德興銅礦半自磨機(jī)磨礦介質(zhì)優(yōu)化試驗與應(yīng)用

張國斌

摘 要：介紹了德興銅礦半自磨系統(tǒng)流程及半自磨機(jī)使用Ф125鑄造鋼球作為磨礦介質(zhì)存在的問題。針對該問題提出了用Ф125鍛球替代鑄球方案，并在實際生產(chǎn)中進(jìn)行試驗應(yīng)用。為了處理難磨礦石，在實際生產(chǎn)中將鍛球直徑增大至Ф150，磨機(jī)臺效、鋼球單耗等關(guān)鍵生產(chǎn)指標(biāo)有了比較大的提高，取得了比較明顯的經(jīng)濟(jì)和社會效益。

關(guān)鍵詞：半自磨；介質(zhì)；磨礦；優(yōu)化

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.23.045 德興銅礦半自磨系統(tǒng)采用半自磨+球磨+頑石破碎的SABC流程，半自磨機(jī)和球磨機(jī)為一對一的配置，半自磨機(jī)規(guī)格為∮10.37×5.19m；球磨機(jī)為∮7.32×10.68m溢流型球磨機(jī)；半自磨機(jī)的排料端設(shè)有兩臺3600×7500mm直線振動篩（一用一備）進(jìn)行篩分，篩上產(chǎn)物去頑石破碎系統(tǒng)進(jìn)行破碎，篩下產(chǎn)物進(jìn)入兩組∮838-6 旋流器組（兩組同時工作）進(jìn)行分級；頑石破碎系統(tǒng)采用一臺 MP800 型圓錐破碎機(jī)，頑石經(jīng)破碎后返回半自磨機(jī)。

1 半自磨機(jī)原理

在選礦作業(yè)中，磨礦是最關(guān)鍵步驟，主要作用是把礦物粉碎研磨到一定的細(xì)度，實現(xiàn)脈石礦物和有用礦物的物理分離，為礦物選別提供基本條件。自磨機(jī)就是以物料自身作為磨礦介質(zhì)，磨機(jī)旋轉(zhuǎn)提升礦石至一定的高度拋落，礦石通過自身相互撞擊摩擦而粉碎的磨礦設(shè)備。因為是礦石自身作為磨礦介質(zhì)，對礦石性質(zhì)要求較高，自磨機(jī)適用性有限。大部分礦石在自身研磨的過程中會產(chǎn)生頑石，需要加入部分鋼球?qū)︻B石進(jìn)行破碎研磨；有些礦石雖然不會產(chǎn)生頑石，但是加入部分鋼球后可以明顯的提高磨礦能力，這就形成了半自磨機(jī)。添加鋼球的材質(zhì)、大小、鋼球質(zhì)量、鋼球充填率等都直接影響磨機(jī)磨礦能力和磨礦質(zhì)量。

2 德興銅礦半自磨存在的問題

德興銅礦半自磨投產(chǎn)時，由于多方面，使用自產(chǎn)Ф125鑄造鋼球（太白鑄造廠）作為磨礦介質(zhì)，在使用的過程中出現(xiàn)諸多問題，主要問題如下：

（1）鋼球破碎率大。鑄造鋼球沖擊韌性不高，而半自磨機(jī)直徑大（10.37m），鋼球隨磨機(jī)轉(zhuǎn)動提升高度高，在拋落沖擊的過程中鋼球容易破裂。根據(jù)日常生產(chǎn)數(shù)據(jù)分析，鋼球破碎率在5%以上。

（2）半自磨機(jī)臺效低。鋼球破裂后，原有點沖擊變成面沖擊，同時單個鋼球質(zhì)量變小，鋼球拋落沖擊力極大降低，磨礦作用劇減，半自磨機(jī)處理能力低，臺效僅為850t/h，遠(yuǎn)未達(dá)到設(shè)計臺效。

（3）磨礦鋼耗居高不下，達(dá)到了0.75kg/t。鋼球破裂后，總比表面積增加，鋼球與鋼球及礦石間接觸面增加，研磨作用增加，在相互研磨過程中增加了鋼耗。磨礦礦漿呈弱酸性，鋼球表面積增加，增加了鋼球腐蝕。

（4）半自磨機(jī)吐出鋼球量大，每天吐出鋼球量約為4.5噸。鋼球在半自磨機(jī)內(nèi)經(jīng)過沖擊研磨后直徑變小，當(dāng)小于頑石窗尺寸時隨頑石排除半自磨機(jī)，由于鋼球破裂，隨頑石排出的碎鋼球數(shù)量大，且呈不規(guī)則形狀。碎鋼球經(jīng)過電磁鐵選出后需要重新加回半自磨機(jī)，由于碎鋼球量大，給日常生產(chǎn)管理帶來很多困難。

（5）頑石破碎機(jī)跳機(jī)頻繁。頑石需要經(jīng)過破碎機(jī)破碎后返回半自磨機(jī)，由于頑石中碎鋼球多，電磁鐵很難完全清理干凈，實際生產(chǎn)中常常因為碎鋼球進(jìn)入破碎機(jī)導(dǎo)致破碎機(jī)跳機(jī)，影響正常生產(chǎn)。

3 試驗方案及結(jié)果

正常生產(chǎn)時，半自磨機(jī)每天根據(jù)實際處理量添加∮125鑄造鋼球約15噸。按照試驗要求改為每天添加∮125鍛造鋼球（余干鍛球廠）。半自磨機(jī)鋼球充填率約為9%，共約180噸鋼球，正常生產(chǎn)12天左右鍛球基本替換磨機(jī)內(nèi)∮的原有鑄球，之后鋼球保持動態(tài)穩(wěn)定，生產(chǎn)趨于穩(wěn)定。

從為期兩個月工業(yè)試驗結(jié)果看，基本符合預(yù)先判斷，取得了比較明顯的效果。

（1）半自磨臺效在逐步增加，在礦石性質(zhì)基本穩(wěn)定的狀態(tài)下，臺效由850t/h逐步增加自900t/h。

（2）鋼球單耗下降明顯，由原來的0.75kg/t下降至0.69kg/t。

（3）從添加鍛球開始，半自磨機(jī)吐出的碎鋼球數(shù)量在逐步減少，由每天4.5噸逐步減少至1噸左右，在添加鍛球15天后基本穩(wěn)定在1噸左右。

（4）半自磨吐出的鋼球形狀變化。從添加鍛球開始，吐出不規(guī)則形狀碎鋼球在逐步減少，規(guī)則圓形碎球在逐步增加，至15天后不規(guī)則碎鋼球數(shù)量極少并保持基本穩(wěn)定。

4 應(yīng)用實踐

在試驗的基礎(chǔ)上進(jìn)行了工業(yè)應(yīng)用，在實際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)處理難磨礦石時，臺效下降明顯。為了穩(wěn)定磨機(jī)處理難磨礦石的磨機(jī)臺效，結(jié)合日常生產(chǎn)經(jīng)驗，將鍛造鋼球直徑由125mm增大至150mm。

5 結(jié)論

德興銅礦半自磨機(jī)原使用∮125鑄造鋼球作為磨礦介質(zhì)，實際使用中由于半自磨機(jī)直徑大，鑄造鋼球韌性差，鋼球破碎率高，給生產(chǎn)帶來諸多難題。為此，使用韌性更好的∮125鍛造鋼球替代鑄造鋼球，取得了明顯的效果。半自磨機(jī)臺效由850t/h提高至900t/h，鋼球單耗有0.75kg/t降低自0.69kg/t。為了提高難磨礦石的處理能力，在應(yīng)用過程中將鋼球加大至∮150mm，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

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