进矿管怎样连接浓密机
1. 澳洲金矿选矿厂实战分析
金田公司于2001年12月从WMC资源有限公司购买了圣伊维斯矿山。在购买后，他们立刻开始着手提高现有选矿厂的处理能力和减少单位操作成本工作。在详细分析选矿方案之后，放弃了原有的选矿厂，推荐建设一座新的具有更大处理能力的选矿厂，因为一个新的选矿厂可以具有更经济的选择方案。这个选矿厂建在离主要的未来矿石资源地很近的地方。选矿厂靠近未来矿石资源地对运输成本的降低很有好处。设计一个新选矿厂具有更多的灵活性，以便将来更容易扩建它。在12个月内建成了勒夫诺伊选矿厂，并完成了主要的试生产工作。在投产后的很短时间内，选矿厂就达到设计的生产能力和设计的金回收率。在关键的设计目标达到后，就对选矿厂冶金过程进行优化研究。执行先进的控制策略可以大幅度提高选矿厂指标。
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背景
圣伊维斯黄金采矿公司有勒夫诺伊金选矿厂和一个金堆浸设施。勒夫诺伊金选矿厂年处理4.8Mt高品位含金矿石，每年可产出48万盎司黄金。堆浸设施年处理2.5Mt低品位含金矿石，年产45万盎司黄金。圣伊维斯金矿山勒夫诺伊金选矿厂是澳大利亚第三大黄金生产矿山。
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位置和矿物学
勒夫诺伊选矿厂位于勒夫诺伊湖旁，大约位于澳大利亚东金矿田Kambalda镇东南部20km处。在圣伊维斯矿床中，金大都以粗粒到中等粒度的矿物或自然金沿着矿物相交处产出。在大多数矿床中见到金合金(如金银合金)和含金矿物(如碲金矿和黑铋金矿)，虽然数量比较少。在一些矿床中，大约有10%～20%金以细粒包体存在于硫化矿物(例如黄铁矿和磁黄铁矿)中。粗磨很容易使金与脉石矿物单体解离出来。应用重选法、硫化矿精矿细磨和氰化工艺可获得比较高的金回收率。
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选矿厂描述
勒夫诺伊选矿厂接受几个露天采场和地下矿井采出的原矿。露天采场矿石通过140t的CAT785型自卸矿车运送到破碎机给矿垫上。地下矿井采出的矿石应用安装在侧向翻笼内的105和120t牵引车运送到破碎机原矿垫上。过量的矿石单独堆在原矿垫上，稍后再用前端式装载机给到破碎机中。直接翻卸矿石是往破碎机给料的首选方法。位于粗粒矿石堆场附近的细粒软矿石堆垫常用来贮存黏性矿石，例如湖泊沉积物、流动性好的氧化矿、磨矿机大矿块和选矿厂溢出物料。
来自软矿石堆场的黏性物料通过软矿石仓和一台与粗碎机和粗矿石堆场旁路的板式给给机给到磨矿机中。这样可以通过缩短由于黏性矿石阻塞而引起的停工时间，来确保粗碎机的最大处理能力。当粗粒矿石堆场中的矿石水平较低的时候，软矿石仓也可以当作紧急给料机使用。粗碎机配备有碎石机，碎石机用来破碎和清除粗碎机破碎腔中形成的岩石“搭桥”。破碎后的矿石通过短皮带运输机和较长的堆场给料皮带运输机运到粗粒矿石堆场上。
在这两台运输机转移点处，安装了聚乙烯导管拣选器和一块磁铁，聚乙烯导管拣选器用来除去长的聚乙烯导管，磁铁用来除去残留的废金属。磁铁能够除去金属丝、长的螺栓和矿井中所用的钻杆片。粗粒矿石堆场用金属护板掩盖，以便减少由粗矿石堆场散发出的灰尘，为职工提供一个无灰尘污染的环境，和保护安装在半自磨机电动机上的敏感的电子设备。
粗粒矿石堆场的总容量大约为77万t。每台处理能力为800t/d的3台板式给矿机将粗粒矿石给入半自磨机中。每台给矿机安装了过程摄相机，用来监控运输斜道上的阻塞情况。磨矿机给料皮带运输机安装了Visio Rock图像分析系统，来监控给入半自磨机中的给料尺寸。半自磨机是一段大径长比半自磨机，它由一台13MW可变速无齿轮电动机驱动。
半自磨机排出的矿浆流经一台8.6m×3.7m的振动筛，以对矿浆初步分级和除去过大矿石块。大的矿块在紧急情况下被卸到地面上，或者通过一台砾石破碎机破碎后返回到半自磨机里。大矿块也可部分或全部旁路通过砾石破碎机。大矿块皮带运输机安装了磁铁和金属探测器，以保护砾石破碎机不被金属碎块破坏。自磨机排出的筛下产品给到一组10台直径为20英寸的Krebsg Max型水力旋流器中。约30%的旋流器沉砂给到两个独立且平行的重选回路中。所有旋流器沉砂都返回到半自磨机给矿中。
重选回路由2个平行的SB2500Falcon分选机和2个平行的IPJ2400在线压力跳汰机组成，以回收硫化矿物。VTM-500型细磨矿机可使JIG跳汰机精矿中的金与硫化矿物解离。用ILR3000BA型强化浸出反应器从重选精矿中强化氰化浸出金。重选回路中的全部尾矿也给到半自磨机给料箱中。选矿厂碎磨回路详情如图1所示。
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选择一段半自磨回路的决定
