选矿节能降耗技术现状及发展趋势

宋友龙

摘 要：中国选矿技术水平随着钢铁工业的快速发展不断升高，国内外先进选矿企业在能源充分利用依然存在着较大距离。本文说明了有关选矿节能降耗的现状与趋势，发现选矿企业要到达节能降耗、减少成本的地步需采取科技进步、新技术设备并改良工艺流程，从而加深管理等方法。

关键词：节能降耗技术;选矿;发展趋势

本文主要研究了与矿山有关的为铁精粉价格大降是否可以降低生产成本以及选矿厂需要更高水准等工作。同时由于我国金属矿选矿厂指标在世界范围的占比都比较高，为了有效降低生产成本，节能降耗，提高企业与社会的共同效益，所以选矿厂需利用各种节能降耗手段。希望通过对各种先进的、高效的技术工艺的使用，能够有利于我国在选矿工作方面的发展和进步。以下主要围绕着选矿厂能耗的基本情况展开简单分析与探讨：

1 选矿厂能耗基本情况

直接生产成本中电耗拥有50%～60%，且其据有选矿厂耗能的90%。总电耗中60%～70%为研磨作业电耗。研磨总电耗中磨矿能耗据有80%～90%;总电耗20%以上为尾矿输送电耗，10%上下为脱水作业电耗。从有关数据来看，选矿厂总耗费90%以上为磨机衬板和磨矿介质的损耗费矿山，运输与选矿总费用80%为碎磨作业费用。所以碎磨矿作业应该作为重点内容，其次是尾矿运输和脱水[1]。

1.1 强化预选抛尾技术

利用矿石进行抛尾可以增加原矿水平并节约能源。废石也可作充填建筑材料。将抛尾设置在井下来增加经济效果。抛尾也能让低水准外部矿石增强价值延长矿山寿命[2]。

1.2 应用循环流水作业技术

循环流水作业是在矿场进行粗碎、使用干线运输机与高倾角皮带运输机把矿石运至选矿厂的方法实际操作显示，循环流水作业比自卸汽车或铁路运输方便8倍左右。

1.3 降低磨矿作业能耗

第一，使用大型、高效磨矿设备。液压动力，静压轴承、气胎离合器、齿轮润滑等新技术主要用于大型磨矿机来提升磨机技术水平，节能降耗作用在大型球磨机作用更为明显，并在稳定磨矿细度和稳定工艺方面更是性能突出[3]。第二，自动控制。球磨机自动控制系统优化磨矿控制模型，实现给矿自动、浓度自动、溢流粒度自动，进而实现处理能力最大化。且由经验表明，实行自动控制后的磨机生产工艺更为稳定和安全。第三，加强作业与效率。根据相关研究过表明，作业效率的稳定提高会让磨矿效率显著提升且减少电能消耗。所以为了减少年能消耗，可以利用强化作业的方式来提高工作效率，从而让降低电能消耗。在磨矿中，采用水力旋流器、细筛与磨机等组成来完成磨矿分级组节能降耗的重要举措[4]。

1.4 强化破碎工艺，降低入磨粒度

使用机械能压迫矿石为破碎，磨矿是利用机械能冲击、剪切和研磨使矿石碎裂。同样破碎比破碎消耗能量低于磨矿，因此减少产品粒度可降低总费用。

1.5 完成选矿自动化建设

当前，自动化技术信息科学技术的快速发展选矿全流程自动控制技术也被广泛使用于选取矿产地址工作中。该控制技术是由多媒体监控系统、生产过程控制系统、生产执行系统等多个系统组成。这三个系统的协调规划和管理会让整个选矿生产过程更加便利，能够提高矿产产量和金属回收率，即该技术的使用可以实现节能减排、节约人工成本、提高生产效率与提高矿物质量的作用。

2 选矿厂节能降耗发展趋势

我国在选矿能耗指标方面与国际水平来讲有较大差距，也因此我国的节能降耗空间和发展潜力都非常巨大，所以需要对选矿节能降耗方面的工作更加用心，努力钻研新工艺、新技术与新设备，从而不断提高我国选矿节能降耗的水平。

