到選礦廠堆存而不進行配礦，一般是根據運輸物料需要花去更多費用。礦石的再運輸費用很容易量化。因此，這些費用是削減成本中最容易被選定的目標。那些不容易量化的費用是那些未混勻的礦石在選礦廠下游處理中所花去的費用。
這需要長時期的辛勤工作，以收集所有相關的資料，找出主要的變數，以證明未混合礦石對分選的影響。聖伊維斯礦石的硬度(以JKSAG參數A*b表示)的分布情況如圖2所示。從該圖可以看出，礦石的硬度在極軟變到極硬的很大范圍內變化，這與給入選礦廠的礦石性質有關。礦石硬度(粒度)的瞬時變化對設備操作員要滿足碎磨產品要求提出了挑戰。
在選礦廠設計中對配礦未提出要求。但是，需要採用以下措施使礦石類型的變化對磨礦的負面影響降到最小:
1)根據給礦硬度和粒度的變化來調節鋼球的添加量，以減少礦石性質變化的負面影響；
2)改變磨礦機的操作條件，如根據磨礦機的總負荷來調節磨礦機的轉速和鋼球與礦石的重量比；
3)應用礫石破碎；
4)對過程進行控制:當所有的再循環載荷返回到磨礦機的時候，給料性質的波動將對磨礦機的負荷、大礦塊含量、循環負荷、旋流器溢流密度、最終產品粒度和分級效率產生影響。因此，使用一個好的控制策略將給料性質變化的負面影響降到最小是很有必要的。
【礦漿積水化風險】礦漿積水化(Pooling)也是一個關鍵風險。礦漿積水化對磨礦機的負荷、磨礦機的驅動功率和磨礦粒度的穩定性存在很大的有害影響。如果操作條件不正確和礦漿提升器設計不正確的話，磨礦機就會在礦漿積水化邊緣條件下運行。設計的焦點放在兩種不同類型的礦漿提升器上:
1)徑向礦漿提升器；
2)螺旋狀礦漿提升器。一些大規格的開路半自磨機安裝了螺旋狀礦漿提升器，據報道說，它有令人滿意的效果。
從設計上來看，這兩種礦漿提升器都有各自的缺點。螺旋狀礦漿提升器需要單一方向的襯板/提升器。盡管它們具有較好的排礦特性，但由於磨礦機單方向旋轉，襯板的消耗量更大。螺旋狀礦漿提升器不允許磨礦機在受載情況下兩個方向運行。這是未來工程學和安全保障所關心的地方。假若有足夠的空間(厚度方向)，可以安裝徑向礦漿提升器，徑向礦漿提升器可很好地從磨礦機中排出礦漿。由於磨礦機可以兩個方向模式運行，所以，它們可延長襯板/礦漿提升器的使用年限。
【缺乏一段半自磨機的操作技術專家】為了克服這個風險，要對選礦廠職員廣泛地進行技術培訓。
【勒夫諾伊選礦廠沒有安裝浸出濃密機】依據操作條件不同，磨礦粒度與礦漿密度通常呈相反的關系。為了使這兩個參數都保持在所要求的水平上，需要藉助過程式控制制系統來熟練地操作磨礦迴路。磨礦粒度過粗，會降低金屬回收率，而礦漿濃度過稀，會縮短礦漿在浸出槽中的停留時間，從而降低金的浸出率。應用一個好的過程式控制制策略，可以消除這種風險。
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投產試車
磨礦機濕式試運轉先從全自磨模式開始。鋼球添加量從0%分三段增加，即從4.2%，到6.2%，最後到8.0%(表2)。隨著鋼球添加量的增加，磨礦機生產能力增加。在鋼球最大添加量為8.0%時，磨礦機生產能力可以達到546t/h，這個生產能力僅僅比551t/h的設計生產能力低一點。
如表2中所示，此時排料格子板沒有發生變化。隨著鋼球添加量的增大，大礦塊排出量佔新給礦的百分比逐漸降低。在全自磨模式下，大塊礦的比例是很很高的，經常大於100%。當裝球量達到8.0%時，仍有一半的給礦作為大塊礦石返回到磨礦機中。大礦塊對給礦的百分比在大多數情況下為47%，在8.0%的裝球量情況下，大塊礦石的量為269t/h。這仍然高於設計所規定的目標，但長期這樣運行，對所安裝的礫石破碎機處理能力不一定受得了。在8.0%的裝球量下，大塊礦的量一般以60%偏移量波動。這反過來影響了大礦塊的運輸能力，使大礦塊散落在選礦廠中。當大礦塊排出量超過礫石破碎機處理能力時，它們經常要旁流於礫石破碎機。磨礦機的轉速不能高於9.3r/min，這樣又增大了大礦塊的排出量。太高的大礦塊排出量會堵塞半自磨機排礦篩，或損壞篩面。這也會引起大量的過大礦塊旁流到旋流器給礦斗中，堵塞旋流器給礦管和礦漿泵，從而導致長期的停車。
