一种降低碳排放的磨矿工艺的制作方法 专利技术说明

物理化学装置的制造及其应用技术1.本发明涉及矿物加工工程中的磨矿技术领域，特别是涉及一种低碳磨矿工艺。背景技术：2.矿产资源开采的过程中离不开采矿和选矿。采选行业是一个高耗能行业，其中3％～5％能耗用于爆破，5％～7％能耗用于破碎，80％～90％能耗用于磨矿。此外据中国碳核算数据库数据统计，2019年我国矿产资源采选业碳排放总量约为21.74mtco2，因此2019年仅磨矿过程中碳排放量就高达17.39mtco2。3.磨矿是矿产资源开发与利用必不可少的作业。磨矿机是选矿厂广泛使用的关键设备之一，可以应用于一段、二段和三段磨矿或者再磨中，其磨矿介质常采用钢球。传统的三段一闭路碎矿工艺+二段磨矿工艺由于适应性广、磨矿粒度较细可调节，普遍在选矿厂得到广泛的应用。一方面，随着高压辊技术的发展，矿石的入磨粒度可以减少到3mm以下，如专利cn108672081采用高压辊磨湿式预选-阶段磨矿-细筛塔磨磁选工艺可以简化流程，在中破后采用高压辊磨机与筛分设备构成的闭路高压辊磨-筛分作业，实现入磨粒度由12mm减小至3mm以下。这为陶瓷球磨矿奠定给矿粒度的基础。另一方面，随着陶瓷球耐磨技术的发展，陶瓷球也被应用在球磨机中取代钢球作为磨矿介质，如专利cn112958258a在二段磨和三段磨中采用混合陶瓷球取代钢球磨矿。因此，针对传统钨选矿厂的三段一闭路碎矿工艺+两段磨矿工艺，迫切需要寻找一种取代二段钢球磨矿工艺的绿色低碳新方法。技术实现要素：4.为解决以上技术问题，本发明提供一种低碳磨矿工艺，简化磨矿工艺流程，降低了磨矿过程电耗和材料消耗，降低碳排放。5.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：6.本发明提供一种降低碳排放的磨矿工艺，包括高压辊磨矿和一段闭路磨矿，所述高压辊磨矿给料产品为细碎后的含钨矿石，粒度为-15mm，高压辊破碎后的产品p80为2-2.5mm；所述一段闭路磨矿工艺中，磨矿排矿细度为-200目占35-45％，水力旋流器沉砂细度为-200目占15-20％，水力旋流器溢流细度为-200目占60-70％。7.可选的，当磨矿细度在-200目占60％-70％时，采用高压辊磨矿和一段闭路磨矿，当要求磨矿细度高于-200目占70％以上时，只需要采用一段闭路磨矿串联分级，不需要增加磨矿段数。8.可选的，筛分设备选用直线振动筛，所述直线振动筛的筛孔尺寸大小为2-3mm，筛上产品返回高压辊磨机再次压碎，筛下产品通过皮带运输进入粉矿仓，所述粉矿仓再通过皮带运输进入一段泵池。9.可选的，所述一段闭路低碳磨矿工艺中，球磨机采用陶瓷球和钢球作为混合磨矿介质。所述陶瓷球的密度为3.7t/m3。所述钢球密度为7.5t/m3，10.可选的，所述混合磨矿介质的体积充填率控制在35-40％，其中所述陶瓷球的体积充填率在30-35％，所述钢球的体积充填率在5％-10％。11.本发明的合理性分析：12.1.当磨矿细度在-200目60％-70％时，采用高压辊技术+一段瓷球磨矿低碳技术，完全可以取代二段钢球磨矿技术。当要求磨矿细度高于-200目70％以上时，只需要采用串联分级即可实现，不需要增加磨矿段数。13.2.与两段钢球磨矿相比，采用高压辊技术+一段瓷球磨矿低碳技术，所需能耗9.5kwh/t，节能(减排)降幅为32.10％，对应减排co22.61kg/t。14.与现有技术相比，本发明的优点是：15.1.在磨矿前将闭路高压辊磨作业引入，球磨机的入磨粒度由-15mm减小到3mm以下，减小入磨粒度后，采用预先分级即可分离出部分合格粒级，减少了球磨机的入磨矿量，仅采用一段闭路磨矿，一段磨矿产品的溢流细度可大幅提升，由-200目占40％-50％提高至-200目占60％-70％。16.2.采用高压辊+一段闭路瓷球磨矿低碳技术，由于取消了二段闭路磨矿作业，简化了磨矿工艺流程，降低了磨矿过程电耗和材料消耗，对碳排放降低具有显著的贡献。附图说明17.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。18.图1为现有两段闭路全钢球磨矿工艺流程图；19.图2为本发明高压辊闭路筛分+一段闭路低碳磨矿工艺流程图。具体实施方式20.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。21.如图2所示，本实施例提供一种降低碳排放的磨矿工艺，包括高压辊磨矿和一段闭路磨矿，高压辊磨矿给料产品为细碎后的含钨矿石，粒度为-15mm，高压辊破碎后的产品p80为2-22.5mm；一段闭路磨矿工艺中，磨矿排矿细度为-200目占35-45％，水力旋流器沉砂细度为-200目占15-20％，水力旋流器溢流细度为-200目占60-70％。