2
018q中国矿业科技大会
矿q程节能降耗原理及其工业应?
报告人:吴彩?教授、博士、博?
江西理工大学
江西省矿业工E重点实验室
2
018q??0?
1
汇报提纲
一、磨矿过E能耗现?
二、媄响能耗的因素
三、节能降耗理?
四、节能降耗措施与工业应用
五、结束语
2
一、磨矿过E能耗现?
?
1.矿装备
?
传统矿装备
半自机
球磨机(格子、溢型Q?
磨?
3
一、磨矿过E能耗现?
?
1.矿装备
?
新型矿装备
L至
400目?00?
塔磨?
艄机
4
一、磨矿过E能耗现?
?
2.矿工艺
?
传统矿工艺
?
?
?
?
磨+球磨
一D闭路磨?
二段全闭路磨?
阶段矿阶段选别
采取什么磨矿工艺,
取决于矿x质、嵌
布粒度和处理量大?
5
一、磨矿过E能耗现?
?
2.矿工艺
?
新型矿工艺
?
?
?
?
SAB
SAB+再磨
SAB+塔磨
球磨+艄?
Ҏ不同的磨矿装备,
可以搭配nU磨矿工?
6
一、磨矿过E能耗现?
?
3.矿q程能?
矿目标Q?
200?5%
-
7
一、磨矿过E能耗现?
?
3.矿q程能?
?
?
?
电耗:矿电耗占50~60%
钢耗:钢球消?.5~1.5kg/t
材耗:衬板耗^均ؓ 0.25 kg/t Q寿?~9个月
8
汇报提纲
一、磨矿过E能耗现?
二、媄响能耗的因素
三、节能降耗理?
四、节能降耗措施与工业应用
五、结束语
9
二、媄响能耗的因素
?
1.内因
?矿石性质Q硬度、粒度差异,矿物碎速率不一致?
100
8
6
4
2
0
0
0
0
0
1
1
1
1
00C
00M
00Q
00Cu
0.1
1
10
100
Particle size (mm)
A*b
D
10
二、媄响能耗的因素
?
2.外因Q很多,归纳Z?
?矿机、分U机的规格大?
l验Q小机更好控制_度l成Q与分讑֤cd相关
?
分讑֤Q水力旋器
分讑֤Q螺旋分U机
11
二、媄响能耗的因素
?.外因Q很多,归纳Z?
?
?矿-分回\l构工艺参数Q磨矿工艺)
?
?
一D늣ѝ二D늣ѝ阶D늣ѝSAB、SAB+再磨
工业反馈Q磨不细Q欠)、磨得太l(q磨Q?
分溢流
皮带l矿
一D|?
分沉砂
12
二、媄响能耗的因素
?.外因Q很多,归纳Z?
③ 矿-分回\q行工艺参数
?
?
球磨机:矿度、{速、衬板类型、充填率
分机:分度、螺旋{速、叶片磨损程度、给矿压
力、返砂量Q返砂比Q?
?
?
?
矿介质cdQ钢球、钢、钢锅R纳c陶L
机装补球制度:钢球大小、比例;钢球材质
操作Q取决于操作工h习惯
?
q行工艺参数直接反映矿q程中电耗、钢耗、材耗、投
资与l护成本的高低,受选矿厂日帔R视和x?
13
汇报提纲
一、磨矿过E能耗现?
二、媄响能耗的因素
三、节能降耗理?
四、节能降耗措施与工业应用
五、结束语
14
三、节能降耗理?
?
1.内因理论基础Q顺应矿x质差异Q降低入粒?
?
入磨_度降至5-6mmQ能耗最低《碎矿与矿?
60
50
40
30
20
10
0
60
50
40
30
20
10
0
1
7
5
2
1
00M
5M25Q
0M50Q
5M75Q
00Q
0
1
2
3
4
5
Ecs kWh/t
0
.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5
100M
100Q 100C
100Cu
Ecs(kwh/t)
15
三、节能降耗理?
?
1.内因理论基础Q顺应矿x质差异Q降低入粒?
?
多碎磨Q以代?
?
?
l筛Q耐磨胶{网
耐磨聚}酯筛|?
l碎QHP型系列破机
CH型系列破机
16
三、节能降耗理?
?
1.内因理论基础Q顺应矿x质差异Q降低入粒?
?
入磨_度破碎?mm以下
D<1000mm
?
高压辊磨技?
已经非常成熟Q?
设计、运行?
原矿
l碎?
中碎?
_碎?
?
装备、服务!
③支持国产!
D<12mm
高压辊磨?
D<6mm
17
三、节能降耗理?
?
2.外因Q磨?分回\q行工艺优化
?
理论基础
?
?
?
球径理论计算公式
破碎l计力学原理
转移概率
18
三、节能降耗理?
?
