10.1 概述
10.2 中间试验
10.3 工业试验
10.4 中间试验和工业试验结果计算
第10章 中间试验和工业试验
10.1 概述
实验室小型
试验的特点
(2)试验分批操作,条件容易控制,
影响因素较少,因而在正常情况下,
试验指标比中间试验和工业试验高而
稳定;
(3)人力、物力、财力消耗较少,
灵活性大,允许在较大范围内进行探
索试验。
(1)规模小,试样量少,各次试验
的试样性质基本一致,试验数据的重
复性和可比性好;
实验室小型试验是一切试验的基础,实验室不能实现的过
程或工艺,工业上实现的可能性很小。
实验室小型试验
的局限性
(1)试验是分批操作,作业之间以及
循环返回物料对试验的影响不能充分暴
露;
(2)对给料性质波动和环境条件变化的影
响揭示不够全面;
(3)试验条件和生产条件不同;
(4)新方法、新工艺、新设备、新
药剂在实验室规模下取得的结果,对
于物料性质、环境条件、结构参数、
操作条件考察不够全面。
一般实验室的研究结果不能直接应用于工业生产,要经过
不同规模和深度的扩大试验;
特别是对于新矿石、新工艺、新设备、新药剂更是如此;
工艺比较简单,生产经验比较成熟的也可以直接应用。
10.1 概述
10.2 中间试验
10.3 工业试验
10.4 中间试验和工业试验结果计算
第10章 中间试验和工业试验
10.2 中间试验
中间试验是介于实验室小型试验和工业试验之间的中间
规模试验,亦称半工业试验或动态试验。
分类
单机(半工业型) 连续(动态)试验 实验厂试验
10.2.1 单机试验
单机试验主要是指对设备进行的单台试验。
分为新设备研制的单机试验和现有设备选择新矿石试验两
种情况。
新设备试制过程,先半工业型,再扩大为工业型。主要考
察设备放大以后的最佳结构参数和操作参数。
也可以考察技术经济指标和适用范围。
10.2.2 实验室连续试验
包括局部作业连续试验和全
流程
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连续试验两种。
局部连续是指对重要的一个或两个作业连续试验。例如:
重选或磁选作业较少进行全流程连续试验,因为选别原理
相对简单,中矿返回的影响较小。
全流程试验主要用于浮选:
一是因为浮选过程影响因素复杂,中矿返回影响大,间断
和连续过程的差别较大;
二是浮选过程所需矿石粒度小,试样量小,有可能在实验
室进行连续试验。
10.2.2 实验室连续试验
(1)目的
考察中矿返回后的影响,验证小型试验的条件、流程和指
标。
中矿返回后会带来一系列的影响:带回的药剂、矿泥、离子、
中矿在选别过程中如何分配等。
以上影响有时需要一定时间才能表现出来,操作上的调整
也需要一定时间才能稳定。虽然实验室进行了闭路试验,但
由于时间短,有些影响因素无法反应出来。
实验室闭路试验是有可能出现为保证精矿和尾矿品位而把大
量难选的物料压入中矿中,这种方式的长期影响很难在闭路
试验中体现出来。而一旦表现出来,对浮选的影响可能很大。
10.2.2 实验室连续试验
(2) 特点(相对于实验室分批试验)
试验是连续的,矿浆流态与工业生产相似,可反映中间产品
返回对过程的影响;
试验规模较大,持续时间较长,可在一定程度上反映矿石性
质和操作的波动对指标的影响;
试验结果较接近工业生产指标。见教材表10-1(p223)
10.2.2 实验室连续试验
连续试验的指标与小型试验指标的区别取决于以下因素:
◢矿石的复杂程度及难易程度:复杂程度是指有用成分和有
害成分的含量与种类;难易程度是指某一种有用成分的可选
性。
◢指标对条件变化的敏感性。是否有此类情况要在小型试验
时注意。小型试验的目的之一就是考察不同因素对指标的影
响规律和程度。
◢工业生产中矿石性质变化更大,而连续试验中变化较小。
(3)规模
与矿石性质复杂程度、工艺流程复杂程度、试验
设备规格有关。
◈矿石性质复杂的规模应该大;
◈工艺流程越复杂规模越大;
◈试验设备规格越大规模越大;
◈矿石原矿品位低试验规模应该增加。
10.2.2 实验室连续试验
(3)规模
