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有色金属选矿厂设计规范发展

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摘要:有色金属选矿厂设计规范是选矿厂设计人员从事设计工作的指导性文件,随着国家政策调整,选矿技术进步,设计规范不断发展。本文结合生产实践,浅谈有色金属选矿厂设计规范的变化发展。

键词:有色金属;选矿;设计规范;发展

从2013年1月1日起,国家标准GB50782-2012《有色金属选矿厂工艺设计规范》(以下简称《有色设计规范》)[1]开始实施,正式取代了《有色金属选矿厂工艺设计规范(YSJ014-92)》(以下简称《92版有色设计规范》)[2]的行业设计规范。这个新的国家标准是选矿厂设计人员从事设计工作的法律依据,是20多年来有色金属选矿厂设计经验的总结,适用于新建、改建和扩建的有色金属选矿厂工程的工艺设计。

1条文增加

《有色设计规范》共有296条,包括260条条文,36条术语,与《92版有色设计规范》相比,多了73条条文(不包括36条术语)。新规范增加了黄金氰化工艺/设备选择和厂房布置等28条条文,其中包括3条强制性的条文;新规范增加了回收伴生磁性矿物和干式强磁的磁选流程和设备选择条文14条;将目前设计行业有效的、先进的选矿工艺,合理的布置型式,检测和自动化控制,通过条文给予肯定,共计31条。对在设计中涉及的尚未取得统一认识的一些问题及尚有争议的内容暂未列入条文,拟待条件成熟时,再修改补充。在条文的说明中,对很多具体的内容和执行条文的有关事项作了充分的说明和解释,虽然条文说明不具备规范条文的法律效力,但作为设计者,仍应对条文的说明予以充分的理解和把握,以便能更好地执行条文的规定,并有所创新和发展。