一些理Z实践研究成果
19
三、节能降耗理?
?
2.外因Q磨?分回\q行工艺优化
?
理论基础Q重点解?个问?
?
?
?
矿-分回\中的_度优化分布
减轻q粉问题(提高回收率)
矿-分q程中的节能降?
?
实现Ҏ
?
?
研磨介质合理选型
_化钢球尺寸计?
20
三、节能降耗理?
钢诺新材料股?
有限公司
?
研磨介质合理选型1.耐磨钢球
二段?
21
三、节能降耗理?
?
研磨介质合理选型2.与钢锻
二段?
钢诺新材料股?
有限公司
22
三、节能降耗理?
?
研磨介质选型3.异性介?
?
研磨介质选型4.非铁矿介质
?
?
?
?
?
氧化锆球
高铝?
景d镇百特威新
材料有限公司
U米陶瓷?
鹅卵?
石
23
三、节能降耗理?
?.研磨介质的磨矿性能比较Q钢?VS 钢球
24
三、节能降耗理?
?.研磨介质的磨矿性能比较Q纳c陶LVS 钢球
25
三、节能降耗理?
?.研磨介质的磨矿性能比较Q纳c陶LVS 钢球
对铁矿Q在至相同的细?
下,采用U米陶瓷球的能耗比?
球下?.254kwh/tQ下降幅度ؓ
7
9.38%?
对铅锌矿,在磨至相同的l度
下,采用U米陶瓷球的能耗比?
0.066 0.14
0.32 0.36
球下?.22kwh/tQ下降幅度ؓ
6
1.11%?
26
三、节能降耗理?
?
3.研磨介质的磨矿性能比较Q?
提高1.065
个百分点
U米陶瓷球VS 钢球
下降36.94%
下降75%
27
三、节能降耗理?
?
4. 矿-分回\q行工艺优化效果
?
四提四降
?
提高机处理?
降低电?
?
?
?
提高单体解离?
降低球?
提高易选合格粒U含?
提高_品位和回收率
降低衬板消?
降低球机噪音
?
已经在工业上得到了广泛应用?
28
汇报提纲
一、磨矿过E能耗现?
二、媄响能耗的因素
三、节能降耗理?
四、节能降耗措施与工业应用
五、结束语
29
四、节能降耗措施与工业应用
以柿竹园公司选矿厂ؓ?
1. 千吨选厂(1600t/d+)
?
1) 矿-分工艺程
入磨?
格子型球机
螺旋分?
水力旋流?
溢流型球机
典型二段全闭路磨?
选矿
30
四、节能降耗措施与工业应用
?) 矿-分回\存在的问?
入磨?
?
一D늣排矿-10μm?0.42%Q二
格子型球机
螺旋分?
D늣排矿-10μm?3.15%Q二D|
力分U溢?10μm?6.30%Q?
?
二段分溢流?10μm产品中?
成的金属损失率ؓ28.93%Q?
衬板使用寿命只有7~8个月?
水力旋流?
溢流型球机
选矿
?
31
四、节能降耗措施与工业应用
?
3) 矿?U回路优化的实施效果
工业试验前后二段分溢流产品分布Ҏ对?%
Ҏ指标
-10μm
试验?
16.30
82.72
86.27
试验?
9.54
提高或降低幅?
降低6.76个百分点
提高0.72个百分点
提高0.62个百分点
加粗7.39μm
0.1mm~10μm
-74μm
83.44
86.89
43.60
D
3
6.21
μm
32
四、节能降耗措施与工业应用
?
3) 矿?U回路优化后节能降耗实施效?
衬板使用寿命
Q月Q?
功耗(kwh/tQ钢耗(kg/tQ?
节能降耗指
?
机处理能力
Qt/hQ?
一D늣+二段
?
一D늣
一D늣
试验?
试验?
21.67
20.56
1.11
0.63
0.50
0.12
8
32
14
36~38
降低q度
廉6
提高4~6t/h
33
四、节能降耗措施与工业应用
2. 两千吨选厂
?
1) 矿-分工艺程
34
四、节能降耗措施与工业应用
?
2) 矿?U回路优化的实施效果
一D늣l矿q__度6~7mmQ优化前?.10mmQ略有变_?
矿-分回\中的_度分布Ҏ
一D느
排?
螺旋?
U返?
螺旋?
U溢?
二段?
排?
水力?
沉?
水力旋流
溢流
Ҏ指标
优化?
28.00
30.51
5.85
7.74
9.46
0.75
2.44
8.86
9.84
52.56
51.39
5.99
30.39
35.26
4.39
19.44
18.43
1.67
81.36
81.67
13.82
11.03
75.87
78.51
-74μm
优化?
优化?
优化?
优化?
优化?
-10μm
4.60
6.14
4.10
2.79
28.17
32.67
53.32
55.75
39.65
47.63
29.07
31.66
100~10μm
效果Q磨?分回\中粒度分布更加合理?
