中色華鑫馬本德礦業(yè)碎磨車間生產(chǎn)實(shí)踐

趙要鋒，張曉峰，2＊

（1.中色華鑫馬本德礦業(yè)有限公司，剛果（金） 盧本巴西 999059；2.中色礦業(yè)香港控股有限公司，剛果（金） 盧本巴西 999059）

中色華鑫馬本德礦業(yè)有限公司（以下簡(jiǎn)稱馬本德公司）位于剛果（金）上加丹加省，采用濕法冶煉工藝生產(chǎn)陰極銅產(chǎn)品。工廠建在盧本巴西與里卡西之間的森林中，為剛果（金）當(dāng)?shù)刂木G色環(huán)保無(wú)污染工廠。當(dāng)?shù)靥幱趧偣ń穑┠喜亢唾澅葋喯噜彽募拥ぜ鱼~礦帶上，銅礦資源豐富，表層多以氧化銅礦為主，多為露天開(kāi)采[1]。此地氣候分為明顯的干、雨兩季，干季基本無(wú)降雨，雨季雨水較多，經(jīng)常有短時(shí)暴雨。

圖1 馬本德公司航拍圖

圖2 馬本德公司碎磨車間

工廠始建于2013年4月，因周邊氧化銅礦豐富，采用全濕法工藝，整個(gè)工藝流程為破碎～磨礦～攪拌浸出～萃取～電積。設(shè)計(jì)陰極銅產(chǎn)能2萬(wàn)噸/a，實(shí)際產(chǎn)能已經(jīng)達(dá)到3.4萬(wàn)噸/a，2019年正在進(jìn)行4.5萬(wàn)噸/a擴(kuò)產(chǎn)改建中。

本文就近年來(lái)的工作實(shí)踐，針對(duì)破碎、磨礦工段的生產(chǎn)運(yùn)行情況進(jìn)行介紹，以期為國(guó)內(nèi)外同行提供借鑒[2]。

1 礦石碎磨工藝概況

1.1 原礦破碎段主要設(shè)備及工藝流程

破碎站由混凝土建筑構(gòu)成，建筑上方采用土料填埋方式形成備料和給料平臺(tái)，建造混凝土擋墻作為擋壩，阻止給料平臺(tái)上礦料因重力作用滑向設(shè)備端一側(cè)[3]。破碎站頂部開(kāi)口作為下料口，下方配置一臺(tái)重型板式給料機(jī)。礦料由車輛從下料口傾倒入重型板式給料機(jī)料箱，原礦傳輸至振動(dòng)給料機(jī)，振動(dòng)給料機(jī)將細(xì)料篩下進(jìn)入1#皮帶，大塊礦石進(jìn)入顎式破碎機(jī)處理。

破碎的礦石落入1#皮帶，顎式破碎機(jī)破碎粒度控制在200mm以內(nèi)。振動(dòng)給料機(jī)和顎式破碎機(jī)的下料口安裝在地表下，1#皮帶接料后從地表走出，將礦料運(yùn)至中間粉礦堆場(chǎng)。粉礦堆場(chǎng)地面下建有混凝土結(jié)構(gòu)給料倉(cāng)，垂直安放于1#皮帶終端。

在料倉(cāng)頂部垂直于1#皮帶中心線兩側(cè)各有一個(gè)下料口，下方各安裝有一臺(tái)重型板式給料機(jī)，操作中采用一備一用制度。由1#皮帶落下的礦料進(jìn)入重型板式給料機(jī)料箱，再由重型板式給料機(jī)落入2#皮帶，2#皮帶將礦料送入3#皮帶，經(jīng)過(guò)皮帶秤稱重進(jìn)入濕式半自磨機(jī)。

1.2 球磨礦段設(shè)備及工藝流程

馬本德公司球磨工藝以濕式半自磨、溢流型球磨與旋流器組配合方式，采用預(yù)先分級(jí)和檢查分級(jí)合一的第一段開(kāi)路、兩段閉路的磨礦工藝。具體操作方式如下：

（1）礦料由3#皮帶落入半自磨機(jī)進(jìn)料小車，在小車上方注入清水將礦料沖入半自磨機(jī)內(nèi)。

（2）經(jīng)半自磨機(jī)粗磨后礦漿進(jìn)入中間泵槽，與溢流型球磨機(jī)排出的礦漿混合后，由渣漿泵設(shè)備泵入旋流器分級(jí)。

（3）細(xì)料傳輸至深錐濃密機(jī)供給攪拌浸出工序，大顆粒返砂流入溢流型球磨再次細(xì)磨后排入中間泵槽，上述過(guò)程往復(fù)循環(huán)不間斷生產(chǎn)。

（4）濕式半自磨出口的礦漿濃度控制在50%～60%，旋流器溢流礦漿控制濃度為54%～56%，細(xì)度控制在過(guò)200目篩在70%以上，沉砂濃度在70%左右。

圖3 馬本德公司磨礦工藝

2 主要設(shè)備及工藝優(yōu)化

2.1 重型板式給料機(jī)

馬本德公司使用的重型板式給料機(jī)是中國(guó)有色（沈陽(yáng)）冶金機(jī)械廠生產(chǎn)制造，板面寬度1800mm，中心距長(zhǎng)度8000mm，給料能力大，并且能較準(zhǔn)確控制單位時(shí)間的給礦量。因自帶料箱大，在給礦車輛間歇式將礦料注入重型板式給料機(jī)料箱時(shí)，能確保持續(xù)傳輸原礦至振動(dòng)給料機(jī)。