从操作方面考虑,要有利于设备间的物料平衡,便
于物料的连接与输送,便于准确添加药剂等。
◈磨矿机与分级机的操作平衡:
◈便于药剂的准确添加,规模小,药剂用量低时有
些药剂计量困难;
◈附属设备的匹配,如砂泵等。
情况比较复杂,要根据具体情况确定。
连续试验的规模一般为30~1000kg/h,常采用30~
100kg/h,也可以减小到2-3kg/h。
10.2.2 实验室连续试验
(4)连续试验的设备
设备型式应与工业型设备相同或相似;
同一型式的设备要有多种规格
便于灵活配置和连接
便于操作和控制
要使工艺、操作条件等能灵活调整,因为根据试验结果可
能需要对工艺和药剂及条件进行调整。
要考虑产品的计量能方便进行。连续试验不象分批试验那
样可以把所有产品收集后过滤、烘干、称重。
10.2.2 实验室连续试验
实验室连续浮选设备图
(4)连续试验的设备
连续试验需要附属设备,如砂泵、连续给矿设备、小型连
续给药以及计量设备、中间储矿设施等
要综合考虑,有时做到完全匹配有困难;
需要画出设备联系图,即包括所有设备、设施及各自相互
连接关系的图。具体参考教材图10-1和10-2。
考虑实际应用时如何配置,与选矿厂
设计
领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计
有关,但又不完
全相同。只能在平地,场地有限,有些中间过程不同。
10.2.2 实验室连续试验
实验室连续磁选试验
流程图
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设备型号及生产厂家
序号 设备名称 型号 推荐厂家 备注
1 格子式球磨机 XMQL420×450
武汉探矿机械
厂
2 格子式球磨机 XMQL420×450
武汉探矿机械
厂
球的配比不
同
3 筒式磁选机 400×400
北京矿冶研究
总院
三个不同磁
场强度
4 筒式磁选机 400×400
北京矿冶研究
总院
磁场强度不
同
5 水力旋流器 FX50-PU
威海市海王旋
流器有限公司
6 电磁螺旋柱 鞍山科技大学 需要定做
8 离心砂浆泵1台 旋流器用
9 立式砂泵7台
武汉探矿机械
厂
输送矿浆用
10.2.2 实验室连续试验
(5)连续试验的局限性
相对实验室试验规模大,人力、物力、财力花费大,因而持
续时间不能太长,内容不能太广;
试样量较大,必须考虑试验样品及试验产品的堆存与处理;
设备规格相对较小,设备操作参数不能作为设计依据,有关
设备负荷,水、电、材料消耗等技术经济指标,只有参照生
产现场或在工业型设备上核对后才能利用。
10.2.2 实验室连续试验
(6)程序
(1)试样和加工
试样量一般为几吨~几十吨,也可能为几十千克。
根据试验规模确定。样品要破碎和混匀,粒度根据试验规模
和设备确定。
(2)物质组成与物理化学性质研究
验证与小型试验所用矿石性质的差别,应基本相同,如果差
别太大应查清原因,确定是否需要重新取样
(3)制定连续试验方案、流程和条件
根据小型试验结果提出具体试验方案,要根据矿石性质变化
情况、试验的规模和小型试验的结果确定最终试验流程并考
虑如何调整。
(4)试验准备
计算、选择、配置设备;
清水试车,确定采样点,准备采样工具,准备药剂等。
(5)预备试验和调整
因为连续试验与分批试验有区别,所以需要进行预选试验,
目的主要是对所确定的参数进行调整,以适应连续试验的
条件,具体包括:
1)磨矿细度和浓度的调整
分批试验时磨矿是间断的,而连续试验时磨矿是连续的,
磨矿产品的性质不同,所需要的磨矿细度也不同,有用成
分在各粒级中的分布也不同。而磨矿细度是影响浮选的最
重要的因素,所以首先要确定合适的磨矿浓度和磨矿细度。
使磨矿细度和粒度组成与小型试验相近。
需要用到破碎磨矿中所讲的知识。
(5)预备试验和调整
2)药剂的调整
包括药剂的用量和添加地点。可以根据小型试验的结果确
定开始的药剂制度,然后根据试验中出现的现象和结果进
行适当调整。
如何调整主要根据小型试验的结果、专业知识和经验确定,
很难给出统一的标准和方法。