预可行性研究确定了扩建现有选矿厂和建立新选矿厂的几个可能的工艺流程方案。每个工艺流程选择的基本投资和运行费用精度在±30%左右。最后决定，一段半自磨方案优于其他所选择的方案，尽管它在工业上存在一些缺点。在建立勒夫诺伊金选矿厂之前，圣伊维斯黄金采矿公司已经经营一个处理能力为3.1Mt/a的选矿厂，但这个选矿厂现在已经停产了。按SABC模式(半自磨-球磨-砾石破碎流程)运转的老选矿厂的第二段破碎给矿的平均粒度为F80=40mm。在老选矿厂中对粗粒矿石进行了两天试验，并收集有关数据，以作为驱动JKSimMet磨矿回路模型的基础。这个试验成果已在2001年自磨机会议上提出了。应用老选矿厂磨矿回路的JKSimMet模型作为评价新选矿厂设计所选工艺流程的基础。被评价的整个工艺流程的选择方案有:
1)安装第二个平行磨矿回路，以改造老选矿厂；
2)用一台较大的一段半自磨机代替SABC磨矿回路来改造老选矿厂；
3)建造一个包括有三段破碎和常规球磨回路的新选矿厂；
4)建造一个包括有一个处理能力为4.5Mt/a的SABC回路的新选矿厂；
5)建造一个包括有砾石破碎的直径为36英尺高径长比的一段半自磨机的选矿厂。
方案1和方案2的变化是用两段或三段破碎将磨矿机的给矿破碎到较细的粒度。除了方案3外，一些方案还包括砾石破碎和/或预先筛分(在半自磨之前)。在做最终决定时，应用了以下的标准(其顺序不存在主次关系)。
1)每个所选方案增加的费用(使用NPV(净现值)和IRR(投资内部回收期))；
2)技术方面的风险性；
3)与将来矿石资源地是否靠近；
4)可运行性和可维护性；
5)将来扩大的潜在性；
6)职员对每一个加工流程方案的熟悉程度和经验的积累的多少。
根据上述标准评价，方案1和方案2比其它方案在大多数情况下没有多大的好处。老选矿厂与未来矿床之间的距离对方案的选择起了负面影响。尽管方案5满足了其它所选择的标准，但由于它具有一些明显的缺点和自身的技术风险性，所以最初就没有将它列入最终选择表格中。在方案选择研究中，对方案3和方案4进行了较详细的分析。这两个方案的研究结果是相近的，仅从经济(NPV/IRR)方面考虑，选择了方案4，而抛弃方案3。在考虑所有选择标准和它们的所占的权重，对方案4进行了详细的可行性研究。精度±10%的详细可行性研究结果表明，方案4不能将操作费用降到预期的值。方案5具有一定的技术风险性，最初一直拒绝选择使用，但后来对它进行评价。尽管方案5自身存在技术风险性，但由于以下原因，最终还是选择了方案5:
1)由于不需要为制造新磨矿机而拖延时间，使得项目交付时间表提前很多。圣伊维斯黄金采矿公司以前曾定购了一台新的直径36英尺的半自磨机，这台半自磨机是由原来的所有者WMC资源有限公司于1997年初为扩建选矿厂设计和定购的；
2)较低的基本投资；
3)在老选矿厂中用直径24英尺的磨矿机对粗粒矿石进行了试验，因此应用直径36英尺的半自磨机的技术风险实际上降低不少；
4)一台半自磨机仅意味着操作和维护一台设备；
5)对选矿厂将来的扩建具有很多优势。
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设计考虑
为了设计，需要对未来的所有矿石的传统邦德球磨矿机和棒磨矿机功指数(BWI和RWI)以及JK半自磨机破碎参数进行测定。JK半自磨机破碎参数由改进的落体重量试验(SMCC方法)测定。用JKSimMet模型对磨矿回路进行模拟，以对不同的情况进行分析和预测。半自磨机破碎参数如表1所示。
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磨矿机的关键风险及对其操作的影响
【过程的不稳定性】所有的大矿块(破碎的或未破碎的)、旋流器沉砂、重选回路尾矿、磨矿和重选区域所有溢出物、清洗水以及破碎和泵池的清理物均进入半自磨机给矿中。由于矿浆泵的开启和关闭，以及一个或多个循环负荷的干扰，会引起过程不稳定。给矿粒度和硬度的变化也会使磨矿过程不稳定。毫无疑问，给矿粒度(F80)、矿石硬度、给矿速率和钢球添加量对开路半自磨机的操作性能的影响也得到了证实。
因此，勒夫诺伊选矿厂的一段半自磨回路的这些参数发生大的波动也是合情合理的。在设计阶段就注意到这些参数可能有很大的影响。一个固有的不稳定回路(磨矿处理量和磨矿粒度)会对下游过程起很大的负面影响，从而影响选矿厂的回收率和现金流。这种波动也会对关键加工设备(如旋流器给矿泵、皮带运输机、砾石破碎机、主驱动系统和隔粗清洗筛)的操作有负面影响。反过来，这将会增加这个设备的维修成本。在破碎机前对给矿进行配矿是不现实的。在破碎回路和粗粒矿堆场中矿石会发生很小程度的混匀。通过粗碎给矿机也可能会影响矿石的混匀程度，特别是对给矿粒度。
但是，所有这些参数的影响不能替代在原矿衬垫上较好的混合。矿石从采矿场直接运到选矿厂堆存而不进行配矿，一般是根据运输物料需要花去更多费用。矿石的再运输费用很容易量化。因此，这些费用是削减成本中最容易被选定的目标。那些不容易量化的费用是那些未混匀的矿石在选矿厂下游处理中所花去的费用。
这需要长时期的辛勤工作，以收集所有相关的资料，找出主要的变量，以证明未混合矿石对分选的影响。圣伊维斯矿石的硬度(以JKSAG参数A*b表示)的分布情况如图2所示。从该图可以看出，矿石的硬度在极软变到极硬的很大范围内变化，这与给入选矿厂的矿石性质有关。矿石硬度(粒度)的瞬时变化对设备操作员要满足碎磨产品要求提出了挑战。
