立式攪拌磨機(jī)在選錫中礦再磨工藝的應(yīng)用研究

李前進(jìn)，盧致明＊，符海桃，張 佳，王 槐

（云南華聯(lián)鋅銦股份有限公司，云南 文山663701）

1 立式攪拌磨機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理

圖1 立式攪拌磨機(jī)結(jié)構(gòu)示意

立式攪拌磨機(jī)主要由筒體、螺旋攪拌器、傳動(dòng)裝置 和機(jī)架等部件組成。待磨物料一般從筒體下部或上部給料口給入，在電機(jī)驅(qū)動(dòng)下，減速機(jī)帶動(dòng)螺旋攪拌器緩慢旋轉(zhuǎn)。磨礦介質(zhì)和物料在筒體內(nèi)作整體的多維循環(huán)運(yùn)動(dòng)和自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，物料在研磨介質(zhì)之間受到摩擦力、剪切力、擠壓力和沖擊力等的綜合作用而達(dá)到研磨的效果[1]。

研磨后，細(xì)顆粒物料從溢流口排出，粗顆粒物料則循環(huán)回磨機(jī)底部進(jìn)行新一輪的研磨實(shí)現(xiàn)了攪拌磨內(nèi)部分級(jí)的目的。可以通過(guò)給料能力，料漿流速、給料壓力的調(diào)整以及水力旋流器的操作參數(shù)的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品細(xì)度的調(diào)整。立式攪拌磨機(jī)結(jié)構(gòu)示意見(jiàn)圖1。

2 選錫中礦再磨工藝應(yīng)用研究

2.1 現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)工藝流程及存在的問(wèn)題

云南某多金屬選礦廠選錫作業(yè)中礦再磨采用旋流器與磨機(jī)組成的開(kāi)路磨礦，旋流器溢流與磨礦產(chǎn)品一并進(jìn)入中礦搖床進(jìn)行選別，中礦再磨工藝流程見(jiàn)圖2。

現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)中主要存在以下問(wèn)題：

（1）原礦中錫石多與磁黃鐵礦、石英、鎂鋁榴石、透輝石、綠泥石，方解石、黑云母等礦物連生，另有部分細(xì)粒錫石顆粒包裹于磁黃鐵礦、綠泥石、透輝石、石英顆粒中，球磨機(jī)磨礦效率低，不易在磨礦過(guò)程中充分解離[2]。

（2）球磨機(jī)能耗較高，鋼球單耗較高。

（3）球磨機(jī)在使用過(guò)程中噪音較大，高于97dB，嚴(yán)重危害崗位員工的職業(yè)健康[3]。

表1 改造前后磨礦細(xì)度對(duì)比

表2 改造前后磨礦介質(zhì)使用情況對(duì)比

表3 改造前后磨機(jī)能耗對(duì)比

圖2 中礦再磨工藝流程

2.2 改造方案的確定

考慮到目前立式攪拌磨機(jī)在銅、鋅等粗精礦再磨系統(tǒng)中的成功應(yīng)用和立式攪拌磨機(jī)應(yīng)用在細(xì)磨中的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，決定將選錫中礦再磨球磨機(jī)MQG1650＊3000更換為CSM-60立式攪拌磨。技改工作于2017年9月完成并投入生產(chǎn)運(yùn)行。

3 改造效果

3.1 磨礦細(xì)度

通過(guò)取樣分析發(fā)現(xiàn)，改造前磨礦細(xì)度-200目?jī)H提升了6.11%、-400目提升了10.53%，改造后磨礦細(xì)度-200目提升了10.53%、-400目提升了7.15%，說(shuō)明改造后磨礦細(xì)度、中間粒級(jí)含量明顯提升，過(guò)粉碎現(xiàn)象明顯減少。改造前后磨礦細(xì)度對(duì)比見(jiàn)表1。

3.2 磨礦介質(zhì)

改造前中礦再磨球磨機(jī)磨礦介質(zhì)為高鉻球，而傳統(tǒng)的立式攪拌磨機(jī)研磨介質(zhì)一般采用耐磨鋼球或軸承鋼球，考慮到該選礦廠已有將納米陶瓷球成功應(yīng)用到銅、鋅粗精礦再磨的成功先例，決定改造后立式攪拌磨機(jī)仍采用納米陶瓷球作為磨礦介質(zhì)。

納米陶瓷球是一種新興的立式攪拌磨機(jī)研磨介質(zhì)，在常溫下具有高強(qiáng)度和高韌性、高密度、耐磨性好、耐高溫、耐腐蝕、剛度高，流動(dòng)性好，研磨效率高等優(yōu)點(diǎn)。與軸承鋼球相比，其磨礦效果更好，磨耗及使用成本更低。改造前后磨礦介質(zhì)使用情況對(duì)比見(jiàn)表2。

