某磷选厂碎磨工艺存在问题及改造

碎矿和磨矿系统是制约某磷选厂进一步发展的瓶颈，为了提高碎磨系统的生产能力，选厂对原碎磨工艺进行了客观的评判，指出存在的多项问题，原碎磨系统进无论从工艺流程、生产能力、节能降耗还是环境保护的角度来看，改造都是迫在眉睫的。

一、原碎磨工艺

首先通过一段破碎将磷矿石碎到5～0mm，然后将矿石烘干，再送到干式磨机中细磨。因为原矿含泥量比较多，会在后续的化学处理中消耗大量的硫酸，因此，在磨矿后还设置了除尘、脱泥工艺，最后将-100目占90%的磷矿石产品输送到化工反应装置中处理。工艺流程见图1。

图1

二、原碎磨工艺存在问题

1、工艺流程不合理：破碎是制约性破碎，破碎概率大约为50%～99%，因而破碎概率及效率都较高；而磨矿由于是随机性破碎，破碎概率小于10%，因而磨矿效率很低。正因为此原因，"多碎少磨"或"以碎代磨"的技术方案受到了普遍关注。但原有工艺中"一段碎矿+两段磨矿"的流程结构，碎矿系统负荷小而磨矿负荷大不仅制约了生产能力，而且使碎磨系统能耗增加。

2、磨矿设备导致生产处理能力不足：整个碎磨系统中，对生产能力起关键作用的是磨机，磨机的生产能力大小决定了系统的生产能力。原有的立式辊磨机生产能力只有18～20t/h，每天处理的矿石大约为430t，无法满足后续生产的矿石需求，更谈不上扩大生产规模。

3、安装功率及能耗大：一段磨是管磨机，二段磨是立式辊磨机，每台磨机的装机功率约为450kW，加上配套的干燥、脱泥、除尘系统等设备安装功率320kW，使得整个碎磨系统安装总功率达1200kW，这样的安装功率明显偏大。此外，每天干燥矿石需要消耗10～12t的煤，总能耗及单位矿石碎磨成本均偏大。

4、环境污染较大：原有碎磨系统采用的是干式磨矿，缺点是粉尘大，对周围的环境及工人的健康影响很大。

5、设备老化速度加快：原有的碎磨系统中设备较多，长期粉尘的积累使得不少设备老化速度加快，导致设备使用年限减少。

三、碎磨工艺改造

1、设置两段碎矿及一段磨矿工艺流程：为了提高磨机的生产能力和降低能耗，根据"多碎少磨"原理，设计了两段碎矿把磨矿粒度降低到-5mm。而针对化工矿石原料对细度的要求较低的特点，只需要磨到-100目占90%即可，加上磷矿石硬度较小，因此只设置一段磨矿。

2、洗矿脱泥替代风力除尘：过多的泥沙会在后续的生产中消耗大量的硫酸，增加生产成本，必须想办法减少或除掉。原有的碎磨流程采用风力分级的方法来除尘降泥，分离效率较低。在新的工艺流程中则采用在碎矿之前设置预先筛分后进行洗矿来实现脱泥，有效减少了进入破碎机和磨矿机的泥沙，同时提高了碎矿与磨矿的效率。

3、干式磨矿改湿式磨矿：干磨生产能力相对小，也没有较好的方法来控制磨矿产品粒度，原有的干磨系统采用的是风力分级来控制粒度，粉尘较大且易把部分粒度较细的磷矿石当作细泥抛弃掉，造成了资源的浪费。改造方案采用湿式磨矿，生产能力大，配合螺旋分级机则很好地实现了粒度的控制，把不合格的磨矿产品返回磨机再磨，合格产品则溢流到下一作业。

4、磨矿设备的更换：原有流程中立式辊磨机生产能力只有18～20t/h，严重制约了生产处理能力。改造方案中采用两台格子型球磨机，作两个平行系列磨矿，相应配套两台螺旋分级机。

新设计的碎磨工艺流程见图2。

图2

新的碎磨工艺完全解决了原有问题，不仅工艺上，流畅了许多，大大提高了生产能力，还实现了节能降耗，同时改善了工作环境，这与选厂的改造初衷是一致的，该选厂对的实践效果非常满意。