3. 金属平衡表的基本结构与要素
金属平衡表是选矿厂技术管理的核心台账,它把一段时间内进入和排出流程的物料量、金属量按物料项逐行登记,再通过品位、产率、回收率三个参数把"量"和"质"联系起来。理解这张表,关键不是记住表格长什么样,而是搞清楚每一行代表什么物料、每一列代表什么参数、这些参数之间受哪些约束关系制约。本节围绕物料项、参数项和标准化格式三个层面展开。
一、物料项:平衡表的"行"
金属平衡表的行按物料在流程中的位置划分,常见的有原矿、精矿、尾矿,以及中矿、粗精矿、扫选精矿等中间产品。原矿是进入选别作业的给矿,是平衡的起点;精矿是最终合格产品,是金属的主要去向;尾矿是排出的废弃物料,是金属损失的主要载体。中间产品则出现在多段磨选流程中,例如粗选精矿再磨再选时产生的粗精矿、中矿返回再选时产生的中矿,它们既不是最终产品,也不是最终尾矿,需要在平衡表中单独列出,否则金属量会在流程内部"凭空消失"或"重复计算"。
实际编表时,物料项的划分要与流程考查的取样点一一对应。比如一段磨矿—粗选—扫选—精选流程,取样点通常设在原矿给矿、粗精矿、精选尾矿(中矿)、最终精矿、最终尾矿五处,平衡表就应有对应的五行。若流程中有磁选、重选、浮选联合工艺,还要按作业段分别列出各段的给矿和产品,避免把不同作业的物料混在一行里。
二、参数项:平衡表的"列"
每一行物料需要登记三类参数:重量(或干矿量)、品位、金属量,以及由它们派生出的产率和回收率。重量通常以吨或千克为单位,按干矿计;品位是目标金属在该物料中的质量分数,常用百分数或克/吨表示,贵金属多用克/吨;金属量等于重量乘品位,是平衡计算的核心量。产率是某物料重量占原矿重量的百分比,回收率是某物料金属量占原矿金属量的百分比。三者关系为:
金属量 = 重量 × 品位
产率 γ = 某物料重量 / 原矿重量 × 100%
回收率 ε = 某物料金属量 / 原矿金属量 × 100% = γ × β / α × 100%
其中 α 为原矿品位,β 为产品品位。由全量平衡(各产品重量之和等于原矿重量)和金属平衡(各产品金属量之和等于原矿金属量)可以解出精矿产率和回收率,这是金属平衡表最常用的两个计算式:
γ精 = (α - θ) / (β - θ) × 100%
ε精 = γ精 × β / α × 100%
式中 θ 为尾矿品位。这两个式子说明:只要原矿、精矿、尾矿三个品位测定准确,产率和回收率就能算出来,重量数据主要用于校核。实际编表时,重量、品位、金属量三列都要填,产率和回收率列由计算得出,最后用金属量平衡差检验数据是否自洽。
三、标准化格式与平衡校核
金属平衡表通常采用统一表头:物料名称、重量(t)、品位(%)、金属量(t)、产率(%)、回收率(%),表末设"合计"行。合计行的重量应等于原矿重量,金属量应等于原矿金属量,产率和回收率合计应为100%。实际数据因取样、化验误差不会完全相等,允许有一定偏差,但偏差超过规定范围(如金属量相对偏差超过2%~3%)就要查明原因,重新校核取样和化验数据。
下表是一个示例(数据为合理假设,仅用于说明格式与计算关系):
| 物料 | 重量/t | 品位/% | 金属量/t | 产率/% | 回收率/% |
|---|---|---|---|---|---|
| 原矿 | 1000.0 | 1.20 | 12.00 | 100.00 | 100.00 |
| 精矿 | 105.0 | 10.50 | 11.03 | 10.50 | 91.88 |
| 尾矿 | 895.0 | 0.11 | 0.98 | 89.50 | 8.12 |
| 合计 | 1000.0 | — | 12.01 | 100.00 | 100.00 |
表中精矿回收率按 ε = γβ/α 计算得 10.50%×10.50%/1.20% ≈ 91.88%,尾矿回收率约 8.12%,两者之和为100%。金属量合计12.01 t 与原矿12.00 t 相差0.01 t,属正常化验误差范围。若流程含中矿返回,中矿行要单独列出其重量、品位、金属量,但中矿不参与最终产率和回收率的合计,只用于流程内部金属量校核,这一点在编表时最容易出错。
把这张图与上面的示例表对照看,可以理清编表顺序:先按取样点确定行,再逐行填重量和品位,算出金属量,最后用平衡关系求产率、回收率并做闭合校核。中间产品行只参与流程内部校核,不进入最终合计,这是保证平衡表逻辑自洽的关键约定。