由表2可以看出：使用納米陶瓷球作為立式攪拌磨機(jī)磨礦介質(zhì)，日常補(bǔ)加球量和磨礦單耗有大幅度下降，日常補(bǔ)加球量由改造前的50kg/d下降到1.5kg/d，磨礦介質(zhì)單耗由0.0417kg/t下降到0.0013kg/t，磨礦介質(zhì)單位成本由0.261元/噸下降到0.044元/噸、降低了83.14%。

3.3 能耗

由表3可以看出，改造后磨機(jī)運(yùn)行功率下降了30kw，用電單耗下降了0.3kw·h/t，用電單位成本下降了0.264元/噸，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能降耗的目的[4]。

3.4 噪音

改造后中礦再磨作業(yè)區(qū)域的噪音分貝由改造前的97～99dB下降到84～85dB，達(dá)到了中華人民共和國(guó)國(guó)家職業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn) GBZ/T 189.8—2007《工作場(chǎng)所物理因素測(cè)量 第8部分：噪聲》的要求標(biāo)準(zhǔn)。

4 效益分析

4.1 經(jīng)濟(jì)效益

該選礦廠處理能力為1200t/d，全年開(kāi)機(jī)時(shí)間按330天計(jì)算。改造后磨礦介質(zhì)單位成本降低了0.217元/噸，可以節(jié)約成本8.59萬(wàn)元/年；用電單位成本降低了0.132元/噸。

可以節(jié)約用電量23.76萬(wàn)kw·h/年、節(jié)約用電成本10.45萬(wàn)元/年；合計(jì)可以節(jié)約生產(chǎn)成本19.04萬(wàn)元/年。另外，改造后中礦再磨磨礦細(xì)度、中間粒級(jí)含量明顯提升，過(guò)粉碎現(xiàn)象明顯減少，中礦搖床出礦效果明顯好轉(zhuǎn)，有利于提高選錫綜合回收率。

4.2 社會(huì)效益

改造后中礦再磨作業(yè)區(qū)域的噪音分貝由97～9dB下降到84～85dB，達(dá)到了中華人民共和國(guó)國(guó)家職業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn) GBZ/T 189.8—2007《工作場(chǎng)所物理因素測(cè)量 第8部分：噪聲》的要求標(biāo)準(zhǔn)。

同時(shí)立式攪拌磨日常維護(hù)、操作、保養(yǎng)方便，日常補(bǔ)加球量小，降低了操作員工的勞動(dòng)強(qiáng)度，減少職業(yè)健康危害因素，有明顯的社會(huì)效益。

5 結(jié)論

（1）云南某多金屬選礦廠在國(guó)內(nèi)首次將立式攪拌磨機(jī)成功推廣應(yīng)用到了選錫中礦再磨工藝，中礦再磨磨礦細(xì)度、中間粒級(jí)含量明顯提升，過(guò)粉碎現(xiàn)象明顯減少，中礦搖床出礦效果明顯好轉(zhuǎn)，有利于提高選錫綜合回收率。

（2）使用納米陶瓷球作為立式攪拌磨磨礦介質(zhì)，在保證磨礦細(xì)度的前提下，日常補(bǔ)加球量和磨礦介質(zhì)單耗有大幅度下降，日常補(bǔ)加球量由改造前的50kg/d下降到1.5kg/d，磨礦介質(zhì)單耗由0.0417kg/t下降到0.0013kg/t，磨礦介質(zhì)單位成本由0.261元/噸下降到0.044元/噸、降低了83.14%。

（3）改造后，磨礦介質(zhì)消耗減少節(jié)約成本8.59萬(wàn)元/年，磨礦能耗下降可以節(jié)約成本10.45萬(wàn)元/年，實(shí)現(xiàn)了降本增效、節(jié)能降耗的目的。

（4）改造后，中礦再磨作業(yè)區(qū)域的噪音分貝由97～99dB下降到84～85dB，達(dá)到了中華人民共和國(guó)國(guó)家職業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn) GBZ/T 189.8—2007《工作場(chǎng)所物理因素測(cè)量 第8部分：噪聲》的要求標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)立式攪拌磨日常維護(hù)、操作、保養(yǎng)方便，日常補(bǔ)加球量小，降低了操作員工的勞動(dòng)強(qiáng)度，減少職業(yè)健康危害因素，有明顯的社會(huì)效益。