35
四、节能降耗措施与工业应用
?
2) 矿?U回路优化的实施效果
矿-分效率优化前后Ҏ
q砂?
C
质效?量效?
η E
q-
200
/t/m3.h
矿回\
分讑֤
优化?121.22
优化?102.90
优化?465.48
优化?283.58
55.07 84.85
59.44 84.69
42.61 47.34
52.49 61.10
1.11
1.17
1.31
1.36
一D느?
分回\
螺旋分
?
二段球磨-
分回\
水力旋流
?
效果Q水力旋器的质效率和量效率均分别提?.88?
13.76个百分点Q返砂比下降q度39.08%?
36
四、节能降耗措施与工业应用
?
2) 矿?U回路优化的实施效果
二段分溢流产品质量优化前后Ҏ
处理?
t/h
l度
-74μm
易选粒U?
0.1~10μm
q粉?
-10μm
调试旉D?
工业试验?
90
81.36
81.67
75.87
78.51
13.82
11.03
2
014q?
9
1
6
.24-7.2
定性描q?
与试验前比较)
略提?
1t/h
基本
不变
提高
2.64%
降低
2.79%
(
效果Q分U溢品质量大为改善?
37
四、节能降耗措施与工业应用
?
3) 矿?U回路优化的节能降耗效?
?
节约单位电?.45kwh/tQ折合降低磨矿成?.27?t?
?
?
节约钢球消?.18kg/tQ折合降低磨矿成?.26?t?
衬板使用寿命可g?~4个月Q折合降低磨矿成?
0.13~0.26?t?
矿成本降低1.66~1.93?t
38
四、节能降耗措施与工业应用
3. 千吨选厂?+1”优?
2
+2 pȝ怺独立Q?
39
四、节能降耗措施与工业应用
?
1Q改造后2+1矿-分工艺程
2
+1 pȝ怺兌Q?
40
四、节能降耗措施与工业应用
?
2Q?+1程的理?
处理?t
36.00
名称
l度%
一D늣ZU?m^3
二段机体积/m^3
旋流器给矿细?%
一D느机l矿l度/%
合ƈ溢流l度/%
预先分沉砂重量/t
查分U沉砂重?t
螺旋分机工?
q砂?%
18.50
18.50
52.67
8.95
53.65
39.22
53.72
原矿
8.52
一D返?
一D|?
一D|?
二段沉砂
二段排矿
二段溢流
13.74
30.38
53.65
29.80
51.91
82.19
水力旋流器工?
8.92
12.01
97.77
q砂?%
质效?%
量效?%
129.08
51.69
68.12
质效?%
量效?%
一D늣机工?
一D늣机利用系?t/h•m^3
一D늣机处理量/t
二段机工况
二段机利用pL/t/h•m^3
二段机处理?t
0.81
39.21
0.86
92.94
一D늣?分回\利用pL
/t/h•m^3
二段机-分回\利用pL
/t/h•m^3
0
.88
2.04
41
四、节能降耗措施与工业应用
?
4Q?+1工艺调整后参数计?
处理?t
一D늣ZU?m^3
二段机体积/m^3
旋流器给矿细?%
一D느机l矿l度/%
合ƈ溢流l度/%
预先分沉砂重量/t
查分U沉砂重?t
螺旋分机工?
q砂?%
36.00
18.50
18.50
46.67
11.05
55.00
30.00
60.00
名称
原矿
l度%
8.52
一D返?
13.74
35.00
55.00
20.00
40.00
80.00
一D|?
一D|?
二段沉砂
二段排矿
二段溢流
水力旋流器工?
q砂?%
质效?%
94.07
45.30
80.97
125.00
59.52
76.19
质效?%
量效?%
量效?%
一D늣机工?
二段机工况
二段机利用pL/t/h•m^3
二段机处理?t
一D늣机利用系?t/h•m^3
一D늣机处理量/t
一D늣?分回\利用pL
0.86
69.87
0.97
90.00
二段机-分回\利用pL
/t/h•m^3
0
.90
2.34
/
t/h•m^3
42
四、节能降耗措施与工业应用
?
5Q?+1工业调式q程
?
2+2螺旋分机溢细度最大化调节
?
?
2+1矿pȝ初合?
2+1矿pȝ再合?
?
?
2+1矿pȝq行
2+1矿pȝE_q行
43
四、节能降耗措施与工业应用
?
6Q?+1矿pȝ如何调试Q?
一D늣?分回\调稳定且固化
44
四、节能降耗措施与工业应用
?
6Q?+1矿pȝ如何调试Q?
二段矿-分回\动态调?
45
四、节能降耗措施与工业应用
?
7Q?+1 实施效果
矿效率优化前后Ҏ
一D느?