因此，磨礦機不能在10.4r/min(80%的臨界速度)全速下工作，除非大礦塊量易於控制。較高的裝球荷負可較容易地控制大礦塊的排出量，但其真實的原因是決定於排礦端開孔區域面積，特別是在整個開孔區域中礫石孔所佔的比例。因此將總的開孔區域和礫石孔所佔比例分別降低到7.4%和20%。在這些水準上，大礦塊的排出率減少到28%，使磨礦機的生產能力增加到600t/h以上。
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礦漿提升器
經仔細考慮後，安裝了深度為430mm的徑向礦漿提升器。從多次對磨礦機檢查來看，礦漿積水化一直不算一個會降低磨礦機處理能力的問題。徑向礦漿提升器能很好地將礦漿從磨礦機中排出來。小心的突然停車對磨礦機中礦漿積水化進行了測量。結果表明，磨礦機大多數情況下在礦漿積水化以上或以下水平工作。實際上，突然停止一台負荷和其中礦漿水平沒有太大波動的一段閉路半自磨機是很困難的。不過所做的觀察結果對磨礦機中所發生的礦漿積水化有了一個清晰的了解。磨礦機礦漿積水化到目前為止還沒有對旋流器循環負荷產生嚴重的問題。在試驗的所有條件下，旋流器的循環負荷沒有超過250%。
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磨礦機性能
從磨礦機試車後一直到2006年4月第一次完全更換襯板時期，磨礦機的處理能力如圖3所示。第一個時期描述了由於試車，特別是調試磨礦機排礦端，磨礦機處理能力未能達到設計要求。一旦礫石排礦口和開孔區域問題解決了，磨礦機的處理能力就達到設計生產能力。一直到更換全部襯板時，磨礦機處理能力都能夠保持在設計生產能力之上。曲線第三段代表磨礦機生產能力下降期，這主要是由於破碎機襯板嚴重磨損和礦石硬度增大，較粗的礦石進入磨礦機中引起的。
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磨礦機襯板
除了給礦端中部襯板和外部襯板外，其它所有襯板均表現的很好。在處理2.1Mt礦石後不得不更換給礦端襯板。通過增加提升器高度和加大相對給礦端提升器的角度，來改變提升器的外形。在更換全部襯板時，更換第二批給礦端襯板。在處理完5.6Mt礦石後(15個月的運轉期)，更換筒體部位襯板、排礦端襯板和格子板。在將來更換內部襯板時同時對給礦端襯板和提升器的外形再次進行修改。襯板具有較長的使用壽命有兩個主要原因，即磨礦機在較小的裝球量和礦與鋼球負荷比較低的條件下運轉。磨礦機通常在8%的裝球率和28%的總負荷下運轉。
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半自磨機排礦篩
半自磨機排礦篩由Shenck公司供應。篩分機上的前三排是沖擊面板，其餘的是帶孔的面板。帶孔面板是易於自清理類型的。用於運輸的沖擊面板和前四排帶孔的面板不能倖免嚴重的沖擊和磨蝕操作條件，因此很快損壞。這樣使得大量的大礦塊旁路到排料斗中，並將其填滿，堵塞旋流器給礦泵和給礦管。過量的大礦塊的產生導致篩分機堵塞。對沖擊面板和帶孔面板改進後，大大延長了面板磨損壽命，減少了無計劃的停工的時間，這是值得關注的改進。
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給礦粒度的影響
軟的粗粒給礦對磨礦機處理能力的影響比硬的粗粒給礦的影響要小。除去對磨礦機處理能力影響外，它還有其它一些影響。大而黏的礦塊會在運礦槽中形成搭橋，堵塞運礦槽，使磨礦車間停產。實踐表明，破碎細礦石，特別是破碎硬的細礦石是很重要的。給礦粒度對磨礦機生產能力的影響如圖4所示。在上述圖所描述的整個階段內，礫石破碎機均運轉。在此期間，礦石類型沒有什麼變化。因此磨礦機生產能力的影響完全是由給礦粒度變化引起的。在這個階段中，給礦的平均粒度(F80)為131mm。細粒給礦粒度F80為103mm毫米。給礦粒度從131mm變化到103mm，使得磨礦機平均生產能力從533t/h提高到599t/h。