在选矿厂设计中对配矿未提出要求。但是，需要采用以下措施使矿石类型的变化对磨矿的负面影响降到最小:
1)根据给矿硬度和粒度的变化来调节钢球的添加量，以减少矿石性质变化的负面影响；
2)改变磨矿机的操作条件，如根据磨矿机的总负荷来调节磨矿机的转速和钢球与矿石的重量比；
3)应用砾石破碎；
4)对过程进行控制:当所有的再循环载荷返回到磨矿机的时候，给料性质的波动将对磨矿机的负荷、大矿块含量、循环负荷、旋流器溢流密度、最终产品粒度和分级效率产生影响。因此，使用一个好的控制策略将给料性质变化的负面影响降到最小是很有必要的。
【矿浆积水化风险】矿浆积水化(Pooling)也是一个关键风险。矿浆积水化对磨矿机的负荷、磨矿机的驱动功率和磨矿粒度的稳定性存在很大的有害影响。如果操作条件不正确和矿浆提升器设计不正确的话，磨矿机就会在矿浆积水化边缘条件下运行。设计的焦点放在两种不同类型的矿浆提升器上:
1)径向矿浆提升器；
2)螺旋状矿浆提升器。一些大规格的开路半自磨机安装了螺旋状矿浆提升器，据报道说，它有令人满意的效果。
从设计上来看，这两种矿浆提升器都有各自的缺点。螺旋状矿浆提升器需要单一方向的衬板/提升器。尽管它们具有较好的排矿特性，但由于磨矿机单方向旋转，衬板的消耗量更大。螺旋状矿浆提升器不允许磨矿机在受载情况下两个方向运行。这是未来工程学和安全保障所关心的地方。假若有足够的空间(厚度方向)，可以安装径向矿浆提升器，径向矿浆提升器可很好地从磨矿机中排出矿浆。由于磨矿机可以两个方向模式运行，所以，它们可延长衬板/矿浆提升器的使用年限。
【缺乏一段半自磨机的操作技术专家】为了克服这个风险，要对选矿厂职员广泛地进行技术培训。
【勒夫诺伊选矿厂没有安装浸出浓密机】依据操作条件不同，磨矿粒度与矿浆密度通常呈相反的关系。为了使这两个参数都保持在所要求的水平上，需要借助过程控制系统来熟练地操作磨矿回路。磨矿粒度过粗，会降低金属回收率，而矿浆浓度过稀，会缩短矿浆在浸出槽中的停留时间，从而降低金的浸出率。应用一个好的过程控制策略，可以消除这种风险。
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投产试车
磨矿机湿式试运转先从全自磨模式开始。钢球添加量从0%分三段增加，即从4.2%，到6.2%，最后到8.0%(表2)。随着钢球添加量的增加，磨矿机生产能力增加。在钢球最大添加量为8.0%时，磨矿机生产能力可以达到546t/h，这个生产能力仅仅比551t/h的设计生产能力低一点。
如表2中所示，此时排料格子板没有发生变化。随着钢球添加量的增大，大矿块排出量占新给矿的百分比逐渐降低。在全自磨模式下，大块矿的比例是很很高的，经常大于100%。当装球量达到8.0%时，仍有一半的给矿作为大块矿石返回到磨矿机中。大矿块对给矿的百分比在大多数情况下为47%，在8.0%的装球量情况下，大块矿石的量为269t/h。这仍然高于设计所规定的目标，但长期这样运行，对所安装的砾石破碎机处理能力不一定受得了。在8.0%的装球量下，大块矿的量一般以60%偏移量波动。这反过来影响了大矿块的运输能力，使大矿块散落在选矿厂中。当大矿块排出量超过砾石破碎机处理能力时，它们经常要旁流于砾石破碎机。磨矿机的转速不能高于9.3r/min，这样又增大了大矿块的排出量。太高的大矿块排出量会堵塞半自磨机排矿筛，或损坏筛面。这也会引起大量的过大矿块旁流到旋流器给矿斗中，堵塞旋流器给矿管和矿浆泵，从而导致长期的停车。
因此，磨矿机不能在10.4r/min(80%的临界速度)全速下工作，除非大矿块量易于控制。较高的装球荷负可较容易地控制大矿块的排出量，但其真实的原因是决定于排矿端开孔区域面积，特别是在整个开孔区域中砾石孔所占的比例。因此将总的开孔区域和砾石孔所占比例分别降低到7.4%和20%。在这些水准上，大矿块的排出率减少到28%，使磨矿机的生产能力增加到600t/h以上。
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矿浆提升器
经仔细考虑后，安装了深度为430mm的径向矿浆提升器。从多次对磨矿机检查来看，矿浆积水化一直不算一个会降低磨矿机处理能力的问题。径向矿浆提升器能很好地将矿浆从磨矿机中排出来。小心的突然停车对磨矿机中矿浆积水化进行了测量。结果表明，磨矿机大多数情况下在矿浆积水化以上或以下水平工作。实际上，突然停止一台负荷和其中矿浆水平没有太大波动的一段闭路半自磨机是很困难的。不过所做的观察结果对磨矿机中所发生的矿浆积水化有了一个清晰的了解。磨矿机矿浆积水化到目前为止还没有对旋流器循环负荷产生严重的问题。在试验的所有条件下，旋流器的循环负荷没有超过250%。
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磨矿机性能
从磨矿机试车后一直到2006年4月第一次完全更换衬板时期，磨矿机的处理能力如图3所示。第一个时期描述了由于试车，特别是调试磨矿机排矿端，磨矿机处理能力未能达到设计要求。一旦砾石排矿口和开孔区域问题解决了，磨矿机的处理能力就达到设计生产能力。一直到更换全部衬板时，磨矿机处理能力都能够保持在设计生产能力之上。曲线第三段代表磨矿机生产能力下降期，这主要是由于破碎机衬板严重磨损和矿石硬度增大，较粗的矿石进入磨矿机中引起的。
