波兰铜矿新的过滤工厂
摘要:
KGHM POLSKA MIEDZ SA公司有一个主要的投资计划,将生产工厂进行现代改造,减少生产成本和在下个世纪前使年产铜达到40万吨以上。 最近完成的项目是新建一个贵重金属工厂和改造RUDNA选厂的过滤车间使脱水成本减少30%。
KGHM POLSKA MIDEZ SA公司位于波兰西南部的LUBIN城,有3个接近的矿山,LUBIN,POLKOWICE-SIEROSZOWICE和RUDNA;3个选厂,2个冶炼厂和铜棒厂。1994年开采了2610万吨含铜1.71%的矿石并生产了37.8万吨精矿含铜。通过购买废铜使电解铜产量达到40.5万吨。该公司还生产1025吨精银,463公斤黄金和其他的副产品。
精矿分离
矿石由80%的铜铀云母,其他为斑铜矿和黄铜矿组成。大约一半为砂岩,40%为石灰岩,其他为页炭RUDNA选厂每天处理45000吨矿石,其中36000吨来自RUDNA,9000吨来自SIEROSZOWICE,平均品位为铜1.8%,银 54克 /吨。选厂采用常规的破碎、磨矿和浮选,但也有一些特殊之处。主要是砂岩中的铜相对较粗大约150微米。这两种矿石分开处理。分离在竖井里,当矿石从箕斗卸到固定的筛子上开始,大多数的易脆砂岩通过筛子并绕过破碎。二次分离在磨矿回路,磨矿由棒磨机、螺旋分级机和球磨加旋流器的闭路组成,螺旋分级机的溢流含大部分已破碎的砂岩进入一个浮选系统。球磨旋流回溢流含细粒级的石灰岩和页岩进入另一个浮选系统。有12个平行的磨矿回路,但所有的矿浆混合一起进行浮选。砂岩和灰岩回路都是由粗选,扫选和3段粗选组成,一段精选再磨,最后精矿混合在一起用泵送到脱水系统。
波兰铜矿的另一个奇特之处是尽管主要矿为铜铀云母,通常铜铀云母的精矿品位可达40%,但RUDNA的精矿品位只有28%。这是因为页岩含有8-10%的游离有机成分,它虽然降低了精矿品位,但对于燃烧增加了额外的热能。
浮选是用盐水在PH接近中性的8的环境中完成。盐分来自矿山,通过铜矿水平上面 200米 的盐床进行过滤。 SIEROSZOWICE矿也同时生产高质量的工业用盐。
脱水车间的现代化
盐水使整个选矿厂造成腐蚀问题,也使KGHM铜精矿非常难脱水。盐分增加液相的流速使沉淀减慢,而且盐分会在滤布上结晶。其他的特征是矿物学和粘度大小的变化。页岩中的焦油和小于5微米的部分也降低沉淀速度。结果是浓密后矿浆密度变化很大,固含量通常不超过60%。
RUDNA选厂在1974年建成时,过滤车间采用常规浓密机,12台真空圆盘过滤机和12台用天然气的圆筒干燥机。其中8台同时使用,另外还有一套烟气净化系统。过滤后的滤饼水份为22-24%,然后干燥到8%后再用火车运到冶炼厂。这种工艺的维修成本很高,因为设备台数较多,盐水引起腐蚀而且消耗大量的天然气。另外,因为大量的气体和干燥,进口温度高达600° C-800° C,有些有机物和硫被燃烧掉。这就产生了有害的灰尘,二氧化硫和氯、氟相关的废气。这些不仅污染环境,而且使烟气净化系统的维修成本很高.
1992年 KGHM决定将过滤车间进行现代化。新的车间基本安装拉罗克斯的POWER PF 132A 1压滤机。第一台于1993年6月安装,第二台于1995年3月,第三台于1995年7月安装。
拉罗克斯POWER PF是拉罗克斯的新一代用于大规模脱水的压滤机。RUDNA的压滤机每台过滤面积是 132m 2 ,并可以扩大到 144m 2 。过滤腔高度为 60mm 。压滤机采用水平板框的结果和一条连续滤饼用于卸料。整个过滤循环是全自动的,循环时间为 15到22分。每个循环生产11.0-13.5吨湿饼,滤饼水份为12.5%。
滤布和清洗
关键的滤布是与TAMFELT公司一起开发的。第一条滤布使用了约3400个循环,但是现在所有的正在使用的滤布寿命都超过了7000个循环。也就是一条滤布可连续使用3-4个月,而且在此期间根本不需要维修。
另一个关键因素是滤布清洗,除了象所有精矿一样粒度较细,因为盐水结晶和精矿中含焦油使滤布容易堵塞。每个循环都采用高压用热水对滤布进行喷洗。采用10巴压力和接近35° C的空压机冷却水。这个压力是常规压滤机滤布洗涤水压力的两倍。RUDNA采用较高水温改进了滤布洗涤效果。
结论和成本
3台拉罗克斯POWER PF压滤机设计用于处理720000吨/年铜精矿(干固量),以代替原来的真空圆盘过滤机。还需要干燥使水分从12.5%降到冶炼厂要求的8.5%。因为滤饼水分较干,去掉了12台干燥机中的8台。剩下的几台干燥机去掉部分挡板,使得能力从15吨/小时增加到30吨/小时,而且干燥温度很低,最高400° C。这样精矿中的硫和焦油不产生燃烧,几乎消除了烟尘的污染。
整个脱水车间的运转率超过90%,而拉罗克斯压滤机的运转率更高。到目前为止,易损件的消耗包括滤布比预期的更低。另外整个车间的维护费有较大的降低。天然气的消耗量降低了70%,低至 10m 3 /吨精矿,压缩空气约80%,并且整个脱水成本减少了30%。压滤机的直接操作成本预计低于141.0/吨。 ? 目标是将滤饼水分降到冶炼厂能接受的10%,取消干燥机
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