1-給礦量；2-給礦粒度(F80)
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礫石破碎的影響
礫石破碎對磨礦機生產能力的影響實例如圖5所示。礫石破碎機不工作時，磨礦機不能維持高的生產能力。鋼球添加率已經最大化(大約為11%)，以此來中和較硬礦石的影響。礫石破碎機不工作期間的特點是，返回到磨礦機的大礦塊量波動大。顯然，在礫石破碎機工作的情況下，磨礦機工作更穩定。在該圖所顯示的整個階段，磨礦機都是自動控制的。將減小磨礦機重量自動控制響應定為控制策略，以增大給礦速率。磨礦機轉速已經達到了所允許的最大水平，所以已經沒有空間再增加轉速了。
在礫石破碎機開啟的情況下，返回磨礦機中的大礦塊的比例開始減少了。這就產生了通過減小大礦塊產生率和磨礦機負荷來增大磨礦機的生產能力。在礫石破碎機不工作的情況下，磨礦機的平均生產能力為482r/h，平均大礦塊率為32%，並且這個百分數波動很大。在礫石破碎機啟動以後，磨礦機的平均生產率達到584t/h，平均大礦塊率降低到27%。
1-給礦量；2-F80
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過程式控制制
磨礦機最初試車的控制策略是最基本的策略。它沒有考慮到邊界、過程變數相互作用及其對過程的影響。磨礦機的操作要求控制室里的操作員精細的監管。從控制點來看，效率是不高的。磨礦迴路的不同部分彼此之間的控制通訊不暢通。給礦機控制、礫石破碎機控制、分級控制和半自磨機控制都是獨立的，且沒有考慮到相互之間的作用。過程輸出變數的相容性和穩定性都不能很容易達到。
這導致磨礦機負荷、生產能力、磨礦粒度和旋流器溢流密度波動很大，因而，對下游加工過程起負面影響。在試車成功後，就需要用更高級的控制策略(MantaControls立方控制技術)來代替磨礦機的初始控制策略。新的控制策略可以大大減少操作員對磨礦機迴路大強度的監管，允許操作員把精力集中到選礦廠其它更重要的任務上。磨礦迴路的控制目標如下:
1)磨礦粒度(P80):最大磨礦粒度125μm；
2)旋流器溢流密度:45%～50%；
3)在旋流器溢流密度和磨礦粒度達到要求時，磨礦機生產能力最大化。由於下游過程的限制，磨礦機的最大生產能力也需要限制。
另外，下列的控制目標由磨礦區域的冶金學家設定和管理，因為立方控制沒有對它們進行設定和管理:
1)不同類型的岩石與鋼球重量比的優化和管理；
2)優化磨礦粒度。這意味著破碎粗粒軟礦石和/或將部分或全部軟礦石旁流於礫石破碎機。
3)在保證關鍵分級目標(P80和旋流器溢流密度)的前提下提高分級效率。
所有的關鍵操作設定值目前都是由冶金學家確定的。過程式控制制的下一步是執行一個更先進的控制策略來不斷地優化這些設定值。
在執行立方控制策略後，旋流器溢流性質改進了。隔粗篩上礦漿波動和溢出現象消除了。下游過程(浸出和吸附)運行得很好，金的總回收率得到提高。
目前，用旋流器壓力和給礦密度作為旋流器的變數，用來控制旋流器溢流密度和磨礦粒度(P80)。為了更好的控制磨礦粒度，需要對旋流器壓力和給礦密度正確設定，並且要在這個設定值左右精確控制。根據操作數據，建立了旋流器溢流密度與磨礦粒度(P80)之間的相反的相關性(圖7)。利用這種關系和控制旋流器壓力和給礦密度，就能夠將磨礦粒度控制在目標范圍內。因為只要P80處在目標范圍內，金的回收率就會變化不大，所以，此時就沒有必要對磨礦粒度進行精確控制。旋流器壓力和給礦密度的立方控制影響如圖8所示。新的控制方式大幅度改進了對旋流器壓力和給礦密度的控制。反過來又提高了旋流器溢流的密度。
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結論