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磨矿机衬板
除了给矿端中部衬板和外部衬板外，其它所有衬板均表现的很好。在处理2.1Mt矿石后不得不更换给矿端衬板。通过增加提升器高度和加大相对给矿端提升器的角度，来改变提升器的外形。在更换全部衬板时，更换第二批给矿端衬板。在处理完5.6Mt矿石后(15个月的运转期)，更换筒体部位衬板、排矿端衬板和格子板。在将来更换内部衬板时同时对给矿端衬板和提升器的外形再次进行修改。衬板具有较长的使用寿命有两个主要原因，即磨矿机在较小的装球量和矿与钢球负荷比较低的条件下运转。磨矿机通常在8%的装球率和28%的总负荷下运转。
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半自磨机排矿筛
半自磨机排矿筛由Shenck公司供应。筛分机上的前三排是冲击面板，其余的是带孔的面板。带孔面板是易于自清理类型的。用于运输的冲击面板和前四排带孔的面板不能幸免严重的冲击和磨蚀操作条件，因此很快损坏。这样使得大量的大矿块旁路到排料斗中，并将其填满，堵塞旋流器给矿泵和给矿管。过量的大矿块的产生导致筛分机堵塞。对冲击面板和带孔面板改进后，大大延长了面板磨损寿命，减少了无计划的停工的时间，这是值得关注的改进。
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给矿粒度的影响
软的粗粒给矿对磨矿机处理能力的影响比硬的粗粒给矿的影响要小。除去对磨矿机处理能力影响外，它还有其它一些影响。大而黏的矿块会在运矿槽中形成搭桥，堵塞运矿槽，使磨矿车间停产。实践表明，破碎细矿石，特别是破碎硬的细矿石是很重要的。给矿粒度对磨矿机生产能力的影响如图4所示。在上述图所描述的整个阶段内，砾石破碎机均运转。在此期间，矿石类型没有什么变化。因此磨矿机生产能力的影响完全是由给矿粒度变化引起的。在这个阶段中，给矿的平均粒度(F80)为131mm。细粒给矿粒度F80为103mm毫米。给矿粒度从131mm变化到103mm，使得磨矿机平均生产能力从533t/h提高到599t/h。
1-给矿量；2-给矿粒度(F80)
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砾石破碎的影响
砾石破碎对磨矿机生产能力的影响实例如图5所示。砾石破碎机不工作时，磨矿机不能维持高的生产能力。钢球添加率已经最大化(大约为11%)，以此来中和较硬矿石的影响。砾石破碎机不工作期间的特点是，返回到磨矿机的大矿块量波动大。显然，在砾石破碎机工作的情况下，磨矿机工作更稳定。在该图所显示的整个阶段，磨矿机都是自动控制的。将减小磨矿机重量自动控制响应定为控制策略，以增大给矿速率。磨矿机转速已经达到了所允许的最大水平，所以已经没有空间再增加转速了。
在砾石破碎机开启的情况下，返回磨矿机中的大矿块的比例开始减少了。这就产生了通过减小大矿块产生率和磨矿机负荷来增大磨矿机的生产能力。在砾石破碎机不工作的情况下，磨矿机的平均生产能力为482r/h，平均大矿块率为32%，并且这个百分数波动很大。在砾石破碎机启动以后，磨矿机的平均生产率达到584t/h，平均大矿块率降低到27%。
1-给矿量；2-F80
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过程控制
磨矿机最初试车的控制策略是最基本的策略。它没有考虑到边界、过程变量相互作用及其对过程的影响。磨矿机的操作要求控制室里的操作员精细的监管。从控制点来看，效率是不高的。磨矿回路的不同部分彼此之间的控制通讯不畅通。给矿机控制、砾石破碎机控制、分级控制和半自磨机控制都是独立的，且没有考虑到相互之间的作用。过程输出变量的相容性和稳定性都不能很容易达到。
这导致磨矿机负荷、生产能力、磨矿粒度和旋流器溢流密度波动很大，因而，对下游加工过程起负面影响。在试车成功后，就需要用更高级的控制策略(MantaControls立方控制技术)来代替磨矿机的初始控制策略。新的控制策略可以大大减少操作员对磨矿机回路大强度的监管，允许操作员把精力集中到选矿厂其它更重要的任务上。磨矿回路的控制目标如下:
1)磨矿粒度(P80):最大磨矿粒度125μm；
2)旋流器溢流密度:45%～50%；
3)在旋流器溢流密度和磨矿粒度达到要求时，磨矿机生产能力最大化。由于下游过程的限制，磨矿机的最大生产能力也需要限制。
另外，下列的控制目标由磨矿区域的冶金学家设定和管理，因为立方控制没有对它们进行设定和管理:
1)不同类型的岩石与钢球重量比的优化和管理；
2)优化磨矿粒度。这意味着破碎粗粒软矿石和/或将部分或全部软矿石旁流于砾石破碎机。
3)在保证关键分级目标(P80和旋流器溢流密度)的前提下提高分级效率。
所有的关键操作设定值目前都是由冶金学家确定的。过程控制的下一步是执行一个更先进的控制策略来不断地优化这些设定值。
在执行立方控制策略后，旋流器溢流性质改进了。隔粗筛上矿浆波动和溢出现象消除了。下游过程(浸出和吸附)运行得很好，金的总回收率得到提高。