二段球磨
q行
工况
处理
能力
新生-74μm
q-200 /t/m3.h
q-200 /t/m3.h
新生-74μm /%
/
%
1
#
36.5
36.5
36
0.99
1.09
0.86
0.93
29.09
26.68
25.87
24.20
-
-
攚w前
0.84
2.33
0.99
12.90
17.21
11.51
2
#
攚w前
35.29
效果Q二D늣机利用系数比攚w前dq多0.50 t/m3·h ?
46
四、节能降耗措施与工业应用
?
7Q?+1 实施效果
分效率优化前后Ҏ
螺旋分?/%
水力旋流?/%
质效率?
q行
工况
量效?
E
C1
质效率?
量效率E
C2
1
#
72.64
107.78
70.08
53.62
60.83
45.49
51.31
90.53
87.57
88.39
83.22
-
-
-
攚w前
141.86
122.36
236.49
42.03
59.28
43.35
59.25
75.85
52.14
2
#
攚w前
102.32
效果Q分U质效率提高17个百分点以上Q分U量效率提高16?
癑ֈ点以上?
47
四、节能降耗措施与工业应用
钨金属量分布前后Ҏ
攚w前1#
攚w前2#
2+1Q磁选给矿)
U别
mm
/
%
0.74
βWO3 εWO3
/%
0.08
12.18 0.08
8.99 0.12
/%
1.16
βWO3 εWO3
/%
0.08
2.74 11.59 0.08
3.04 8.59 0.12
/%
βWO3 εWO3
/% /%
/
/%
0.17
/%
0
0
.3~0.20
.2~0.10
.10~0.074
0.25
2.50
2.78
0.57 0.081 0.12
9.56 0.081 2.07
9.06 0.092 2.23
0
0
0
.074~0.037 29.44 0.44 36.49 30.15 0.46 37.44 25.59 0.43 29.48
.037~0.019 12.35 0.44 15.31 13.02 0.44 15.47 21.80 0.48 28.04
0
.019~0.01 11.24 0.42 13.30 11.54
0.4
12.46 12.27 0.45 14.79
-0.01 25.05 0.41 28.93 23.95 0.45 29.10 21.16 0.41 23.25
合计
100
0.36
100
100
0.37
100
100
0.37
100
ε100-10μm
68.14
68.15
74.55
ε10μm
28.93
29.10
23.25
效果Q钨金属分布率提?.40个百分点Q过_碎_产率中钨金属分布
率降?.77个百分点?
48
四、节能降耗措施与工业应用
?
8Q?+1 实施产生的经效?
?
选矿?#机组二段机、砂c水力旋器停运Q减?
了备品、备件的用量和维护成本?
?
电耗降低:P:280kwQ节U?44.14万元/q?
?
钢耗降低:每天节约钢球0.33tQ节U?6.23万元/q?
折合降低矿成本3.88?t?
?
49
汇报提纲
一、磨矿过E能耗现?
二、媄响能耗的因素
三、节能降耗理?
四、节能降耗措施与工业应用
五、结束语
50
五、结束语
?
1、磨矿作业在选矿厂的C
长期得不到重视!
不就是粒度减的q程嘛!
不知如何重视Q?
?
?
?
?
认ؓ没有必要开展科研?Q?
?
应该l予重视Q?
?
U研投入q远低于产出Q(选效
果同步改善)
51
五、结束语
?
2、课题组_碎实验条g
?
江西省矿业工E重点实验室
?
建有JKDWT、功指数球磨机、粉体综合特性测试A?
JKSimMet{矿物粉的能耗测试和分析软gq_
?
各种规格的颚式破机、对辊机、锥形球机、棒机
再磨机、立式搅拌磨机、ROCKLABS破碎机和{分?
{矿物粉的能耗测试^?
建有1t/d的磨??重选中试R_
?
?
52
五、结束语
?
3、课题组服务典型矿山
?
?
?
江铜集团银山矿业
紫金矿业
?
?
?
湖南柿竹园公?
南京梅山铁矿
金堆城钼?
q东大尖山铅锌矿
?
q东大宝q
?湖南黄沙坪矿
53
五、结束语
?
4、与Nl徏立战略合作关pȝ公司
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中国瑞林工程技术有限公?
沛_钢诺新材料股份有限公司(耐磨球供应商Q?
景d镇百特威新材料有限公司Q纳c陶L供应商)
江N创科技有限公司Q艾砂磨供应商)
•我们课题组愿ؓ矿山企业贡献l薄之力Q?
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致谢
感谢国家自然U学基金Q№51764015Q资?
55
2
018q中国矿业科技大会
联系方式Q?
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吴彩?二教授、博士、博?
wushirle@sina.com;
13807916942, 13970145667
江西理工大学资源与环境工E学?
请各位专家批评指正!
谢谢Q?
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