青海某低品位金礦邦德球磨功指數測定研究

黃曉毅，楊平偉，陳曉博，范予晨

(陜西冶金設計研究院有限公司，陜西 西安 710032)

0 引 言

從近兩年黃金市場行情可見其價格走勢持續增高，黃金固有的避險屬性使其價格在未來上漲的概率仍然很大。低品位黃金礦山降本增效有助于企業經濟效益最大化。選礦廠中破碎磨礦作業工段能耗占整個選廠能耗比重可達40 %～70 %，其中磨機能耗成本更為突出，由此可見，合理地選擇磨礦設備非常重要。

選礦廠設計中，磨機選型常見的計算方法有2種：磨礦機單位容積處理量計算法(容積法)與磨礦效率計算法(功耗法)。前者按原礦或者新生成礦計算級別(一般用-0.074 mm粒級)的含率計算磨機單位容積的處理量，然后算出磨機處理量，此方法簡單易行，我國常用此法進行磨機選型計算。功耗法認為“礦石磨碎過程中礦塊所產生的新裂縫的長度與輸入的能量成比例”，因此磨機選型計算中按加工1 t礦石消耗的功計算磨礦總功耗，并由此確定磨機的型號、規格及臺數，此方法可以更好地與實際生產情況相匹配。

該文根據青海某低品位金礦磨礦工藝特點，確定了球磨功指數試驗控制篩孔尺寸并進行了球磨功指數測定，為選廠設計中球磨機的選型計算提供基礎數據。

1 試樣及試驗方法

1.1 試樣制備

按照試驗要求對原礦進行破碎篩分，得到-3.35 mm篩下產品作為試驗樣。試樣制備流程見圖1，兩段一閉路破碎流程，破碎設備為試驗室小型顎式破碎機。

1.2 邦德球磨功指數測定

邦德球磨功指數測定設備采用(φ305×305)型邦德功指數球磨機，第一次礦磨試驗可任意選擇磨機轉數。每次磨礦后，把所有產品從球磨機中排出來，用試驗篩進行篩分。第二次磨礦的磨機轉數要通過計算，以便逐漸產生250 %的循環負荷。第二次循環后，繼續上面的篩分和礦磨步驟，直到最后3次磨礦循環，單位球磨機轉速生產的篩下物料恒定，這樣就能得到250 %的循環負荷，邦德試驗需要7～10次循環。將最后1次磨礦循環的篩下物料進行篩分分析。

計算公式如下：

式中：

Wib——邦德球磨功指數，kW·h/t；

P1——實驗篩孔尺寸，μm；

F80——給礦粒度；給礦中80 %物料通過的粒度尺寸，μm；

Gbp——磨機每轉產生的細粉量，g/r；

P80——產品粒度；篩下80 %所對應的篩孔尺寸，μm。

2 試驗結果及討論

2.1 試樣松散密度及功指數球磨機給礦重量

將-3.35 mm礦樣混合均勻，對其進行松散密度測定。使用500 mL量筒裝滿試樣，對量筒中礦樣的進行稱重，為減小測定誤差，應重復進行多次，取其平均值作為最終數據。3次測定后試驗結果見圖1。

表1 試樣松散密度測定結果

由表1可知，給料為700 mL體積的礦樣，用于邦德功指數測定的礦樣的松散密度為1.77 g/cm3。計算功指數球磨機的給料重量為1 239 g。

2.2 磨礦給料粒度特性

將-3.35 mm礦樣混合均勻，對其進行粒度測定。采用套篩對試驗礦樣進行篩分分級，套篩選用200目、150目、100目、70目、32目、14目、10目、8目、7目、6目的篩孔，繪制測試礦樣給料粒度特性曲線，見圖2。

由功指數球磨機給料粒度特性曲線圖可知，該測試礦樣的給料粒度F80為1 872 μm。

2.3 球磨每轉細粉量測定

在球磨機中加入700 mL礦樣，磨礦作業采用干式閉路循環，磨礦后將礦樣過0.15 mm篩得到球磨機每轉新生成0.15 mm篩孔以下粒級物料重量Gbp。在最后3個周期中，Gbp最大值與最小值之差不超過這3個Gbp平均值的3 %時，則可以認為Gbp已達到穩定值，磨礦試驗達到平衡。磨礦試驗循環負荷須滿足要求250 %±5 %。

經測定，實驗穩定后最后三個周期的平均可磨度Gbp=1.133 g/r，循環負荷為251.66 %。

2.4 磨礦平衡時產品粒度特性

當Gbp達到穩定值時，對最終磨礦產品進行粒度篩析，繪制測試礦樣磨礦平衡時的產品粒度特性曲線，見圖3。

從圖3可知，最終磨礦產品中80 %的物料通過的粒度尺寸P80為117 μm。

2.5 球磨功指數計算

通過上述磨礦試驗和粒度分析，得到P1、Gbp、P80和F80等結果，見表2。

表2 球磨功指數相關測定結果

將上表中各參數代入邦德球磨功指數計算公式可得，該礦樣的邦德球磨功指數Wib=20.17 kW·h/t。

3 結 語

由于選礦廠設計中磨機選型需要，對青海某金礦進行了0.15 mm邦德球磨功指數測定。根據試驗結果計算得出邦德球磨功指數為20.17 kW·h/t。在今后的低品位金礦球磨機設備選型過程中，利用該測定的功指數和相應的效率系數，可計算出磨礦單位功耗，根據磨礦單位功耗和選礦廠設計流程中的給礦量，進一步算出磨礦作業總功率，從而確定合適的球磨機規格、臺數。