目前，用旋流器压力和给矿密度作为旋流器的变量，用来控制旋流器溢流密度和磨矿粒度(P80)。为了更好的控制磨矿粒度，需要对旋流器压力和给矿密度正确设定，并且要在这个设定值左右精确控制。根据操作数据，建立了旋流器溢流密度与磨矿粒度(P80)之间的相反的相关性(图7)。利用这种关系和控制旋流器压力和给矿密度，就能够将磨矿粒度控制在目标范围内。因为只要P80处在目标范围内，金的回收率就会变化不大，所以，此时就没有必要对磨矿粒度进行精确控制。旋流器压力和给矿密度的立方控制影响如图8所示。新的控制方式大幅度改进了对旋流器压力和给矿密度的控制。反过来又提高了旋流器溢流的密度。
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结论
勒夫诺伊公司一段半自磨机试验投产很成功。所有的设计目标在试车后的短时间内就得以实现，目前磨矿机运转良好。磨矿机生产能力超过设计能力。在操作条件下磨矿粒度一直变化，但总是在目标范围之内。勒夫诺伊公司磨矿机的操作情况如图9所示。正如从该图所看到的，它比世界上其它的开路和闭路一段半磨矿机的指标要好。
在勒夫诺伊选矿厂，已经根据直径24英尺的半自磨机操作数据，按比例放大为直径为36英尺的半自磨机，而不需要进行繁杂的扩大试验。输入未来矿石的破碎参数和应用先前对磨矿回路所建立起来的JKSimMet模型，就可以方便地对磨矿回路进行设计和广泛的分析。在详细设计阶段，要是能够尽早识别磨矿回路的潜在风险，那么就可关注这些风险。
需要研究制定新的策略，以便克服这些潜在的风险。矿浆积水化、磨矿回路的不稳定性、技术和操作专家的缺少、没有浸出给矿浓密机和没有砾石破碎机都是风险。假若设计的径向矿浆提升器有足够的容量，便能有效地消除矿浆积水化带来的负面影响。
在分级回路之后如果没有浸出给矿浓密机，由于旋流器沉砂返回到磨矿机和分级回路中，因此磨矿机回路操作指标(密度和磨矿粒度)会变坏。试车开始时认识到磨矿机的工作曲线是很陡的。这表明，磨矿机试车阶段执行的策略是不适当的。因此需要制定一个更高级的过程控制策略。
选矿厂所有工作人员(冶金学家、操作和生产人员和电器维修人员)与专家一起来执行这个过程控制策略。这对过程是有很大好处的。成功优化的关键不仅要有各个方面的技术人员，而且还需要行政人员对此接受和承认。这样可确保每个人都能对过程优化做出贡献，并且一开始对此就有信心。
很多过程控制系统不是在过程现场设计的。控制系统设计好后作为黑箱系统来执行。操作员和选矿厂技术人员(冶金方面、电器和仪表方面人员)或许不能很好了解它们是怎么工作的。当系统开始频繁的出问题的时候，他们不能及时维护来解决这些问题。人员积极性的受挫使这些系统更容易失效。
执行一个好的控制策略，就会消除过程变量的波动。通过执行专家控制系统(已有的或立方控制系统上自带的)，过程带来的利润可能更多。选矿厂的冶金过程的优化是很重要的，因为过程控制不仅产生所要求的结果。将来完成以下方面的工作会给过程带来更大的利润。
1)对矿山到选矿厂进行优化，其中包括爆破破碎和执行原矿配矿策略；
2)执行专家控制系统，连续对过程设定值进行优化；
3)使用新型在线矿浆密度仪对旋流器溢流密度进行控制。
位于澳大利亚卡姆巴尔达的圣伊维斯金矿山勒夫诺伊金选矿厂一段半自磨回路的投产与优化
——Y·阿塔索伊等
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——原文发表在微信公众号《四方谈》（微信ID:WorldMining，《四方谈》原名《矿业澳洲》）
——鸣谢《澳玉四方》（Wechat ID:JewelryAtlas），有特别好的澳玉原石。
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2. 铜矿选矿设备都包括哪些设备
主要设备包括有：
1. 破碎设备：破碎机、皮带输送机、给矿机，有的还有筛分设备；
2. 磨矿设备：给矿机、皮带输送机、球磨机或棒磨机、螺旋分级机或旋流器、砂泵等；
3. 浮选设备：一般用浮选机，有的用浮选柱；
4. 精矿浓缩过滤设备：一般为浓密机、过滤机等，大都还配有砂泵；
5. 供水设备：水泵、高位水池等；
6. 尾矿输送和储存：尾矿泵及管道、尾矿库、回水回收设备等；
7. 检修设备：视具体情况而定。
铜矿选矿工艺流程：
浸染状铜矿石的浮选一般采用比较简单的流程，经一段磨矿，细度-200网目约占50%~70%，1次粗选，2~3次精选，1~2次扫选。如铜矿物浸染粒度比较细，可考虑采用阶段磨选流程。处理斑铜矿的选矿厂，大多采用粗精矿再磨—精选的阶段磨选流程，其实质是混合—优先浮选流程。先经一段粗磨、粗选、扫选，再将粗精矿再磨再精选得到高品位铜精矿和硫精矿。粗磨细度-200网目约占45%~50%，再磨细度-200网目约占90%~95%。
致密铜矿石由于黄铜矿和黄铁矿致密共生，黄铁矿往往被次生铜矿物活化，黄铁矿含量较高，难于抑制，分选困难。分选过程中要求同时得到铜精矿和硫精矿。通常选铜后的尾矿就是硫精矿。如果矿石中脉石含量超过20%~25%，为得到硫精矿还需再次分选。处理致密铜矿石，常采用两段磨矿或阶段磨矿，磨矿细度要求较细。药剂用量也较大，黄药用量100g/（t原矿）以上，石灰8~10kg（t原矿）以上。
