CN106311453A - 一种闭路循环湿法球磨磷矿的装置及球磨方法 - Google Patents

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    • B02C17/00—Disintegrating by tumbling mills, i.e. mills having a container charged with the material to be disintegrated with or without special disintegrating members such as pebbles or balls
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Abstract

本发明提供一种闭路循环湿法球磨磷矿的装置及球磨方法，通过在原有“开路磨”工艺的基础上增设旋流器组和浓密机克服了现有磷矿湿法球磨中存在的各种问题，该方法具体包括：湿法球磨后的矿浆在旋流器组中分级，细度合格的矿浆由旋流器顶端溢流至受料桶，经收集后的矿浆泵入浓密机中心筒，并经分离、提浓后由底流泵打入矿浆贮槽或萃取槽；浓密机上层清液溢流至清水槽，泵回球磨机进料端；旋流器底流粗粒则随溜槽返回磨机进料端，循环球磨。本发明方法具有工艺合理、产量高、能耗低的优点，解决了磷矿浆细度对球磨机的限制，避免了球磨机内物料随机出料和多磨、过磨的行业难题，具有良好的经济、环保和社会效益。

Description

一种闭路循环湿法球磨磷矿的装置及球磨方法
技术领域
本发明涉及磷矿开采加工技术领域，具体涉及一种闭路循环湿法球磨磷矿的装置及球磨方法。
背景技术
现有的湿法球磨工艺是目前我国大多数磷化工工业生产中所普遍采用的磷矿处理工艺，其主要设备湿式球磨机采用特制滚动轴承作为筒体的支撑结构，解决了取代滑动轴瓦所用重载滚动轴承的寿命及调心问题、恶劣条件下的密封问题及长时间工作产生的筒体窜动问题。
在现有技术中，磷矿处理流程主要包括破碎、筛分与湿法球磨三个环节。配好的磷矿用铲车装入原矿仓，由行车抓斗给入鄂式破碎机进行粗碎，粗碎后的磷矿再经振动筛筛分，筛下部分由皮带机送到粉矿仓，筛上部分则由皮带机给入圆锥破碎机进行细碎，细碎后的磷矿再进振动筛筛分，筛下部分去粉矿仓，筛上部分返回圆锥破碎机；进入粉矿仓的磷矿经圆盘喂料机给入球磨机，配合清水的合理加入，最终得到细度、水分适宜的成品矿浆。
上述湿法球磨工艺又称“开路磨”工艺，如图1所示，该工艺具有设备少、投资省、操作简单等优点，矿浆出磨机便是成品，但该工艺存在以下几个主要问题：
1.“开路磨”工艺对矿浆没有选择性，粗、细矿浆随机出磨机，已磨细的矿浆不能先排出磨机出现过磨现象，而未磨细的粗颗粒矿浆也随着进入成品矿浆。
2.矿浆细度不稳定，其中含有较多粒径≥0.5mm的颗粒，磨损矿浆槽搅拌、矿浆泵叶轮的同时，也影响了磷酸萃取率。
3.“开路磨”生产工艺中，通过降低给矿量、牺牲磨机生产能力，以确保矿浆细度，致使给矿量不足、磨机内存料少，加大了钢球对衬板的损坏。
4.“开路磨”生产中，球磨装置内普遍存在磷矿石的“少破多磨”问题，长时间运作对球磨机的影响很大，增加了设备维护强度，严重时甚至会缩短球磨机使用寿命，并且增加了电力消耗。
发明内容
本发明的目的在于克服现有磷矿湿法球磨过程中存在的上述问题，提供一种闭路循环湿法球磨磷矿的装置及球磨方法。该方法在原有“开路磨”工艺的基础上增加了用于对颗粒进行分级的旋流器组，初磨的矿浆经旋流器给矿泵打入旋流器，在离心力场作用下实现分级，细颗粒矿浆进浓密机进一步固液分离、提浓后供生产使用，粗颗粒矿浆回磨机进料端循环球磨，具有生产工艺合理、产量高、能耗低、稳定性及节能环保等优点。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：
本发明提供一种闭路循环湿法球磨磷矿的装置，主要包括球磨机、旋流器、浓密机、旋流器给矿泵、浓密机给料泵、底流泵，其特征在于：
所述球磨机出料端通过旋流器给料泵与旋流器相连，球磨机进料端与旋流器底部沉沙口、清水泵和循环水相连；
所述浓密机通过浓密机给矿泵与旋流器顶部溢流口相连，浓密机底部与底流泵相连，浓密机顶部溢流口与清水泵相连。
