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普及知識:浮選流程考查與計算

2017-10-13 10:40 [選礦] 來源于:天道研究院
導讀:普及知識:浮選流程考查與計算...

     普及知識:浮選流程考查與計算

 在選礦廠設計時, 浮選流程計算的目的在于確定各作業中各產物的質量與數量,通過流程計算,求得各產物的產率(γ)和重量(Q),為選擇選別設備(如浮選機)、輔助設備及礦漿流程計算提供基礎資料。在設計中,不考慮選別過程的機械損失和其他流失,認為各作業進人和排出產物的重量不變。所以,流程計算的原理是,進入各作業的礦量或屬量,等于該作業排出的礦量或金屬量,即物料平衡原理。在日常生產中,流程考查與計算的目的是了解生產過程的詳情,發現薄弱環節,換言之,進行過程分析。

在浮選作業中,不僅有數量的變化,而且還有質量的變化。所以,計算的內容包括各產物的產率γ(%)、重量Q(t/h)、金屬量 P(t/h)、回收率ε(%)、作業回收率E(% )、品位β(%)等。重量、產率統稱礦量分配指標;金屬量、回收率、作業回收率統稱金屬量分配指標;品位稱為計算指標;有時為了某種特殊需要,還個別地使用補充指標,即富集比i、選礦比K。

任何一種工藝流程,都必須知道一定的已知條件(即計算用的已知條件) ,才能進行全流程計算。 這些已知條件包括: 原始指標數、 原始指標數的分配以及原始指標數值的選擇等。在破碎、磨礦流程計算中,由于流程簡單,只計算產率和重量,故需要的原始指標少。但選別流程不同,一是流程復雜,二是需要計算的項目多(特別是多金屬礦更為明顯) , 計算前如果不解決這些問題, 就無法正確地進行選別流程計算。

20世紀70年代,國外成功地開發了用于選礦流程計算的計算機程序,習慣上稱為物料平衡程序包。20世紀80年代初期,我國開始了這方面的研究,研究成果可分為三類:

(1) 設計用計算機程序;

(2) 流程査定用物料平衡程序包;

(3)通用的物料平衡程序包,既可用于流程査定,又可用于設計。

1 原始指標數的確定

流程計算是通過解聯立方程式的方法進行的。要解聯立方程式,已知數(即原始指標數)不能多,多了就可能會成為矛盾方程式;反之,已知數也不能少,少了就會成為不定方程式。從數學上講,計算結果可以是負值,但在生產上是不可以的。因此,流程計算前,確定必需的原始指標數就顯得十分重要。

原始指標數可按下式確定:

 

式中, Np為原始指標數(不包括已知的給礦指標) ;C為計算成分(參與流程計算的項,若流程只計算產物重量,如破碎、磨礦流程,則 C=1;若流程既要計算產物重量,又要計算產物中各種金屬的含量,則 C=1+e) ; e為參與流程計算的金屬種類數,如單金屬礦e=1,兩種金屬礦e=2,…,依此類推; np為流程中的選別產物數(不含混合產物數); ap為流程中的選別作業數 (不含混合作業數) 。

由上式得知,已知給礦指標時,計算流程所需原始指標數,等于計算成分乘以流程中的選別產物數與選別作業數之差。

2 原始指標數的分配

浮選流程最常用的指標是γ(產率)、β(品位)、ε(回收率)和Q(給礦量)。

如果原始指標采用γ、β、ε計算流程, 則原始指標數的分配為:

對于單金屬礦:

式中, Np為原始指標數; Nγ為參與流程計算的產率指標數;Nβ 為參與流程計算的品位指標數; Nε為參與流程計算的回收率指標數。

由上式得知,各類指標數(即Ny、 Nβ、 Nε)之和,必須等于原始指標數Np。否則在流程計算時,不是出現矛盾方程式,就是出現不定方程式。而且Nγ、 Nβ、 Nε的個數,也不能任意確定,各有一定的范圍,即:

 

對于多金屬礦:

式中,β、ε分別為第一種金屬礦的品位、回收率;β'、ε'分別為第二種金屬礦的品位、回收率。

在浮選流程計算中,γ一般不作為原始指標,因浮選是連續作業,很難測得產率(γ) 值,既難測得各浮選產物重量(Q),而且也難測準;所以,通常全部用β(特別是選礦廠的流程考査),或β、ε (如工業設計)的組合作為原始指標。

8. 8. 3 原始指標數值的選擇

各類原始指標數值的選取, 應以選礦試驗報告提供的數值為主要依據, 同時參考礦石性質相似的選礦廠的生產資料。選擇時應注意以下幾點:

所選原始指標, 應是生產中最穩定、 影響最大而且必須控制的指標。

兩種產物的選別作業,應選擇精礦品位和回收率,特別是最終精礦的品位和回收率;三種產物的選別作業,除選擇精礦品位和回收率外,還要選擇中礦的產率和品位;四種產物的選別作業,除選擇精礦品位和回收率外,還要選擇次精礦品位和回收率、 中礦的產率和尾礦的回收率等。

在一個選別產物中,不能同時采用γ、β、ε為原始指標,只能是γ、β或β、ε為原始指標,因為三者互為函數關系,知其二,則可求出其三。

在確定原始指標數值時, 應認真、全面地分析選礦試驗報告提供的數值。 如果試驗礦樣的原礦品位與采礦設計提供的原礦品位有誤差,并超過10%~15%時,首先要復查試驗礦樣的代表性,僅發現原礦品位有誤差,其他代表性均好(如粒度特性、圍巖性質、礦物種類等),則試驗報告提供的數值仍可作為選擇原始指標數值的依據,只是最終精礦品位和回收率須適當加以調整。否則,要重新采樣進行選礦試驗。

8. 8. 4 浮選流程的計算

以單金屬礦兩種產物流程計算為例。流程如圖 1所示。

 

  圖1 單金屬礦兩種產物選別流程

原始指標數(已知給礦指標) :

原始指標數的分配:

 

常用的分配方案有二:

方案Ⅰ:β2,β3;方案Ⅱ:β2, ε2

按照方案Ⅰ,各產物的產率計算如下:
      

解聯立方程式得:
       

按照方案Ⅱ計算:

各產物的產率為:
 

各產物的產率為:
    

各產物的回收率為:

方案Ⅰ的ε2和ε3為: 
  

(編輯:wlgc0812)

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