3. 如何控制好浓密机底流浓度
浓度较大矿浆管道和电动执行器加入到搅拌槽中，安装有射线浓度计和电磁流量计测量加入矿浆浓度和流量，应该注意是射线浓度计原理，浓度计只能工作有限范围中，极易出现测量不准情况，需要经常对浓度计进行标定，以保证其准确性。矿浆加入开关由电动执行器控制。另一管道加入清水，管道上装有电磁流量计，水加入量由变频器控制水泵来调节。需要调节浓度计算机上设置。工作原理如下：
将设定浓度设置后，测方矿流量和放矿浓度值，计算出需要加入水量，累加之后作为PID控制设定值，PID输出控制加水变频器频率，这种方式避免了使用瞬时误差积累效应，可以保证系统调节误差允许范围之内。
4. 采矿、选矿工艺流程是什么
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矿山采矿及选厂主要工艺描述及生产工艺流程图
一、矿石采矿主要工艺描述：
1、凿岩工段
掘孔是采矿的第一道工序，其作用内容是采用凿岩机在计划开采的范围内进行穿凿炮孔，为其后的爆破工作提供装药空间；严格按照当班爆破技术员的布孔要求进行掘眼，炮眼排间距误差控制在±0.2㎜,孔间距误差控制在±0.2m，孔深距误差控制在±0.2m。
2、爆破工段
采用中深孔爆破，用压风管将炮眼内的杂物吹出，（爆破技术人员对爆区内的孔深、孔网进行验收，如炮孔不合格，不能实施爆破）。对已掘好的炮眼进行装药，装药量按照炮眼孔径、最小抵抗线和炮孔周边的邻孔距离的计算公式填装，由爆破产生的爆破地震、爆破飞石、噪声等危害应控制在允许范围内。
3、铲装工段
采用徐工X－992铲装王铲装，除了爆破质量因素外，掌子面不得随意抬高或挖低；不得装偏车，使车辆失重，如遇大块矿石（废石），应在工作面处理后铲装。
4、运输工段
井下采用载重不超过12t的南骏汽车运输，在运输途中应注意保护井下各巷道的设施，应严格遵守井下的各项制度和运输制度。
二、选矿厂主要工艺描述：
1、破碎工段
磷矿由振动给矿机将矿石送入锤式破碎机，破碎后的矿石经筛选分后，粗颗粒再进入破碎，合格的矿石经圆盘给料机进入球磨工段。含尘废气经袋收尘器处理后由15米高排气筒排放。
2、磨矿工段
采用湿法磨矿，将磷矿石和水一起研磨成含一定水份的矿浆，矿石球磨后，将分级后粗颗粒的矿石送入回球机，合格的矿浆进入浮选工段。
3、浮选工段
采用反浮选工艺选矿，矿浆在浮选机内加入硫酸、浮选剂、絮凝剂，PH控制在5.1—5.3，用罗茨鼓风机通入空气，经浮选后矿浆和尾矿分别进入精矿浓密机和尾矿浓密机。
4、过滤工段
精矿和尾矿经浓密机沉降脱去大部分水份，精矿奖采用立式压滤机将压滤到含水为20%左右的精矿产品。尾矿浆在中和槽内加入石灰，将PH调至8—9后经尾矿泵送至矿库堆存，尾矿渗滤液经库存底收集渗滤池，再用泵输送回选矿作补充水。
5. 选矿陶瓷过滤机过滤效果与浓密机有联系吗
有一定的联系，如下：
如果有浓密机或者没浓密机对过滤效果就不说了。
浓密机不同深度处的矿浆浓度、粒径是有差异的(可找浓密机厂家确认)：
1)浓密机最下方沉淀的是一些颗粒粒径较大的沉淀物，其浓度也会高于浓密机上方的，当这部分矿浆排放到陶瓷过滤机中，陶瓷过滤机会滤饼更厚一点、产量会多一些。
2)随着浓密机下方的矿浆逐步消耗，上方粒度更细、浓度更小的的矿浆会继续排放到陶瓷过滤机中，陶瓷过滤机会滤饼薄一点、产量会少一些。
陶瓷过滤机其它问题欢迎私聊我或看我头像。
6. 怎样操作多层浓密机
多层浓密机是氰化提金厂用于矿浆洗涤的最常见的设备之一，它相当于几个单层浓密机上下叠加起来，每层将待洗矿浆与洗水混合稀释后，固体颗粒在重力作用下沉降至浓密机底部形成质量分数高的压缩层，在耙子旋转运动的推动下，经泥封池排至下层。含有溶解金的上清液，从溢流堰被压入调节水箱，再流入上一层作洗水。为保证多层浓密机的正常工作，必须严格操作。1、开车前必须做到“四管通、无杂”，即进矿管、排矿管、洗水管和溢流管通畅无阻，浓密机各处尤其是泥封槽无碎石、水泥渣等杂物。2、检查传动部件和油路，要求油足、路畅。3、先用贫液或贵液(第一次开车可用水)注满除最上层外的各层，启动电机使浓密机运转。4、将矿浆和洗水同时给入浓密机。5、当最下层形成了一定厚度的压缩层(质量分数达25％以上)后，为防止因矿砂淤积时间过长而造成下层排放管堵塞，可开始少量且间断地排矿。6、随矿浆的不断给入，各层先后形成压缩层并有溢流产生，这时根据溢流的浑浊程度和各层返水量大小，调节洗水分配箱中的水位和进出水量，使之平衡。7、调节水量的同时，调节最底层阀门控制排放质量分数，使之达到技术要求。8、定时检测放矿质量分数，保证给矿、洗水连续、均匀。9、观察各层溢流水的浑浊度。10、浓密机需停车检修时，首先停止给矿，继续排矿，到底流质量分数降低至一定质量分数(通常小于25％)后，方可停水、停机。11、停机时间超过8h，应将耙子提起以防被沉砂压住。
7. 尾矿的尾矿如何处理
尾矿的尾矿如何处理
尾矿是指矿山企业在选矿完成后排放的废渣矿渣，多以泥浆形式外排，日积月累形成尾矿库。尾矿库占地面积大，而且极具安全隐患，另外在尾矿库中富含的选矿药剂尾矿的水渗透到地下，对环境、地下水也会造成极大的污染。