上述方案中，所述旋流器为水力旋流器组，所述水力旋流器组具有螺旋线进料体结构。
上述方案中，所述浓密机为分段提耙浓密机。
上述方案中，在球磨机出料端和旋流器给料泵之间还设置有矿浆槽，矿浆槽的作用是收集磨机出料矿浆。
上述方案中，在旋流器顶部溢流口与浓密机给矿泵之间还设置有受料筒，受料筒的作用是收集分级后的细颗粒矿浆。
上述方案中，在浓密机顶部溢流口与清水泵间还设置有清水槽，清水槽的作用是回收浓密机上层清液，利于循环使用。
本发明还提供一种闭路循环湿法球磨磷矿的方法，具体步骤如下：(a)经破碎处理后的磷矿石进入球磨机进行湿法球磨后输送至矿浆槽，矿浆槽中的磷矿浆由旋流器给料泵输送至旋流器；(b)磷矿浆在旋流器中分级后，大颗粒向下运动经沉沙口排出返回至球磨机，小颗粒向上运动溢流至受料筒中得到细粒度溢流产物；(c)细粒度溢流产物由浓密机给矿泵输送至浓密机中，浓缩分离后的细颗粒矿浆由底流泵输送至下一工序，上层清液从浓密机顶部溢流至清水槽，通过清水泵返回到球磨机中。
上述方案中，细粒度溢流产物从受料筒内经浓密机给矿泵送至浓密机，经架设在浓密机上方的入料管进入中心进料管，在稳流装置内缓冲后，较大颗料直接进入下部沉降区在集料锥坑内沉淀，较细颗料经径向分流口进入池中平流沉降，随桥架回转的刮泥装置将沉淀在中心区域的物料沿池底刮入锥坑内，最后经底流泵排出。
与现有的“开路磨”生产装置及工艺相比，本发明的“闭路磨”生产工艺具有以下优点和积极效果：
(1)通过旋流器分级，改善了矿浆细度，杜绝或大幅度减少粗颗粒矿浆进入萃取工序，从而提高磷酸萃取率。结合试运行情况，磷矿浆细度(-100目)从原来的80％增加到现有的90％～93％，磷酸萃取率也超过了97％。
(2)大幅度降低了矿浆细度对球磨机的限制，避免了球磨机内物料多磨、过磨的情况，有利于延长球磨机衬板使用寿命。
(3)因细度影响降低，圆盘喂料量逐渐加大，一定程度上提高了给矿能力，有利于满足与实现三套磷酸装置的运行需求，减少电耗。
附图说明
图1为传统的“开路磨”生产工艺流程图；
图2为本发明提供的“闭路磨”生产工艺流程。
具体实施方式
为使本领域普通技术人员充分理解本发明充分理解本发明的技术方案和有益效果，以下结合具体实施例进行进一步充分说明。
本发明中通过“闭路磨”技术与“开路磨”工艺的优劣对比，并结合我公司原有磷矿处理装置，通过合理改造、分析和总结出一种利用闭路循环湿法球磨磷矿的装置和方法，达成了低耗能、高产量的效果。
如图2所示的一种利用闭路循环湿法球磨磷矿的方法，包括以下步骤：
经鄂破、圆锥***理后的磷矿石在湿法球磨后，进入水力旋流器利用离心力场分级。依托水力旋流器组的螺旋线进料体结构，利用进料管内预沉降作用，调控进料颗粒空间预排列，使颗粒在进入旋流器本体之前先在进料体断面上产生分层，进入水力旋流器后利用离心力场分级。大颗粒靠近分级设备本体外壁，小颗粒靠近分级设备本体内壁，在离心力场作用下，大颗粒随外旋流向下运动经沉沙口排出返回到球磨机进料端实现闭路循环直至达到工艺要求的细度，小颗粒随内旋流向上运动溢流至受料筒中得到细粒度溢流产物，从而实现磷矿浆的分级。
受料筒中的细粒度溢流产物(小颗粒矿浆)由浓密机给矿泵输入分段提耙浓密机，经架设在浓密机上方的入料管进入中心进料管。在稳流装置内缓冲后，一部分较大颗料直接进入下部沉降区在集料锥坑内沉淀，另一部分较细颗料经径向分流口进入池中平流沉降，大部分物料沉降在浓缩池中心区域。随桥架回转的刮泥装置将沉淀的物料沿池底刮入锥坑内(浓度进一步提高，但不会固结在坑内)，最后经底流泵排出。浓密机上层清液溢流至清水槽，经清水泵作用返回球磨机进料端，作湿法球磨用水，旋流器底流(粗粒级)则随溜槽返回磨机进料端，循环球磨。
本发明采用旋流器分级改善了矿浆细度，杜绝或大幅度减少粗颗粒矿浆进入后工序，有利于提高磷酸萃取率。同时大幅度降低了矿浆细度对球磨机给矿量的限制，有效提高了球磨机生产能力，很大程度上避免了球磨机内物料多磨、过磨的行业难题，延长了球磨机衬板使用寿命。结合本公司实际试运行情况，磷矿浆细度(-100目)从原来的80％增加到现有的90％～93％，磷酸萃取率也超过了97％。因细度影响降低，圆盘喂料量逐渐加大，一定程度上提高了给矿能力，有利于满足与实现三套磷酸装置的运行需求，减少电耗。