2条文更新

(1)选矿试验和试样采取.该章节基本上沿用了《92版有色设计规范》的条文,增加了自磨/半自磨、高压辊磨工艺及设备选型试验和尾矿毒性浸出试验内容。1992年以前国内不能进行自磨/半自磨和高压辊磨试验,随着新技术和试验设备的发展,现在国内亦可以完成相关试验研究工作,这些研究得到的矿石碎磨性能参数对确定碎磨工艺和设备选型至关重要。关于选矿试验规模和深度以及试样代表性采取,在选矿界长期存在着不同的看法和争议,有待国内外选矿厂设计实践经验进一步积累以及高新技术的应用。不成功的选矿厂设计,其根源也往往出在这点,导致这些选矿厂投产后不能达产达标,以至于需要进行所谓“攻关”和改造完善。选矿设计工作者应该吸取这方面的经验和教训,对选矿试验资料必须给予足够的重视,不可掉以轻心。(2)工艺流程.首先确定了碎磨流程在选矿工艺设计中的重要地位,碎磨作业投资比重大,生产成本高,占全厂能耗的50%~70%,在碎磨流程选择时,应贯彻清洁、节能、减排的原则,经多方案综合比较,择优确定,而不再是92版中坚持贯彻的“多碎少磨”原则。新工艺和新设备的应用完全改变了常规破碎和磨矿的单一格局。常规碎磨流程的最终破碎粒度也由15mm减少至12mm(P80≤9mm),并规定了采用高压辊磨的最终产品粒度。在磨矿分级回路,根据磨矿产品粒度要求,具体规范了宜采用一段或两段磨矿流程的条件。对含泥、含水或粘土的矿石不再强调洗矿作业,宜采用自磨或半自磨流程。规定了宜在磨矿分级回路中增加高效重选作业,回收粗粒级的金、银矿物。(3)选别工艺流程.针对处理不同的原矿石分别就采用浮选、重选、磁选、氰化,做出了具体的规定。结合条文说明,在贯彻执行时,比《92版有色设计规范》更详尽,特别是对含多种成分的矿石,如何采用多种选矿手段,尽可能地回收有用矿物,对矿物资源的综合回收利用,做出了具体的规定,甚至可以采用冶金的手段,组成联合的选冶工艺流程来回收。增加了《92版有色设计规范》所没有的“磁选”和“氰化”小节,这是近二十年设计和生产实践的良好总结。磁选并非铁选矿厂的专属作业,硫化矿石中的共伴生磁性矿物(磁铁矿、磁黄铁矿)回收,海滨砂矿及钨、锡精矿的分离,都离不开磁选作业(包括干式磁选)。在“氰化”条文中,具体规定了采用各类氰化工艺的条件,增加了“在选金工艺中严禁采用混汞法”这一强制性的规定。对选别作业矿量波动系数规定有较大调整。新的系数是根据选矿厂多年来的生产实践经验确定,通常为1.1~1.2。再磨精矿选别作业中,由于原矿品位波动较大,波动系数可以提升至1.3~1.4,而《92版有色设计规范》的波动系数可达到1.5,对重选作业甚至可高达1.5~2.0。由于供电稳定和生产操作管理水平的提高,随着选矿设备、材料性能和自动化控制水平的不断提高,主要工艺设备的作业率较《92版有色设计规范》有所提高,可以接近或达到92%的世界先进水平。在各作业设备选择时,强调了高效、节能、低耗的原则,在生产实践中成熟的、先进的大型设备在条文中有应用的规定,特别对浸渣(尾矿)干堆和实行尾矿膏体堆存的条件和设备有明确的规定。20世纪90年代后期和21世纪初,澳大利亚澳华公司在中国投资建设的采用露天配置的煎茶岭金矿和锦丰金矿等大型金矿选矿厂相继投入使用,随后,中国在南方几个省所建设的选矿厂也成功地采用了露天配置。在新版条文中对露天配置也有了新规定,可按条文的三种露天配置形式考虑。根据“选矿安全规程”(GB18152)的要求,产生有害气体的厂房应设置通风设施;产出剧毒、强腐蚀性气体作业处,必须设置强化通风换气装置。以上为强制性条文规定。在生产安全和人身健康方面,采用强制性条文规定是几十年设计经验的总结和生产实践中血的教训的体现,在设计中是不可忽视的,必须得到贯彻执行。(4)辅助安全设施。条文也做了相应的调整,如板式给料机给料口宽度应为最大粒度2倍~2.5倍,圆盘给料机的仓口直径应为圆盘直径的3/5。高强度大功率带式输送机应用液力偶合器,或采用变频调速的启动装置等。另外,渣浆泵的波动系数可扩大至3.5,对绝大多数的中矿和精矿甚至可扩大至4.5。增加了“磨矿介质储存和添加”章节,并强调机械添加的必要性。对大型磨机要配更换衬板的机械手、相应的搬运叉车、起重机以及工作场地等。

3结语

《有色设计规范》的颁布实施有利于统一有色金属选矿厂工艺设计技术要求,提高设计质量及创新水平,推动技术进步。从事选矿厂设计的人员,尤其是工艺设计人员应遵照执行。纵观世界各国,尚未发现有其他国家单独为选矿厂工艺设计颁布如此详尽的“规范”。在国外,一般是通用专业(如给排水、土建、电力、消防和环保等)才会制定详尽的国家标准。在西方国家,选矿厂设计遵循的是各具体项目的“设计准则”。“设计准则”内容一般包括选矿厂规模、工作制度、作业率、工艺流程、设计指标、主要设备参数和工艺参数等。“设计准则”编制的内容大部分为试验数据,另外一部分是业主的要求和设计咨询单位的经验数据,每个数据都说明来源,非常详尽。选矿厂设计既是选矿新工艺、新技术、新设备和新材料推广应用的桥梁和一些已被生产检验的创新产品的反映,又是多学科集体智慧的结晶,需要多专业集体配合完成。选矿工艺设计是选矿厂设计的重中之重,这就要求选矿工艺设计人员不断地了解选矿相关专业的新技术,不断吸收优秀的设计理念,结合具体的项目实际情况来完成一个优秀的选矿厂设计。

参考文献

[1]GB50782-2012.有色金属选矿厂工艺设计规范[S].北京:中国计划出版社,2012.

[2]YSJ014-92.有色金属选矿厂工艺设计规范[S].北京:中国计划出版社,1992.

作者:赵岩森 黄丹 单位:中国瑞林工程技术有限公司

有色金属选矿厂设计规范发展责任编辑:张雨    阅读:人次