因此选矿尾矿处理是摆在矿山生产者面前的一大问题。
尾矿是采矿企业在一定技术经济条件下排出的“废弃物”，但其中大多含有各种有色、黑色、稀贵、稀土和非金属矿物等，是宝贵的二次资源，当技术、经济条件允许时，可再次进行有效开发。尾矿制砂利润丰厚，尾矿如何处理呢目前，对尾矿的处理方法一般是作为矿山地下开采采空区的充填料，即水砂充填料或胶结充填的集料；或者有的直接在尾矿堆积场上覆土造田，种植农作物或植树造林。其实尾矿最具经济效益的处理方法还是尾矿制砂和作为建筑材料的原料，例如经过处理的尾矿可以作为水泥、瓦、加气混凝土、耐火材料、玻璃、陶粒、混凝土集料等的原料，为尾矿砂可以替代一部分的机制砂用来制作混凝土、修筑公路、路面材料等。国内外目前对尾矿资源的综合利用可以概括为下列几种途径：（1）首先要尽量做好尾矿资源有用组分的综合回收利用，采用先进技术和合理工艺对尾矿进行再选，最大限度地回收尾矿中的有用组分，这样可以进一步减少尾矿数量。
有的选矿厂向无尾矿方向发展。（2）尾矿用作矿山地下开采采空区的充填料，即水砂充填料或胶结充填的集料。尾矿作为采空区的充填料使用，最理想的充填工艺是全尾矿充填工艺，但目前仍处于试验研究阶段。
在生产上采用的都是利用尾矿中的粗粒部分作为采空区的充填料。选矿（皮带输送机）厂的尾矿排出后送尾矿制备工段进行分级，把粗砂部分送井下采空区，而细粒部分进入尾矿库堆存。这种尾矿处理方法在国内外均已得到应用。
（3）用尾矿（制砂机）作为建筑材料的原料：制作水泥、硅酸盐尾砂砖、瓦、加气混凝土、铸石、耐火材料、玻璃、陶粒、混凝土集料、微晶玻璃、溶渣花砖、泡沫玻璃和泡沫材料等。（4）用尾砂修筑公路、路面材料、防滑材料、海岸造田等。（5）在尾矿堆积场上覆土造田，种植农作物或植树造林。
（6）把尾矿堆存在专门修筑的尾矿库内，这是多数选矿厂目前最广泛采用的尾矿处理方法。 水处理技术:尾矿池是大容积的沉淀－贮存池，可以利用地形设置在峪谷、坡地、河滩或平地上，以堤坝围筑而成。池内设置排水井和排水管，或沿边缘开设排水沟，尾矿水在池内澄清净化后溢流排出。尾矿水中的悬浮物沉淀在池底部贮存。
废水在池内至少停留一昼夜。此法可有效地去除废水中的悬浮物，重金属和浮选药剂含量也有所降低。停留时间愈长，处理效果愈好。尾矿池溢流水可循环使用。
重选、磁选和单一金属矿的简单浮选，对水质要求不高，水循环利用率可达80%，或完全不排水。当尾矿颗粒极细以及部分呈胶体状态，可向尾矿水中投加混凝剂以加速澄清过程和提高处理效果。如在尾矿水中投加石灰，可去除60～70%的黄药和黑药。 尾矿池上清液如达不到排放标准时，应作进一步处理。
常采用的处理方法有：①去除重金属可采用石灰中和法和焙烧白云石吸附法。去除 1毫克铜需石灰0.81毫克，1毫克镍需石灰0.88毫克，pH要求控制在8.5以上。用粒度小于 0.1毫米的焙烧白云石吸附可去除铜、铅离子。
去除1毫克铜需白云石25毫克，1毫克铅需白云石2.5毫克。②去除浮选剂用矿石吸附法，采用铅锌矿石可吸附有机浮选剂，去除1毫克有机浮选剂需铅锌矿石200毫克。用活性炭吸附法处理更为有效，但价格昂贵。
③含氰废水主要采用化学氧化法，如漂白粉氧化法；也可用硫酸亚铁石灰法和铅锌矿石法除氰，每克氰加200克矿石，可去除简单氰化物约90%，或复合氰化物约70%。高浓度含氰废水可以回收氰化钠。
尾矿资源化利用有哪些途径
尾矿是选矿厂排出的固体废弃物，是闲置的资源，尾矿综合利用不仅有利于提高资源综合利用率，减少占用土地，保护环境，也是消除尾矿库安全隐患的治本之策。尾矿综合利用的方法主要是下面四个：1.尾矿再选，尾矿成分分析，对值得回收的有价成分（金属元素、非金属矿）进行再选，提高资源利用率。
有些金属尾矿中含有金属、贵重元素、高岭土、重晶石、---等，有的非金属尾矿含有金属矿、TiO2、独居石、硅线石、---等.尾矿综合利用不仅有利于提高资源综合利用率，减少占用土地，保护环境，也是消除尾矿库安全隐患的治本之策；2. 尾矿生产建筑材料，尾矿的主要组分是富含SiO2、Al2O3、CaCO3等资源的非金属矿物，可以通过现有的成熟工艺生产一种或若干种建筑材料，如水泥、灰砂砖、加气砌块或各种建筑砖，有的含有微量金属成分，可生产微晶玻璃；3.尾矿用于制作肥料、改良土壤，有些尾矿中含有植物生长所需要的多种微量元素，经过适当处理可制成用于改良土壤的微量元素肥料。
4 矿山充填采空区或复垦，回填矿山采空区是直接利用尾矿行之有效的途径之一，尤其对于无处设置尾矿库的矿山企业，利用尾矿回填采空区就具有更大的环境和经济意义。总之，尾矿综合利用的形式和方法很丰富，遇料而异，因地制宜。
尾矿如何处理
目前尾矿处理方式大致有三个方向：尾矿再选、尾矿脱水、以及尾矿填充采空区。一、尾矿再选工艺尾矿中有用组分含量虽然比较低，但是采用先进技术和合理工艺进行尾矿再选，也可较大程度地回收尾矿中的有用组分，使资源得到充分的回收利用，减少最终尾矿的产量，缓解尾矿对环境的压力。
目前常见的尾矿再选工艺包括以下几种类型：1、使用浮选工艺处理含有硬硼钙石、氧化锌、磷灰石等矿物的尾矿由于新药剂、新工艺的发展，一些简单工艺产生的尾矿，尤其是老尾矿，能够经过浮选再选处理得到可以回收利用的精矿产品。