勒夫諾伊公司一段半自磨機試驗投產很成功。所有的設計目標在試車後的短時間內就得以實現，目前磨礦機運轉良好。磨礦機生產能力超過設計能力。在操作條件下磨礦粒度一直變化，但總是在目標范圍之內。勒夫諾伊公司磨礦機的操作情況如圖9所示。正如從該圖所看到的，它比世界上其它的開路和閉路一段半磨礦機的指標要好。
在勒夫諾伊選礦廠，已經根據直徑24英尺的半自磨機操作數據，按比例放大為直徑為36英尺的半自磨機，而不需要進行繁雜的擴大試驗。輸入未來礦石的破碎參數和應用先前對磨礦迴路所建立起來的JKSimMet模型，就可以方便地對磨礦迴路進行設計和廣泛的分析。在詳細設計階段，要是能夠盡早識別磨礦迴路的潛在風險，那麼就可關注這些風險。
需要研究制定新的策略，以便克服這些潛在的風險。礦漿積水化、磨礦迴路的不穩定性、技術和操作專家的缺少、沒有浸出給礦濃密機和沒有礫石破碎機都是風險。假若設計的徑向礦漿提升器有足夠的容量，便能有效地消除礦漿積水化帶來的負面影響。
在分級迴路之後如果沒有浸出給礦濃密機，由於旋流器沉砂返回到磨礦機和分級迴路中，因此磨礦機迴路操作指標(密度和磨礦粒度)會變壞。試車開始時認識到磨礦機的工作曲線是很陡的。這表明，磨礦機試車階段執行的策略是不適當的。因此需要制定一個更高級的過程式控制制策略。
選礦廠所有工作人員(冶金學家、操作和生產人員和電器維修人員)與專家一起來執行這個過程式控制制策略。這對過程是有很大好處的。成功優化的關鍵不僅要有各個方面的技術人員，而且還需要行政人員對此接受和承認。這樣可確保每個人都能對過程優化做出貢獻，並且一開始對此就有信心。
很多過程式控制制系統不是在過程現場設計的。控制系統設計好後作為黑箱系統來執行。操作員和選礦廠技術人員(冶金方面、電器和儀表方面人員)或許不能很好了解它們是怎麼工作的。當系統開始頻繁的出問題的時候，他們不能及時維護來解決這些問題。人員積極性的受挫使這些系統更容易失效。
執行一個好的控制策略，就會消除過程變數的波動。通過執行專家控制系統(已有的或立方控制系統上自帶的)，過程帶來的利潤可能更多。選礦廠的冶金過程的優化是很重要的，因為過程式控制制不僅產生所要求的結果。將來完成以下方面的工作會給過程帶來更大的利潤。
1)對礦山到選礦廠進行優化，其中包括爆破破碎和執行原礦配礦策略；
2)執行專家控制系統，連續對過程設定值進行優化；
3)使用新型在線礦漿密度儀對旋流器溢流密度進行控制。
位於澳大利亞卡姆巴爾達的聖伊維斯金礦山勒夫諾伊金選礦廠一段半自磨迴路的投產與優化
——Y·阿塔索伊等
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——原文發表在微信公眾號《四方談》（微信ID:WorldMining，《四方談》原名《礦業澳洲》）
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2. 銅礦選礦設備都包括哪些設備
主要設備包括有：
1. 破碎設備：破碎機、皮帶輸送機、給礦機，有的還有篩分設備；
2. 磨礦設備：給礦機、皮帶輸送機、球磨機或棒磨機、螺旋分級機或旋流器、砂泵等；
3. 浮選設備：一般用浮選機，有的用浮選柱；
4. 精礦濃縮過濾設備：一般為濃密機、過濾機等，大都還配有砂泵；
5. 供水設備：水泵、高位水池等；
6. 尾礦輸送和儲存：尾礦泵及管道、尾礦庫、回水回收設備等；
7. 檢修設備：視具體情況而定。
銅礦選礦工藝流程：
浸染狀銅礦石的浮選一般採用比較簡單的流程，經一段磨礦，細度-200網目約佔50%~70%，1次粗選，2~3次精選，1~2次掃選。如銅礦物浸染粒度比較細，可考慮採用階段磨選流程。處理斑銅礦的選礦廠，大多採用粗精礦再磨—精選的階段磨選流程，其實質是混合—優先浮選流程。先經一段粗磨、粗選、掃選，再將粗精礦再磨再精選得到高品位銅精礦和硫精礦。粗磨細度-200網目約佔45%~50%，再磨細度-200網目約佔90%~95%。