22.选用gm系列高压辊磨机，分选设备选用直线振动筛，直线振动筛的筛孔尺寸大小为2-3mm，筛上产品返回高压辊磨机再次压碎，筛下产品通过皮带运输进入粉矿仓，粉矿仓再通过皮带运输进入一段泵池。23.一段闭路磨矿工艺中，球磨机采用陶瓷球和少量钢球作为混合磨矿介质。陶瓷球的密度为3.7t/m3,钢球密度为7.5t/m3。24.混合磨矿介质的体积充填率控制在35-40％，其中陶瓷球的体积充填率在30-35％，钢球的体积充填率在5％-10％。25.当磨矿细度在-200目占60％-70％时，采用高压辊磨矿和一段闭路磨矿，当要求磨矿细度高于-200目占70％以上时，只需要采用一段闭路磨矿串联分级，不需要增加磨矿段数。26.实施例127.湖南某金属矿山中两段磨矿工艺中，一段磨矿-分级回路采用溢流型球磨机mqgφ3600×4500mm与2fg-3000mm高偃式双螺旋分级机组成闭路；二段磨矿-分级回路采用溢流型球磨机mqyφ3600×4000mm与czq300水力旋流器组成闭路。原矿经一段闭路磨矿后，一段分级溢流进入二段磨机进行闭路磨矿，二段分级溢流作为最终磨矿成品进入后续浮选作业。在现有的两段磨矿工艺中，在二段磨中采用陶瓷球取代原来的钢锻作为磨矿介质，其他条件不变。采用陶瓷球后，二段磨的耗电量为3.41kwh/t，单耗为0.13kg/t。按照一度电产生0.581kgco2计算和生产1t瓷球的碳排放量为1.22tco2计算，则陶瓷球作磨矿介质时二段磨年度用电2430648kwh，每年间接隐含的碳排放量为1412.21t。则陶瓷球年度消耗量为92664kg，间接隐含的碳排放量为113.05t。每年合计碳排放量为1525.26t。与对比例1相比，实施案例每年减少碳排放量为1480.92t，减少碳排放量达到49.26％。28.对比例129.湖南某金属矿山中两段磨矿工艺中，一段磨矿-分级回路采用溢流型球磨机mqgφ3600×4500mm与2fg-3000mm高堰式双螺旋分级机组成闭路；二段磨矿-分级回路采用溢流型球磨机mqyφ3600×4000mm与czq300水力旋流器组成闭路。原矿经一段闭路磨矿后，一段分级溢流进入二段磨机进行闭路磨矿，二段分级溢流作为最终磨矿成品进入后续浮选作业。二段磨采用钢锻作为磨矿介质，二段磨的耗电量为5.62kwh/t，单耗为0.46kg/t。按照一度电产生0.581kgco2计算和每吨钢锻生产工序的碳排放量为2.07tco2，则钢锻作磨矿介质时二段磨年度用电4005936kwh，间接隐含的碳排放量为2327.45t。则钢锻年度消耗量为327888kg，间接隐含的碳排放量为678.73t。每年合计碳排放量为3006.18t。30.实施例231.湖南某钨矿山中改造为高压辊闭路筛分+一段闭路磨矿替换两段磨矿工艺，采用gm200-120高压辊磨机，筛分设备选用的是2lklb4973直线振动筛，振动筛的筛孔尺寸大小为2mm和3mm，入磨物料粒度p80为2.4mm，一段磨矿-分级回路采用溢流型球磨机mqgφ4000×6700mm与6700mm与组成闭路，一段分级溢流作为最终磨矿成品进入后续浮选作业。一段磨采用钢球+瓷球作为磨矿介质，一段磨的耗电量7kwh/t，高压辊耗电量为2.5kwh/t。按照一度电产生0.581kgco2计算，则高压辊闭路筛分+一段闭路磨矿工艺年度用电1097.25万kwh，直接的碳排放量为637.50万t。与对比案例2相比，每年减少直接碳排放量为939.48万t。减少直接碳排放量达到32.10％。32.对比例233.湖南某钨矿山中两段磨矿工艺中，一段磨矿-分级回路采用溢流型球磨机mqyφ4000×6700mm与高水力旋流器组成闭路；二段磨矿-分级回路采用溢流型球磨机mqyφ4000×6700mm与水力旋流器组成闭路。原矿经一段闭路磨矿后，一段分级溢流进入二段磨机进行闭路磨矿，二段分级溢流作为最终磨矿成品进入后续浮选作业。一段、二段磨采用钢球作为磨矿介质，两段耗电总量为14kwh/t。按照一度电产生0.581kgco2计算，则钢球作磨矿介质时年度用电1617万kwh，每年直接碳排放量为939.48万t。34.需要说明的是，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。35.本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。









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