2.1 高效磨矿技术

磨矿作业的电耗能占1/2至2/3。为了实现节能降耗研发了各种节能型球磨机，比如LM系列立式球磨机，或ZQM节能锥形球磨机等。

在使用磨机的超临界转速工作时，根据矿石和介质的流向结构做出人为改变，让普通磨机中矿石流和磨矿介质的运动轨迹发生变化，进而让其在超临界转速运转情况下仍然按照抛物线的轨迹运动。这时矿石和介质的抛落速度非常大，从而使得物料在冲击中被磨细，以此能够提高磨矿的工作效率[5]。然后，注入助磨剂。所谓的助磨剂就是在细粉碎过程中可以有效提升粉碎速率以及减少能耗的化学物质，利用助磨剂来提高磨矿速率。这一方式在煤矿生产中早就已经被运用，可是在矿石工作方面还应用较少，因此利用助磨剂来完成高效选矿成为发展重点。最后，加大对半自磨和自磨工艺的使用。利用半自磨工艺或自磨工艺的方式相较于常规细磨工艺而言更能节省生产成本，实现节能降耗的效果。

2.2 高效破碎技术

矿石破碎最佳的情况就是沿着矿物的界面进行选择性的破裂，但我国当前使用的粉碎方法主要采用机械破碎，因此致使矿石基本都是“穿晶破裂”，而并非“沿界面破裂”，根据我国所需的破裂理想状况，再结合高效破碎技术，比如微波照射法、超声波粉碎法、电照射法、热力破碎法等，让我国高效破碎技术进一步提高。以上技术主要利用微波辐射或电磁能等，让矿物界面发生变化，由于强度的改变致使内部出现裂纹，进而实现高效破碎以及节能降耗的目的。例如，将短头圆锥破碎机替换山特维克破碎机，不但使破碎能力大大提高，还减少了能耗消耗使还让入磨力度从18mm降到15mm，球磨机的处理能力也从本身的62t/h提升至67t/h。

2.3 低温选矿药剂

我国幅员辽阔，多数矿山的地理位置气温较低，比如我国北方地区或高原地区，比如部分矿浆的温度大约在6摄氏度左右，但是矿浆必须加温到30摄氏度左右，才能保持捕收剂良好的活性以及表面活性。所以从节约生产成本、提升浮选效果以及节能降耗的方面考虑，需要对低温选矿药剂进行研究和分析。

2.4 研究新选别工艺

原地浸出工艺，在地表到矿层中间利用钻孔的形式压进溶浸剂，让周围矿体由于溶浸矿石的运动而被迫运动，从而选择性地转化为液态，然后可以让饱和金属的溶液通过抽液钻孔的方式抽到地表，然后通过管道运输到其他装置中，这种方式与传统的建筑工艺来讲更加节约生产成本。第二，微生物选矿技术。该技术是利用化学工程学科、生物学学科等其他方面领域的学科运用到矿物加工领域中，也就是说将某些微生物或其产物与矿物产生作用，比如溶解、还原、氧化、吸附等，让矿石中不需要回收和利用的成分脱离开来。微生物选矿技术的耗费成本偏低，产生污染较少，操作简单。因此，被大力运用于选矿生产工作中。第三，选冶联合工艺，该工艺的应用对于回收多金属矿的效率、减少矿山冶金总耗能有非常重要的意义，因此对该工艺的研究还应进一步深化和发展。例如，在磨矿回路中进行分级闭路，选用的水力旋流器作为磨矿的分级设备，其分级效率相比于螺旋分级机来讲高出15%到30%左右，极大的减少了磨矿成本。

2.5 精矿管道输送

精矿管道运输这项技术在国外被广泛使用。由于该方式技术成熟、效率极高、经济实惠，因此国内在长距离、高浓度运输时也会选用该技术，这对于提高企业经济效益有重要功效。

3 结语

综上所述，从我改革开放以来，我国社会市场经济的快速发展，冶金行业也得到迅速发展。因此我国的矿产资源的需求量逐渐加大，但这对选矿企业来讲，既是绝佳的发展机会，也是难得一遇的挑战，所以为了让选矿企业能够立于市场的不败之地，需要对产品开发、成本节能降耗等进行研究，对国际使用的节能降耗新技术、新工艺、新设备等进行科学引进和使用，从而推动我国选矿技术的发展和进步，努力将我国选矿工作建设成为环境友好型、资源节约型。

参考文献：

[1]甘德清，高锋，陈超.我国铁矿山采选工序节能降耗潜力与现状分析[J].矿业研究与开发，2017，37（05）：112-118.

[2]谢兴中.高压辊磨机在某选矿厂碎磨系统升级改造中的应用[J].湖南有色金属，2017，33（03）：23-25.

[3]熊鋒.高压辊磨的历史、发展现状及技术展望[J].有色冶金设计与研究，2018，39（06）：20-24.

[4]雷存友，余浔，冯裕果.碎磨工艺现状及发展趋势[J].有色金属（选矿部分），2019（05）：15-19.

[5]于国巍.依靠技术创新促进选矿厂洗选加工健康发展[J].世界有色金属，2018（09）：83-84.