緻密銅礦石由於黃銅礦和黃鐵礦緻密共生，黃鐵礦往往被次生銅礦物活化，黃鐵礦含量較高，難於抑制，分選困難。分選過程中要求同時得到銅精礦和硫精礦。通常選銅後的尾礦就是硫精礦。如果礦石中脈石含量超過20%~25%，為得到硫精礦還需再次分選。處理緻密銅礦石，常採用兩段磨礦或階段磨礦，磨礦細度要求較細。葯劑用量也較大，黃葯用量100g/（t原礦）以上，石灰8~10kg（t原礦）以上。
3. 如何控制好濃密機底流濃度
濃度較大礦漿管道和電動執行器加入到攪拌槽中，安裝有射線濃度計和電磁流量計測量加入礦漿濃度和流量，應該注意是射線濃度計原理，濃度計只能工作有限范圍中，極易出現測量不準情況，需要經常對濃度計進行標定，以保證其准確性。礦漿加入開關由電動執行器控制。另一管道加入清水，管道上裝有電磁流量計，水加入量由變頻器控制水泵來調節。需要調節濃度計算機上設置。工作原理如下：
將設定濃度設置後，測方礦流量和放礦濃度值，計算出需要加入水量，累加之後作為PID控制設定值，PID輸出控制加水變頻器頻率，這種方式避免了使用瞬時誤差積累效應，可以保證系統調節誤差允許范圍之內。
4. 采礦、選礦工藝流程是什麼
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礦山采礦及選廠主要工藝描述及生產工藝流程圖
一、礦石采礦主要工藝描述：
1、鑿岩工段
掘孔是采礦的第一道工序，其作用內容是採用鑿岩機在計劃開採的范圍內進行穿鑿炮孔，為其後的爆破工作提供裝葯空間；嚴格按照當班爆破技術員的布孔要求進行掘眼，炮眼排間距誤差控制在±0.2㎜,孔間距誤差控制在±0.2m，孔深距誤差控制在±0.2m。
2、爆破工段
採用中深孔爆破，用壓風管將炮眼內的雜物吹出，（爆破技術人員對爆區內的孔深、孔網進行驗收，如炮孔不合格，不能實施爆破）。對已掘好的炮眼進行裝葯，裝葯量按照炮眼孔徑、最小抵抗線和炮孔周邊的鄰孔距離的計算公式填裝，由爆破產生的爆破地震、爆破飛石、雜訊等危害應控制在允許范圍內。
3、鏟裝工段
採用徐工X－992鏟裝王鏟裝，除了爆破質量因素外，掌子面不得隨意抬高或挖低；不得裝偏車，使車輛失重，如遇大塊礦石（廢石），應在工作面處理後鏟裝。
4、運輸工段
井下採用載重不超過12t的南駿汽車運輸，在運輸途中應注意保護井下各巷道的設施，應嚴格遵守井下的各項制度和運輸制度。
二、選礦廠主要工藝描述：
1、破碎工段
磷礦由振動給礦機將礦石送入錘式破碎機，破碎後的礦石經篩選分後，粗顆粒再進入破碎，合格的礦石經圓盤給料機進進球磨工段。含塵廢氣經袋收塵器處理後由15米高排氣筒排放。
2、磨礦工段
採用濕法磨礦，將磷礦石和水一起研磨成含一定水份的礦漿，礦石球磨後，將分級後粗顆粒的礦石送入回球機，合格的礦漿進入浮選工段。
3、浮選工段
採用反浮選工藝選礦，礦漿在浮選機內加入硫酸、浮選劑、絮凝劑，PH控制在5.1—5.3，用羅茨鼓風機通入空氣，經浮選後礦漿和尾礦分別進入精礦濃密機和尾礦濃密機。
4、過濾工段
精礦和尾礦經濃密機沉降脫去大部分水份，精礦獎採用立式壓濾機將壓濾到含水為20%左右的精礦產品。尾礦漿在中和槽內加入石灰，將PH調至8—9後經尾礦泵送至礦庫堆存，尾礦滲濾液經庫存底收集滲濾池，再用泵輸送回選礦作補充水。
5. 選礦陶瓷過濾機過濾效果與濃密機有聯系嗎
有一定的聯系，如下：
如果有濃密機或者沒濃密機對過濾效果就不說了。
濃密機不同深度處的礦漿濃度、粒徑是有差異的(可找濃密機廠家確認)：
1)濃密機最下方沉澱的是一些顆粒粒徑較大的沉澱物，其濃度也會高於濃密機上方的，當這部分礦漿排放到陶瓷過濾機中，陶瓷過濾機會濾餅更厚一點、產量會多一些。
2)隨著濃密機下方的礦漿逐步消耗，上方粒度更細、濃度更小的的礦漿會繼續排放到陶瓷過濾機中，陶瓷過濾機會濾餅薄一點、產量會少一些。
陶瓷過濾機其它問題歡迎私聊我或看我頭像。
6. 怎樣操作多層濃密機
