摘要：保护环境工作，这一工作重点 的提出使得企业必须响应节能降耗这一基本国策才能生存及可持续发展。选矿作为耗能大户冶金工业的中间环 节，势必要思考自身如何节能降耗，增加企业经济效益，促进企业发展。在介绍了近年国内外先进的选矿节能设备 及工艺后，依据现有工业化的选矿节能设备和工艺，提出了在选矿厂设计和改造时可采用的节能降耗途径以及这 些节能降耗方法的应用实例。
关键词：选矿 节能降耗 选厂改造
节能降耗是指提高能源使用效 率，降低单位产品的能耗，即低投入、高产出、少排 放。节能是多方面的，主要是依靠科技进步。冶金 工业是一个能耗大户，为达到节能降耗，冶金企业除 了在推广运用节能新工艺、新技术、新设备、新材料 等方面寻找出路外，也提出冶炼尽量采用高品质铁 精矿，降低精矿水分的精料方针。但我国冶金矿石 的特点是贫矿多、富矿少，绝大部分原矿需经选矿处 理才能成为炉料，而选矿是冶金行业（采选冶）中的 中间环节，这必然对选矿厂提出更高的要求。我国 重点矿山 选矿 厂 选矿 吨原 矿 耗电 约 为 28.38 kW h，同时金属回收率比国际先进水平平均约低10%。因此选矿厂应思考如何节能降耗，增加企业 经济效益。
一、选矿厂能耗概况
目前选矿厂能耗中电耗占 90%左右，选矿电能 单耗占选矿厂总单位成本的 50%以上。有关资料 显示全世界每年消耗于碎磨作业的能耗占全世界发 电总量的 3% ～ 4%。图 1是某选矿厂电耗使用情 况，其中电耗最大的是磨矿工序，占全厂电耗的 50%以上，其次尾矿泵送工序占全厂电耗的 20%以 上，破碎工序占全厂电耗的 10%以上。另外在选矿 厂磨矿机衬板、磨矿介质、泵过流件、浮选机叶轮、盖板、搅拌槽叶轮、旋流器沉砂口等易损耗件的耗费 中，衬板占易损件耗费的 60%以上，磨矿介质占易 损件耗费约 30%，故选矿厂节能降耗应注重这些方 面。只有寻求廉价生产要素，积极采用、推广节能技 术和设备，才能促进企业的可持续发展。
二、选矿厂节能降耗的技术和设备
1、多碎少磨工艺：遵循“以碎代磨”这一原则，发展超细碎及多碎 少磨工艺，优化和缩短选矿工艺流程。根据不同矿 石的性质，对碎矿流程和磨矿流程的矿石排放粒度 进行科学规定，可使碎矿设备的作业率提高近 20%，球磨机的利用系数提高近 10%，可以降低碎 磨总能耗 15% ～ 30%。
2、强化分级、提高分级效率：如果磨机的返砂中合适的粒级未被分离出来而 又返回磨机中，不但使磨机的磨矿处理量下降，而且 还会造成矿物的过粉碎，影响产品质量。采用高效 的分级设备，提高分级效率，将合格产品及时排除，减少过磨现象，可以降低磨矿单位能耗。在磨矿分 级闭路环节中，螺旋分级机因其处理能力大，维护量 小而被广泛采用，但其分级效率低，循环负荷大，越 来越多地被水力旋流器所替代。采用水力旋流器作 为磨矿的分级设备，其分级效率比螺旋分级机高出 15% ～ 30%，同时细筛与磨机组成磨矿分级组的分 级能力和分级效率更高，可大大降低单位磨矿成本。因此，对提高处理效率和降低能耗有重要作用。
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3、预先富集、预选抛废：对贫化率较高的矿石，应先采用手选、电选、光 电分选、重介质以及干式磁选的方式对矿石进行预 先富集预选抛废。在矿石破碎或入磨前经过预先富 集，可以丢弃 1 /5 ～ 1 /2的原矿量，不仅可以提高原 矿品位，而且可以减少矿石的入碎量或入磨量。通 过预选后入磨矿石硬度降低，钢球衬板耗量及电耗 分别下降，从而节省大量的能源。
4、节约选矿用水，尽量循环用水：选矿厂是用水大户，其用于提水的能耗在选矿 厂总单位成本中也占较大比例，节约用水和回水再 用对选矿厂节能降耗有明显的效果。在重选、磁选 选矿厂回水对选矿指标影响不大，摇床上的洗涤水、泵的高压密封水等一些用量不大的可用全新水，其 余的几乎都可用回水。而浮选矿厂则有一定的要 求，回水残留的药剂对一些作业会产生不良影响，只 可用于部分作业。
5、选矿自动化技术：选矿厂靠人工操作很难使生产维持在最优状 态，未来矿业发展的趋势是将 “专家系统 ”与最优适 时控制结合，达到根据矿石性质变化适时调节生产 参数，使选矿生产始终保持在最优状态。选矿自动 化，不但投资回收快，见效大，而且可提高处理能力，降低药耗和电耗。能耗可降低 10%左右。
6、矿石综合回收：为使矿石中各组分得到最大利用，应以选矿的 方法最大限度地将矿石中的各有用矿物加工成独立 产品综合回收。
7、原地浸出技术：原地浸出技术通过从地表钻凿的钻孔，向埋藏 于某一深度的矿床，在常温下注入可溶性化学溶剂，溶剂在矿层内液流方向渗透，用某种设施从相距一 定距离的另一些钻孔内，将产品溶液抽至地表处理 车间进行回收，其生产费用与基建建设投资均较低。与露采堆浸法相比，原地浸出法的基建投资降低约 1 /2，与传统的采矿 -选矿 -冶炼方法相比生产成本 降低 30% ～ 50%。
节能降耗是选矿企业一项长期而艰巨的任务，应深挖节能潜力，不断开发和应用节能新工艺、新技 术和新设备。
（1）根据新的破碎理论，以发展新的、高效的破 碎工艺技术。如热力破碎、电照射、微波照射、超声 波法使矿物间产生温度应力，从而使矿岩的强度降 低约 1 /2 ～ 3 /4，从而提高破碎效果，改善矿石的可 磨性，降低研磨所需的能量。
（2）磨机的超临界转速应用研究。在球磨机 内，动能的大小与钢球落下的高度有关，而钢球落下 的高度又取决于磨机的转速。因而，可以考虑利用 磨机的超临界转速运转来提高其处理能力和磨矿效 率。众所周知，磨机的处理能力随磨机转速的增大 而增加。但超过其临界转速时，磨矿效率反而下降，采用矿石和介质流导向机构，人为改变常规磨机中 磨矿介质和矿石流的运动轨迹，使其在超临界转速 状态下仍按设计的抛物线轨迹运动的超临界转速机 的磨机，达到增产节能降耗。
（3）研究高效节能的还原焙烧设备及新的预处 理技术，如难选的硅酸镍，氧化镍矿采用离析预处 理，再用常规的选矿方法，可使镍精矿品位达到 5% 以上，回收率达到 85%以上。
参考文献：
[1]选矿全流程自动化的实践与探索[J].李靖，王孝军. 河南科技.2012（13）
[2]选矿节能降耗的途径浅析[J].谢敏雄，丁辉. 国外金属矿选矿.2008（10）
论文作者:崔宝
论文发表刊物:《基层建设》2018年第21期
论文发表时间:2018/8/16
标签：节能降耗论文; 矿石论文; 电耗论文; 选矿厂论文; 转速论文; 设备论文; 回水论文; 《基层建设》2018年第21期论文;