要注意药剂的计量和调整方式要比较灵活和准确。
3)调整浮选条件
包括各作业的矿浆浓度、pH值、液面高低、充气量大小等。
矿浆流量可以用流量计控制各处的补加水量进行;
pH值最好有在线监测;
充气量大小一般要根据泡沫的情况调整。
(5)预备试验和调整
4)调整中矿量
中矿的返回地点、循环量大小和稳定性对指标的影响是连续
试验考察的重要因素,必须引起特别重视;
返回地点可以先根据小型试验的结果确定,根据结果看是否
需要调整;
中矿量的调整有时比较困难,需要通过多种因素的调整才能
实现。需要专业知识、小型试验的结果和经验才能调整好。
必要时对中矿的组成进行检查,根据检查结果进行调整。
5)调整浮选时间
连续试验的浮选时间即是矿浆在某作业中所有浮选槽的停留
时间。注意不要出现短路;
根据浮选指标,结合试验现象进行调整,确定浮选时间,必
要时进行比较试验。
(6)正式试验
所有参数调整好后进行正式试验,即保持所有条件不变的条
件下连续运行;
连续运行的时间应在48小时以上,最低不能少于24小时。
所以试验前要准备足够的试样。
浮选连续试验一般需要进行如下参数分析:
原矿处理量;
原矿粒度及金属分布;
磨矿浓度、分级机浓度、分级机溢流浓度和粒度;
药剂浓度和用量;
矿浆pH值和温度;
各产品的浓度、粒度、品位等。
(7)取样和检测
连续试验不能直接获得各产品的重量,需要有合适的取样方
法;
取样是否准确非常重要,要充分重视;
要先确定各产品需要取样的位置和种类:品位、粒度、浓度、
pH值、计重等
绘出取样点布置和种类流程图;
(7)取样和检测
包括当班取样和流程考查样。
当班检查样只采取给料和产品样品(原、精、尾矿),每
15min或30min取样1次,试样2h合并化验1次,用于指导试
验。
流程考查样是为计算数质量流程和料浆流程,指导下班操作
和作为设计依据。按采样流程每30min或1h取样1次,每班
取8~16次,各产品试样按1个班分别合并,送化验分析。
由于连续试验时有些样品不太好取,特别是中间产品,所以
设备配置和选择时就要考虑取样地点和方法。具体原则已在
第2章讲过。
10.2.3 试验厂试验
试验厂试验是建立专门的选矿厂供试验用。目的是进一步验
证实验室或连续试验的技术指标,更准确的确定经济指标。
具体目的:
考察矿石性质变化对操作条件和指标的影响。试验厂用实际
矿石,也不可能把所有矿石混匀后使用,所以矿石性质变化
较大。
为设计选矿厂提供更可靠的设计资料和指标,保证未来选厂
达到设计指标;
为新建选厂
培训
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操作和管理人员;
为处理类似矿石提供试验场地;
为其他试验提供中间产品:多金属分离,精矿产率很小时,
分离试验矿样在小型试验时不易获得;
进行试生产。
10.2.3 试验厂试验
适用条件:
未来所建选矿厂规模大、基建投资大;
矿石组成虽然简单,但有用成分品位低,嵌布粒度细,
共生关系复杂
矿石中有用矿物品种多,嵌布粒度细,共生关系复杂;
采用新工艺、新设备、无生产经验可借鉴,可通过试验
厂试验验证实验室试验或连续试验的流程方案和技术经
济指标的稳定性和可靠性。
试验厂是新建厂的一个雏形,但其流程是可变的,设备
配置具有一定的灵活性。
试验厂的主要任务是试验,而正式选厂的主要任务是生
产产品。
10.2.3 试验厂试验
适用条件:
试验厂的规模大小要根据试验的目的,结合具体条件确
定,可能的条件下规模尽可能大;
由于试验厂的试验程序和取样与连续试验基本相同;具
体例子请参看教材图10-5;
试验厂给矿性质变化较大,指标要采用较长时间的指标
平均值;
10.1 概述
10.2 中间试验
10.3 工业试验
10.4 中间试验和工业试验结果计算
第10章 中间试验和工业试验
10.3 工业试验
在工业生产现场进行的试验,包括单机试验、局部流程试
验和全流程试验。
在下列情况下需要进行工业试验:
(1)新设备在生产现场的定型试验;
(2)为设计新厂;
(3)正在生产的现场进行工艺改革。