多層濃密機是氰化提金廠用於礦漿洗滌的最常見的設備之一，它相當於幾個單層濃密機上下疊加起來，每層將待洗礦漿與洗水混合稀釋後，固體顆粒在重力作用下沉降至濃密機底部形成質量分數高的壓縮層，在耙子旋轉運動的推動下，經泥封池排至下層。含有溶解金的上清液，從溢流堰被壓入調節水箱，再流入上一層作洗水。為保證多層濃密機的正常工作，必須嚴格操作。1、開車前必須做到「四管通、無雜」，即進礦管、排礦管、洗水管和溢流管通暢無阻，濃密機各處尤其是泥封槽無碎石、水泥渣等雜物。2、檢查傳動部件和油路，要求油足、路暢。3、先用貧液或貴液(第一次開車可用水)注滿除最上層外的各層，啟動電機使濃密機運轉。4、將礦漿和洗水同時給入濃密機。5、當最下層形成了一定厚度的壓縮層(質量分數達25％以上)後，為防止因礦砂淤積時間過長而造成下層排放管堵塞，可開始少量且間斷地排礦。6、隨礦漿的不斷給入，各層先後形成壓縮層並有溢流產生，這時根據溢流的渾濁程度和各層返水量大小，調節洗水分配箱中的水位和進出水量，使之平衡。7、調節水量的同時，調節最底層閥門控制排放質量分數，使之達到技術要求。8、定時檢測放礦質量分數，保證給礦、洗水連續、均勻。9、觀察各層溢流水的渾濁度。10、濃密機需停車檢修時，首先停止給礦，繼續排礦，到底流質量分數降低至一定質量分數(通常小於25％)後，方可停水、停機。11、停機時間超過8h，應將耙子提起以防被沉砂壓住。
7. 尾礦的尾礦如何處理
尾礦的尾礦如何處理
尾礦是指礦山企業在選礦完成後排放的廢渣礦渣，多以泥漿形式外排，日積月累形成尾礦庫。尾礦庫佔地面積大，而且極具安全隱患，另外在尾礦庫中富含的選礦葯劑尾礦的水滲透到地下，對環境、地下水也會造成極大的污染。
因此選礦尾礦處理是擺在礦山生產者面前的一大問題。
尾礦是采礦企業在一定技術經濟條件下排出的「廢棄物」，但其中大多含有各種有色、黑色、稀貴、稀土和非金屬礦物等，是寶貴的二次資源，當技術、經濟條件允許時，可再次進行有效開發。尾礦制砂利潤豐厚，尾礦如何處理呢目前，對尾礦的處理方法一般是作為礦山地下開采采空區的充填料，即水砂充填料或膠結充填的集料；或者有的直接在尾礦堆積場上覆土造田，種植農作物或植樹造林。其實尾礦最具經濟效益的處理方法還是尾礦制砂和作為建築材料的原料，例如經過處理的尾礦可以作為水泥、瓦、加氣混凝土、耐火材料、玻璃、陶粒、混凝土集料等的原料，為尾礦砂可以替代一部分的機制砂用來製作混凝土、修築公路、路面材料等。國內外目前對尾礦資源的綜合利用可以概括為下列幾種途徑：（1）首先要盡量做好尾礦資源有用組分的綜合回收利用，採用先進技術和合理工藝對尾礦進行再選，最大限度地回收尾礦中的有用組分，這樣可以進一步減少尾礦數量。
有的選礦廠向無尾礦方向發展。（2）尾礦用作礦山地下開采采空區的充填料，即水砂充填料或膠結充填的集料。尾礦作為采空區的充填料使用，最理想的充填工藝是全尾礦充填工藝，但目前仍處於試驗研究階段。
在生產上採用的都是利用尾礦中的粗粒部分作為采空區的充填料。選礦（皮帶輸送機）廠的尾礦排出後送尾礦制備工段進行分級，把粗砂部分送井下采空區，而細粒部分進入尾礦庫堆存。這種尾礦處理方法在國內外均已得到應用。
（3）用尾礦（制砂機）作為建築材料的原料：製作水泥、硅酸鹽尾砂磚、瓦、加氣混凝土、鑄石、耐火材料、玻璃、陶粒、混凝土集料、微晶玻璃、溶渣花磚、泡沫玻璃和泡沫材料等。（4）用尾砂修築公路、路面材料、防滑材料、海岸造田等。（5）在尾礦堆積場上覆土造田，種植農作物或植樹造林。
（6）把尾礦堆存在專門修築的尾礦庫內，這是多數選礦廠目前最廣泛採用的尾礦處理方法。 水處理技術:尾礦池是大容積的沉澱－貯存池，可以利用地形設置在峪谷、坡地、河灘或平地上，以堤壩圍築而成。池內設置排水井和排水管，或沿邊緣開設排水溝，尾礦水在池內澄清凈化後溢流排出。尾礦水中的懸浮物沉澱在池底部貯存。
廢水在池內至少停留一晝夜。此法可有效地去除廢水中的懸浮物，重金屬和浮選葯劑含量也有所降低。停留時間愈長，處理效果愈好。尾礦池溢流水可循環使用。