2、利用新型重选设备回收尾矿中的微细粒矿物很多传统的新型重选设备在经过使用发明和完善以后，能够在细粒和超细粒尾矿的再选中得到应用，比如立式离心选矿机、复合力场摇床、复合力场离心机等等。3、使用微生物处理和浸出技术处理尾矿这种技术主要使用微生物的生化作用改善尾矿性质，通过微生物浸出或微生物矿化的方式，提取出尾矿中的有害金属离子，避免造成环境污染。二、尾矿脱水工艺在选别阶段，矿浆中常含有大量水分，尾矿含水量过高容易导致尾矿坝溃坝事故发生，因此在选矿厂，尾矿浓缩脱水也是重要环节之一，常见的尾矿脱水工艺包括：1、以水力旋流器为核心的浓缩流程水力旋流器作为一种使用离心力进行固液分离的设备，具有占地面积小、底流浓度高的特点，这类浓缩流程主要利用水力旋流器和浓密机组成串联或闭路流程，得到高浓度的浓缩产物。2、使用压滤机的尾矿压滤流程在黄金矿山的尾矿处理中，压滤脱水在广泛使用。
这种方法具有滤饼含水量低、滤液可返回使用的特点，但由于单机处理能力较低，难以对大规模的选矿尾矿脱水单独使用。3、尾矿干排尾矿干排是使用脱水型旋流器、高效高频脱水筛、高效深锥浓密机等专利设备的新型工艺，能够将尾矿中含水量降低至15%以下，且节约成本，能够有效避免环境污染。三、尾砂填充采空区尾砂填充采空区是利用尾砂废料，经过处理后重新填回被采空的区域，可以达到保护地貌、减少尾矿坝成本等作用。
目前尾砂填充采空区的主要方法有两种：1、全尾砂胶结充填技术全尾砂胶结充填使用脱水尾矿与水泥、粉煤灰等混合，形成充填骨料，利用管道自流将充填浆料送入采充区，达到填充采空区的目的。2、高水固结全尾砂充填技术高水固结全尾砂充填与全尾砂胶结填充相似，不同之处在于使用了高水材料作为胶凝材料而不是水泥。这种方法使用以铝酸盐、硫铝酸盐为主的甲料和以硬石膏、生石灰、促凝剂为主的乙料，分别制浆输送，在填充前进行混合，具有凝结速度快的特点。
以上三个方面是尾矿处理的三个方向，在选矿厂实际应用中还需要根据选厂的规模、投资等情况来确定，建议咨询有选矿厂研究设计资质的选矿设备提供商，选择适合选矿厂情况的尾矿处理工艺。
请问一下怎么利用矿石尾矿做机制砂
1、首先，矿石尾矿先经振动给料机除泥、除杂后，进入鄂式破碎机进行初级破碎，然后通过皮带机输送给中级破碎设备进行中碎，该设备根据金矿尾矿的产量、成品粒度而设定。2、达到制砂要求的尾矿，进入矿山尾矿制砂机中制砂，经过“石打石”原理或者“石打铁”原理，对矿石尾矿进行粉碎和粒型整形，之后经过制砂机制砂后的成品机制砂可用于铁路、公路、搅拌站，还可用于砌块、免烧砖、广场砖、铺路等多种新型建筑材料。
8. 浓密机结晶物
一、概述
以焙烧—酸浸—氰化工艺处理浮选金精矿的黄金冶炼厂，其酸浸系统的工艺管道、搅拌槽、浓密机、中间贮槽等，常常会生成大量的结晶物，随着时间的推移，这些结晶物不断长大，在管道和槽壁上沉积，造成管道堵塞、设备停止运转等一系列故障因素，严重影响生产的正常进行。每年因为清理结晶物需耗费大量的人力、物力和时间，这种情况在冬季尤为严重。
本文作者针对这一问题进行了独立研究，从分析结晶物的化学成分着手，循序研究了结晶物的形成过程，试用盐类结晶理论解释这一现象发生的全过程，据此提出了解决这一问题的技术方案，并从技术经济的角度论证了现行方法的优缺点，为今后彻底解决这一长期困扰黄金冶炼企业的难题作出了前期基础性工作。
二、酸浸结晶物形成机理
1、结晶物的化学组成
查阅相关技术资料得知，酸浸结晶物在有色金属湿法冶炼工艺过程中都不同程度地存在，一般认为主要是CaSO4·2H2O和MgSO4·7H2O〔1〕，其中尚夹杂有其他成矿物质。在这种认识的指导下，首先对结晶物进行了化学定性分析：第一，取典型结晶物肉眼观察，其晶型外观与硫酸钙的晶型完全相同；第二，将样品以适当溶剂溶解后调整至碱性溶液，加少量乙二醛双缩〔2-羟基苯胺〕，简称GBHA，生成红色螯合物沉淀，这是Ca2+的特效鉴定反应；将试液用HCl酸化，在所得清液里加BaCl2溶液，生成BaSO4白色沉淀，表示SO2-4存在。定性分析还检出了镁离子，从而判明了结晶物的主要化学成分为钙、镁的硫酸盐，其他为二氧化硅、氧化铁等矿物。某厂外委定量分析结果为：wCa15.6%，wMg1.03%，换算成相应的硫酸盐分别为CaSO4·H2O68%，MgSO4·7H2O10.45%，SiO25.3%，Fe2O36.1%。
2、酸浸结晶物形成机理
黄金冶炼厂生产原料为浮选金精矿，浮选金精矿一般用石灰调整为弱碱性介质进行生产，加之金矿石本身含有一定量的钙、镁氧化物，当高温焙砂用稀酸浸出时，大量的钙、镁不可避免地转入溶液中，在系统中，这些杂质离子随溶液温度的逐步降低，其过饱和度逐渐增大，如遇固体悬浮物的成核作用，则有结晶析出的趋势。某厂焙砂中钙、镁含量为CaO1.12%，MgO0.21%，酸浸液中Ca约600—800mg/L，由此可以看出，由进厂原料带入的钙、镁是结晶物产生的主要原因。但是，由于原料紧缺，冶炼厂无法采取控制引入Ca、Mg的措施来防止结晶物的生成。以CaSO4为例，在常温下，其溶度积常数为Ksp＝9.1×10-6