Claims (8)

1.一种闭路循环湿法球磨磷矿的装置，包括球磨机、旋流器、浓密机、旋流器给矿泵、浓密机给料泵、底流泵，其特征在于：
所述球磨机出料端通过旋流器给料泵与旋流器相连，球磨机进料端与旋流器底部沉沙口、清水泵和循环水相连；
所述浓密机通过浓密机给矿泵与旋流器顶部溢流口相连，浓密机底部与底流泵相连，浓密机顶部溢流口与清水泵相连。
2.如权利要求1所述的一种闭路循环湿法球磨磷矿的装置，其特征在于：所述旋流器为水力旋流器组，所述水力旋流器组具有螺旋线进料体结构。
3.如权利要求1所述的一种闭路循环湿法球磨磷矿的装置，其特征在于：所述浓密机为分段提耙浓密机。
4.如权利要求1所述的一种闭路循环湿法球磨磷矿的装置，其特征在于：在球磨机出料端和旋流器给料泵之间还设置有矿浆槽。
5.如权利要求1所述的一种闭路循环湿法球磨磷矿的装置，其特征在于：在旋流器顶部溢流口与浓密机给矿泵之间还设置有受料筒。
6.如权利要求1所述的一种闭路循环湿法球磨磷矿的装置，其特征在于：在浓密机顶部溢流口与清水泵间还设置有清水槽。
7.一种闭路循环湿法球磨磷矿的方法，其特征在于，包括以下步骤：(a)经破碎处理后的磷矿石进入球磨机进行湿法球磨后输送至矿浆槽，矿浆槽中的磷矿浆由旋流器给料泵输送至旋流器；(b)磷矿浆在旋流器中分级后，大颗粒向下运动经沉沙口排出返回至球磨机，小颗粒向上运动溢流至受料筒中得到细粒度溢流产物；(c)细粒度溢流产物由浓密机给矿泵输送至浓密机中，浓缩分离后的细颗粒矿浆由底流泵输送至下一工序，上层清液从浓密机顶部溢流至清水槽，通过清水泵返回到球磨机中。
8.如权利要求7所述的一种闭路循环湿法球磨磷矿的方法，其特征在于：细粒度溢流产物从受料筒内泵送至浓密机，经架设在浓密机上方的入料管进入中心进料管，在稳流装置内缓冲后，较大颗料直接进入下部沉降区在集料锥坑内沉淀，较细颗料经径向分流口进入池中平流沉降，随桥架回转的刮泥装置将沉淀在中心区域的物料沿池底刮入锥坑内，最后经底流泵排出。
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