重選、磁選和單一金屬礦的簡單浮選，對水質要求不高，水循環利用率可達80%，或完全不排水。當尾礦顆粒極細以及部分呈膠體狀態，可向尾礦水中投加混凝劑以加速澄清過程和提高處理效果。如在尾礦水中投加石灰，可去除60～70%的黃葯和黑葯。 尾礦池上清液如達不到排放標准時，應作進一步處理。
常採用的處理方法有：①去除重金屬可採用石灰中和法和焙燒白雲石吸附法。去除 1毫克銅需石灰0.81毫克，1毫克鎳需石灰0.88毫克，pH要求控制在8.5以上。用粒度小於 0.1毫米的焙燒白雲石吸附可去除銅、鉛離子。
去除1毫克銅需白雲石25毫克，1毫克鉛需白雲石2.5毫克。②去除浮選劑用礦石吸附法，採用鉛鋅礦石可吸附有機浮選劑，去除1毫克有機浮選劑需鉛鋅礦石200毫克。用活性炭吸附法處理更為有效，但價格昂貴。
③含氰廢水主要採用化學氧化法，如漂白粉氧化法；也可用硫酸亞鐵石灰法和鉛鋅礦石法除氰，每克氰加200克礦石，可去除簡單氰化物約90%，或復合氰化物約70%。高濃度含氰廢水可以回收氰化鈉。
尾礦資源化利用有哪些途徑
尾礦是選礦廠排出的固體廢棄物，是閑置的資源，尾礦綜合利用不僅有利於提高資源綜合利用率，減少佔用土地，保護環境，也是消除尾礦庫安全隱患的治本之策。尾礦綜合利用的方法主要是下面四個：1.尾礦再選，尾礦成分分析，對值得回收的有價成分（金屬元素、非金屬礦）進行再選，提高資源利用率。
有些金屬尾礦中含有金屬、貴重元素、高嶺土、重晶石、---等，有的非金屬尾礦含有金屬礦、TiO2、獨居石、硅線石、---等.尾礦綜合利用不僅有利於提高資源綜合利用率，減少佔用土地，保護環境，也是消除尾礦庫安全隱患的治本之策；2. 尾礦生產建築材料，尾礦的主要組分是富含SiO2、Al2O3、CaCO3等資源的非金屬礦物，可以通過現有的成熟工藝生產一種或若干種建築材料，如水泥、灰砂磚、加氣砌塊或各種建築磚，有的含有微量金屬成分，可生產微晶玻璃；3.尾礦用於製作肥料、改良土壤，有些尾礦中含有植物生長所需要的多種微量元素，經過適當處理可製成用於改良土壤的微量元素肥料。
4 礦山充填采空區或復墾，回填礦山采空區是直接利用尾礦行之有效的途徑之一，尤其對於無處設置尾礦庫的礦山企業，利用尾礦回填采空區就具有更大的環境和經濟意義。總之，尾礦綜合利用的形式和方法很豐富，遇料而異，因地制宜。
尾礦如何處理
目前尾礦處理方式大致有三個方向：尾礦再選、尾礦脫水、以及尾礦填充采空區。一、尾礦再選工藝尾礦中有用組分含量雖然比較低，但是採用先進技術和合理工藝進行尾礦再選，也可較大程度地回收尾礦中的有用組分，使資源得到充分的回收利用，減少最終尾礦的產量，緩解尾礦對環境的壓力。
目前常見的尾礦再選工藝包括以下幾種類型：1、使用浮選工藝處理含有硬硼鈣石、氧化鋅、磷灰石等礦物的尾礦由於新葯劑、新工藝的發展，一些簡單工藝產生的尾礦，尤其是老尾礦，能夠經過浮選再選處理得到可以回收利用的精礦產品。
2、利用新型重選設備回收尾礦中的微細粒礦物很多傳統的新型重選設備在經過使用發明和完善以後，能夠在細粒和超細粒尾礦的再選中得到應用，比如立式離心選礦機、復合力場搖床、復合力場離心機等等。3、使用微生物處理和浸出技術處理尾礦這種技術主要使用微生物的生化作用改善尾礦性質，通過微生物浸出或微生物礦化的方式，提取出尾礦中的有害金屬離子，避免造成環境污染。二、尾礦脫水工藝在選別階段，礦漿中常含有大量水分，尾礦含水量過高容易導致尾礦壩潰壩事故發生，因此在選礦廠，尾礦濃縮脫水也是重要環節之一，常見的尾礦脫水工藝包括：1、以水力旋流器為核心的濃縮流程水力旋流器作為一種使用離心力進行固液分離的設備，具有佔地面積小、底流濃度高的特點，這類濃縮流程主要利用水力旋流器和濃密機組成串聯或閉路流程，得到高濃度的濃縮產物。2、使用壓濾機的尾礦壓濾流程在黃金礦山的尾礦處理中，壓濾脫水在廣泛使用。
