碎礦和磨礦系統(tǒng)是制約某磷選廠進(jìn)一步發(fā)展的瓶頸，為了提高碎磨系統(tǒng)的生產(chǎn)能力，選廠對原碎磨工藝進(jìn)行了客觀的評判，指出存在的多項問題，原碎磨系統(tǒng)進(jìn)無論從工藝流程、生產(chǎn)能力、節(jié)能降耗還是環(huán)境保護(hù)的角度來看，改造都是迫在眉睫的。

一、原碎磨工藝

首先通過一段破碎將磷礦石碎到5～0mm，然后將礦石烘干，再送到干式磨機(jī)中細(xì)磨。因為原礦含泥量比較多，會在后續(xù)的化學(xué)處理中消耗大量的硫酸，因此，在磨礦后還設(shè)置了除塵、脫泥工藝，最后將-100目占90%的磷礦石產(chǎn)品輸送到化工反應(yīng)裝置中處理。工藝流程見圖1。

圖1

二、原碎磨工藝存在問題

1、工藝流程不合理：破碎是制約性破碎，破碎概率大約為50%～99%，因而破碎概率及效率都較高；而磨礦由于是隨機(jī)性破碎，破碎概率小于10%，因而磨礦效率很低。正因為此原因，"多碎少磨"或"以碎代磨"的技術(shù)方案受到了普遍關(guān)注。但原有工藝中"一段碎礦+兩段磨礦"的流程結(jié)構(gòu)，碎礦系統(tǒng)負(fù)荷小而磨礦負(fù)荷大不僅制約了生產(chǎn)能力，而且使碎磨系統(tǒng)能耗增加。

2、磨礦設(shè)備導(dǎo)致生產(chǎn)處理能力不足：整個碎磨系統(tǒng)中，對生產(chǎn)能力起關(guān)鍵作用的是磨機(jī)，磨機(jī)的生產(chǎn)能力大小決定了系統(tǒng)的生產(chǎn)能力。原有的立式輥磨機(jī)生產(chǎn)能力只有18～20t/h，每天處理的礦石大約為430t，無法滿足后續(xù)生產(chǎn)的礦石需求，更談不上擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。

3、安裝功率及能耗大：一段磨是管磨機(jī)，二段磨是立式輥磨機(jī)，每臺磨機(jī)的裝機(jī)功率約為450kW，加上配套的干燥、脫泥、除塵系統(tǒng)等設(shè)備安裝功率320kW，使得整個碎磨系統(tǒng)安裝總功率達(dá)1200kW，這樣的安裝功率明顯偏大。此外，每天干燥礦石需要消耗10～12t的煤，總能耗及單位礦石碎磨成本均偏大。

4、環(huán)境污染較大：原有碎磨系統(tǒng)采用的是干式磨礦，缺點是粉塵大，對周圍的環(huán)境及工人的健康影響很大。

5、設(shè)備老化速度加快：原有的碎磨系統(tǒng)中設(shè)備較多，長期粉塵的積累使得不少設(shè)備老化速度加快，導(dǎo)致設(shè)備使用年限減少。

三、碎磨工藝改造

1、設(shè)置兩段碎礦及一段磨礦工藝流程：為了提高磨機(jī)的生產(chǎn)能力和降低能耗，根據(jù)"多碎少磨"原理，設(shè)計了兩段碎礦把磨礦粒度降低到-5mm。而針對化工礦石原料對細(xì)度的要求較低的特點，只需要磨到-100目占90%即可，加上磷礦石硬度較小，因此只設(shè)置一段磨礦。

2、洗礦脫泥替代風(fēng)力除塵：過多的泥沙會在后續(xù)的生產(chǎn)中消耗大量的硫酸，增加生產(chǎn)成本，必須想辦法減少或除掉。原有的碎磨流程采用風(fēng)力分級的方法來除塵降泥，分離效率較低。在新的工藝流程中則采用在碎礦之前設(shè)置預(yù)先篩分后進(jìn)行洗礦來實現(xiàn)脫泥，有效減少了進(jìn)入破碎機(jī)和磨礦機(jī)的泥沙，同時提高了碎礦與磨礦的效率。

3、干式磨礦改濕式磨礦：干磨生產(chǎn)能力相對小，也沒有較好的方法來控制磨礦產(chǎn)品粒度，原有的干磨系統(tǒng)采用的是風(fēng)力分級來控制粒度，粉塵較大且易把部分粒度較細(xì)的磷礦石當(dāng)作細(xì)泥拋棄掉，造成了資源的浪費。改造方案采用濕式磨礦，生產(chǎn)能力大，配合螺旋分級機(jī)則很好地實現(xiàn)了粒度的控制，把不合格的磨礦產(chǎn)品返回磨機(jī)再磨，合格產(chǎn)品則溢流到下一作業(yè)。

4、磨礦設(shè)備的更換：原有流程中立式輥磨機(jī)生產(chǎn)能力只有18～20t/h，嚴(yán)重制約了生產(chǎn)處理能力。改造方案中采用兩臺格子型球磨機(jī)，作兩個平行系列磨礦，相應(yīng)配套兩臺螺旋分級機(jī)。

新設(shè)計的碎磨工藝流程見圖2。

圖2

新的碎磨工藝完全解決了原有問題，不僅工藝上，流暢了許多，大大提高了生產(chǎn)能力，還實現(xiàn)了節(jié)能降耗，同時改善了工作環(huán)境，這與選廠的改造初衷是一致的，該選廠對的實踐效果非常滿意。