工业试验的内容和程序、取样等与中间试验基本相同,但
工业试验中可以调节的因素更少。
仅介绍工业试验准备、新设备工业试验、新选厂设计的工
业试验、现场改革试验以及取样和检测的特点。
10.3.1 试验准备
由于工业试验的资金消耗较大,需要进行认真的准备,
尽量避免不必要的经济损失。
(1)组织管理工作
工业试验规模大,参加的人员多,涉及的部门多,各
部分的配合和人员的有效组织是非常重要的。
一般要成立专门的领导小组;
要明确每个岗位和人员的任务和责任;
要协调好各部分之间的工作,特别是检测部们等。
10.3.1 试验准备
(2)试样的采取和代表性
根据试验的目的确定;
如果为未来设计选厂用,试样的代表性应代表未来选
厂处理矿石3~5年的矿石量;
必要时进行实验室验证试验;
新设备的单机试验可以用现有矿石。
(3)调整流程和设备
根据试验的目的,考虑对现有设备进行必要的调整,
并对设备进行检修,使设备处于正常状态。
对新设备需要扩建和安装。
10.3.2 新设备的工业试验
目的:
通过试验改进和完善设备的结构,找出其最佳结构参
数和操作参数,以便定型生产。
一般是单机试验。
具体内容:
(1)调整试验:在生产条件下运行中,发现设备的不
足,对参数进行必要的调整和完善;
(2)条件试验:在不同参数下进行运行,找出该设备
的最佳参数;
(3)对比试验:与原有设备进行对比试验,时间应足
够长,试样性质应相同;
(4)提供技术经济指标,包括固定投资、消耗费用;
(5)确定设备的应用范围。
10.3.3 设计新选厂的工业试验
条件:
对以矿石性质复杂,或者采用新工艺、新设备,而又
无经验可参考时进行。
注意:
可以是局部作业试验,也可以是全流程试验。
局部作业只对关键的作业进行试验:如磁化焙烧磁选
过程,主要是焙烧过程,而磁选过程比较简单,所以
可以只对焙烧部分进行工业试验。
全流程试验即对所有作业都进行试验。
要注意一些辅助作业的考察,如沉降、过滤等。
必要时进行对比试验。
现场工艺流程改革一般采用对比法
有两种方法:
不同系列对比法:一个系列用原流程,一个系列用新流
程对比;
同一系列对比法:同一系列用不同的工艺在不同时间对
比;
一般用前一种方法较好,因为矿石性质变化较大。
注意:
对比所用矿石性质要一致;
各系列的设备应处于各自的最佳状态;
运行时间应该足够长;
对比应取多次试验的平均值。
10.3.4 选厂工艺改革的工业试验
与实验室连续试验基本相同。
注意取样的难度可能比实验室大,特别是管道、
溜槽等取样更困难。如管道可能是封闭的,需要
分开取样的产品,工业上是管道直接混合的,所
以有时需要为取样方便进行改造。
应尽量采用自动控制和在线检测设备。如果用人
工检测,一定要及时,要考虑到检测的滞后效应。
10.3.5 工业试验的取样和检测
10.1 概述
10.2 中间试验
10.3 工业试验
10.4 中间试验和工业试验结果计算
第10章 中间试验和工业试验
10.4 中间试验和工业试验结果计算
• 中间试验或工业试验不仅要提出最终指标,还要计算出数
质量流程和矿浆流程;
连续试
验和小
型试验
计算的
区别
实验室分批试验几乎所有产品的重量都是
实测的,产率是实际产率,回收率是实际
回收率。
而连续试验或工业试验中不能得到各产品
的重量,只能根据品位推算,计算出的产
率和回收率是理论值。
小型试验计算的原始指标是重量和品位;
原矿的重量和品位是计算出的;而中间试
验相反,原矿计量比较准确,产品很难准
确计量,因此取原矿的重量和品位作为原
始指标。
10.4 中间试验和工业试验结果计算
• 中间试验或工业试验不仅要提出最终指标,还要计算出数
质量流程和矿浆流程;
连续试
验和小
型试验
计算的
区别
中间试验持续时间长,指标是波动的,不
能仅仅根据一、二批试验的结果推荐指标,
必须计算平均值;
平均值计算是否用所有数据也要分析,根
据数据和试验中的情况,要去除明显存在
问题的数据;
数据对比可用数学的方法;
流程计算结果要平衡,不平衡时要找出原
因。
具体计算方法在《选矿厂设计》中专门讲。