破碎站給料原理是通過(guò)板面轉(zhuǎn)動(dòng)，料箱內(nèi)礦料在板面頭部因重力作用塌落。當(dāng)?shù)V料濕度較大時(shí)受擠壓容易發(fā)生粘結(jié)，會(huì)形成斷續(xù)的堆狀礦料落下，重型板式給料機(jī)在破碎站開(kāi)機(jī)操作時(shí)因振動(dòng)給料機(jī)和顎式破碎機(jī)配合使用，礦料仍然能均勻的輸送到皮帶上。但在粉礦堆場(chǎng)因建廠前設(shè)計(jì)時(shí)只有重型板式給料機(jī)直接給礦到皮帶，在礦料濕度較大時(shí)會(huì)造成給礦不均勻，皮帶掉料情況嚴(yán)重，并且粘結(jié)礦料經(jīng)常造成給料斗堵塞。因設(shè)計(jì)高度不足，難以仿照破碎站工作狀況增加振動(dòng)給料機(jī)解決上述問(wèn)題，經(jīng)多年實(shí)踐采用如下方式解決：

（1）針對(duì)礦料落入皮帶不均勻、皮帶掉料嚴(yán)重問(wèn)題，在皮帶整料箱出口安裝一塊活動(dòng)閘板，對(duì)皮帶上不均勻的堆狀的礦料進(jìn)行刮平，整料箱和皮帶形成了一個(gè)類似帶式給料機(jī)裝置，根據(jù)礦料濕度調(diào)節(jié)閘板的高度，以防止堵塞。

（2）針對(duì)礦料濕度控制，充分發(fā)揮斜坡型礦堆傾斜角度大的優(yōu)勢(shì)，雨水能及時(shí)從斜坡流走，有效避免滲入礦料，取礦料時(shí)從礦堆高坡處開(kāi)始向低坡處逐步使用。

2.2 濕式半自磨機(jī)

馬本德公司采用中國(guó)有色（沈陽(yáng)）冶金機(jī)械廠生產(chǎn)制造的MZS5525型濕式半自磨機(jī)，與同廠生產(chǎn)制造的MZ3650型溢流型球磨機(jī)配合使用。自磨機(jī)的有效容積為54立方米，固定轉(zhuǎn)速為14.9轉(zhuǎn)/分，筒體內(nèi)徑5500mm，筒體工作長(zhǎng)度2500mm，最大填充礦料20噸，鋼球25噸，筒體內(nèi)部襯板為平凸型，帶動(dòng)鋼球做拋落式運(yùn)動(dòng)，在排料端蓋上安裝格子型襯板，內(nèi)部是簸箕型襯板。

將料漿通過(guò)簸箕板送入中空軸頸內(nèi)同心安裝的圓筒篩，圓筒篩靠出料端安裝有返砂勺，圓筒篩內(nèi)同心安裝的自反裝置與返砂勺連接，將不能通過(guò)篩孔的物料返回至筒體重新磨碎。

濕式半自磨機(jī)處理最大直徑為200mm的礦石，有效簡(jiǎn)化破碎～磨礦流程，節(jié)省設(shè)備基建投資，降低生產(chǎn)成本。因自磨機(jī)容積大，礦石硬度及顆粒大，與襯板接觸面大，襯板磨損較快導(dǎo)致更換頻繁。襯板更換耗時(shí)長(zhǎng)，對(duì)后續(xù)工段影響嚴(yán)重。通過(guò)長(zhǎng)期的實(shí)踐改變襯板更換方法，具體操作方法如下：

（1）依據(jù)礦石硬度低，石塊少、粉礦多的特點(diǎn)，磨礦系統(tǒng)處理礦石能力最大能達(dá)到250噸/時(shí)，大于后續(xù)浸出工段處理能力，當(dāng)?shù)V漿注滿深錐濃密機(jī)時(shí)，磨礦系統(tǒng)利用間隙時(shí)間停機(jī)更換襯板。

（2）根據(jù)自磨機(jī)內(nèi)部襯板與礦料鋼球接觸面積不同，每次磨損程度不一，壽命從四個(gè)月到一年不等，采用分批更換方式，更換內(nèi)部襯板的周期分為筒體四個(gè)月、格子板四個(gè)月、進(jìn)料出料端外圈襯板五個(gè)月、進(jìn)料內(nèi)圈襯板八個(gè)月、簸箕板一年。每批次更換中再次對(duì)個(gè)體襯板分批操作，依據(jù)深錐濃密機(jī)備存礦料所能維持時(shí)間來(lái)安排當(dāng)期更換襯板的工作量，在備料不足前將更換襯板計(jì)劃完成，隨后開(kāi)機(jī)重新備料。其余需更換的襯板待下次備料滿時(shí)再次拆除更換。

此種襯板更換方法完全避免了對(duì)后續(xù)工段的影響，大幅度提高生產(chǎn)效率及降低生產(chǎn)成本。然而，襯板的分批次更換也會(huì)造成自磨機(jī)內(nèi)部鋼球及料漿運(yùn)動(dòng)的紊亂，部分料漿從進(jìn)料口濺出導(dǎo)致磨礦效率的降低，還需要進(jìn)一步改進(jìn)操作方式。

3 結(jié)論

（1）本文介紹了馬本德公司破碎-球磨段工序主要設(shè)備及運(yùn)作情況，能為同類型企業(yè)提供借鑒作用。

（2）馬本德公司獨(dú)創(chuàng)的間歇式更換球磨襯板工藝在贊比亞、剛果（金）地區(qū)屬于企業(yè)自主創(chuàng)新技術(shù)，有效提高設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率并為增產(chǎn)增效目標(biāo)奠定了基礎(chǔ)。

（3）馬本德公司經(jīng)過(guò)5年時(shí)間的運(yùn)作，其經(jīng)濟(jì)效益達(dá)到同地區(qū)最優(yōu)水平，工廠布局緊湊、各工序產(chǎn)能配置合理是逐年增產(chǎn)的基礎(chǔ)。