這種方法具有濾餅含水量低、濾液可返回使用的特點，但由於單機處理能力較低，難以對大規模的選礦尾礦脫水單獨使用。3、尾礦干排尾礦干排是使用脫水型旋流器、高效高頻脫水篩、高效深錐濃密機等專利設備的新型工藝，能夠將尾礦中含水量降低至15%以下，且節約成本，能夠有效避免環境污染。三、尾砂填充采空區尾砂填充采空區是利用尾砂廢料，經過處理後重新填回被采空的區域，可以達到保護地貌、減少尾礦壩成本等作用。
目前尾砂填充采空區的主要方法有兩種：1、全尾砂膠結充填技術全尾砂膠結充填使用脫水尾礦與水泥、粉煤灰等混合，形成充填骨料，利用管道自流將充填漿料送入采充區，達到填充采空區的目的。2、高水固結全尾砂充填技術高水固結全尾砂充填與全尾砂膠結填充相似，不同之處在於使用了高水材料作為膠凝材料而不是水泥。這種方法使用以鋁酸鹽、硫鋁酸鹽為主的甲料和以硬石膏、生石灰、促凝劑為主的乙料，分別制漿輸送，在填充前進行混合，具有凝結速度快的特點。
以上三個方面是尾礦處理的三個方向，在選礦廠實際應用中還需要根據選廠的規模、投資等情況來確定，建議咨詢有選礦廠研究設計資質的選礦設備提供商，選擇適合選礦廠情況的尾礦處理工藝。
請問一下怎麼利用礦石尾礦做機制砂
1、首先，礦石尾礦先經振動給料機除泥、除雜後，進入鄂式破碎機進行初級破碎，然後通過皮帶機輸送給中級破碎設備進行中碎，該設備根據金礦尾礦的產量、成品粒度而設定。2、達到制砂要求的尾礦，進入礦山尾礦制砂機中制砂，經過「石打石」原理或者「石打鐵」原理，對礦石尾礦進行粉碎和粒型整形，之後經過制砂機制砂後的成品機制砂可用於鐵路、公路、攪拌站，還可用於砌塊、免燒磚、廣場磚、鋪路等多種新型建築材料。
8. 濃密機結晶物
一、概述
以焙燒—酸浸—氰化工藝處理浮選金精礦的黃金冶煉廠，其酸浸系統的工藝管道、攪拌槽、濃密機、中間貯槽等，常常會生成大量的結晶物，隨著時間的推移，這些結晶物不斷長大，在管道和槽壁上沉積，造成管道堵塞、設備停止運轉等一系列故障因素，嚴重影響生產的正常進行。每年因為清理結晶物需耗費大量的人力、物力和時間，這種情況在冬季尤為嚴重。
本文作者針對這一問題進行了獨立研究，從分析結晶物的化學成分著手，循序研究了結晶物的形成過程，試用鹽類結晶理論解釋這一現象發生的全過程，據此提出了解決這一問題的技術方案，並從技術經濟的角度論證了現行方法的優缺點，為今後徹底解決這一長期困擾黃金冶煉企業的難題作出了前期基礎性工作。
二、酸浸結晶物形成機理
1、結晶物的化學組成
查閱相關技術資料得知，酸浸結晶物在有色金屬濕法冶煉工藝過程中都不同程度地存在，一般認為主要是CaSO4·2H2O和MgSO4·7H2O〔1〕，其中尚夾雜有其他成礦物質。在這種認識的指導下，首先對結晶物進行了化學定性分析：第一，取典型結晶物肉眼觀察，其晶型外觀與硫酸鈣的晶型完全相同；第二，將樣品以適當溶劑溶解後調整至鹼性溶液，加少量乙二醛雙縮〔2-羥基苯胺〕，簡稱GBHA，生成紅色螯合物沉澱，這是Ca2+的特效鑒定反應；將試液用HCl酸化，在所得清液里加BaCl2溶液，生成BaSO4白色沉澱，表示SO2-4存在。定性分析還檢出了鎂離子，從而判明了結晶物的主要化學成分為鈣、鎂的硫酸鹽，其他為二氧化硅、氧化鐵等礦物。某廠外委定量分析結果為：wCa15.6%，wMg1.03%，換算成相應的硫酸鹽分別為CaSO4·H2O68%，MgSO4·7H2O10.45%，SiO25.3%，Fe2O36.1%。
2、酸浸結晶物形成機理
黃金冶煉廠生產原料為浮選金精礦，浮選金精礦一般用石灰調整為弱鹼性介質進行生產，加之金礦石本身含有一定量的鈣、鎂氧化物，當高溫焙砂用稀酸浸出時，大量的鈣、鎂不可避免地轉入溶液中，在系統中，這些雜質離子隨溶液溫度的逐步降低，其過飽和度逐漸增大，如遇固體懸浮物的成核作用，則有結晶析出的趨勢。某廠焙砂中鈣、鎂含量為CaO1.12%，MgO0.21%，酸浸液中Ca約600—800mg/L，由此可以看出，由進廠原料帶入的鈣、鎂是結晶物產生的主要原因。但是，由於原料緊缺，冶煉廠無法採取控制引入Ca、Mg的措施來防止結晶物的生成。以CaSO4為例，在常溫下，其溶度積常數為Ksp＝9.1×10-6