磨礦預(yù)先篩分工藝的工業(yè)實(shí)踐

任壯林，高軍雷

（伽師縣銅輝礦業(yè)有限責(zé)任公司，新疆 喀什844000）

1 礦石性質(zhì)

新疆某銅礦礦石：礦石類型地表是氧化礦，深部為原生礦，中部為混合型銅礦石。原礦含泥多、密度低、易破易磨，屬于低硫低鐵單一銅礦。礦物組成比較簡單，銅礦物主要由輝銅礦、銅藍(lán)、藍(lán)銅礦、孔雀石組成，脈石礦物主要由石英、鉀長石、方解石、鉀長石、絹云母組成，化學(xué)成分分析結(jié)果見表1。

礦石主要有粒狀結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)、填隙結(jié)構(gòu)；常見稀疏密集浸染狀構(gòu)造、團(tuán)塊狀構(gòu)造、條帶狀和星散狀構(gòu)造。

2 磨礦分級流程及設(shè)備

利用原礦特性，在原礦進(jìn)入磨礦作業(yè)之前，采用預(yù)先篩分工藝，將細(xì)粒級物料預(yù)先篩出。篩下產(chǎn)品及球磨機(jī)排礦進(jìn)入旋流器分級，篩上產(chǎn)品及旋流器沉砂進(jìn)入球磨機(jī)。預(yù)先篩分采用2YK2400×4800直線篩，磨礦為Φ3600×4500格子型球磨機(jī)，分級為Φ500×6旋流器組，旋流器給礦泵為10／8E－AH沃曼渣漿泵，磨礦分級流程見圖1。

3 預(yù)先篩分工藝的基礎(chǔ)條件

選礦廠的生產(chǎn)規(guī)模多由球磨機(jī)的處理能力決定，通過提高球磨機(jī)的處理能力，可實(shí)現(xiàn)擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模、降低生產(chǎn)成本的目的。

該礦石易破碎、易磨礦，原礦細(xì)粒級物料含量高，并含較多礦泥，原礦粒度組成見表2。

從表2中看出，原礦中－200目含量達(dá)到26.88%，－0.010mm 粒級占6.20%，說明該礦含泥量較大，在磨礦前將細(xì)粒級物料篩出，篩出部分不經(jīng)磨礦直接進(jìn)入浮選，可降低球磨機(jī)負(fù)荷，或說是提高了球磨機(jī)的生產(chǎn)能力。

表1 原礦化學(xué)成分分析結(jié)果／%

表2 原礦粒度組成

圖1 帶預(yù)先篩分的一段閉路磨礦流程

4 磨礦分級流程考察

預(yù)先篩分采用2YK2400×4800雙層直線篩，上層篩孔為5mm×30mm，下層篩孔2mm×30mm，上層篩篩上產(chǎn)品和下層篩篩上產(chǎn)品合并，與旋流器的沉砂一起給入球磨機(jī)。篩上產(chǎn)品粒度組成見表3，篩下產(chǎn)品粒度組成見表4，旋流器沉砂粒度組成見表5，球磨機(jī)排礦粒度組成見表6，旋流器溢流粒度組成見表7。

由表3篩上產(chǎn)品粒度組成可以看出篩上產(chǎn)品中－2.0mm粒級含量僅為3.98%，說明篩分效果良好，所含細(xì)粒級是沖洗水強(qiáng)度不夠所造成。

由表4篩下產(chǎn)品粒度組成可以看出－2.0mm粒級占96.46%。＋2.00mm粒級為3.54%，是由個別篩孔破碎造成，－0.010mm的微細(xì)粒級高達(dá)12.12%，說明該礦石含泥量大。

由表5旋流器沉砂粒度組成可以看出大部分物料集中在2.00～0.074mm 區(qū)間，占67.19%，該區(qū)間物料是球磨機(jī)循環(huán)負(fù)荷中主要的構(gòu)成部分。－0.074mm粒級僅占18.51%，說明旋流器分級效果良好。

由表6球磨機(jī)排礦粒度組成可以看出＋5.0mm粒級僅占4.3%，說明球磨機(jī)的磨礦效果良好。－0.010mm粒級占－4.76%，說明沒有產(chǎn)生過磨現(xiàn)象，次生礦泥少于原生礦泥。

球磨機(jī)排礦和篩下產(chǎn)品合并作為旋流器給礦，從表4和表6可以看出篩下產(chǎn)品和球磨機(jī)排礦中－200目粒級含量分別為47.25%和39.66%，兩者粒度組成接近，合并比較理想。

表3 篩上產(chǎn)品粒度組成

表4 篩下產(chǎn)品粒度組成

表5 沉砂粒度組成

表6 球磨排礦粒度組成

表7 溢流粒度組成

5 磨礦分級流程的工藝技術(shù)指標(biāo)

1）預(yù)先篩分篩下產(chǎn)品直接進(jìn)入旋流器，此部分物料產(chǎn)率是44.57%，即球磨機(jī)的磨礦負(fù)荷減少44.57%，這為球磨機(jī)處理能力創(chuàng)造了很大的提升空間。

2）旋流器的分級量效率71.23%，分級的質(zhì)效率59.35%，說明旋流器分級效果良好，減少了合格粒級的重復(fù)再磨現(xiàn)象。

3）球磨機(jī)的返砂比323.70%，是一個很理想的狀態(tài)，說明鋼球配比合理，球磨機(jī)工作狀態(tài)穩(wěn)定。

4）球磨機(jī)是10kV供電，電機(jī)功率1250kW，額定電流83A，實(shí)際球磨機(jī)電流僅為33A，負(fù)荷率僅是40%，磨礦電耗為5.3kW·h／t，總的選礦電耗僅為15.8kW·h／t，比較而言該選廠選礦電耗很低，原因一是該礦石硬度低，易磨礦；二是預(yù)先篩分工藝降低了磨礦電耗，每噸礦石可降低2kW·h／t，節(jié)電效果明顯，這說明通過工藝流程節(jié)電比設(shè)備本身的節(jié)電效果好得多。

5）磨機(jī)利用系數(shù)。目前，該選廠經(jīng)改造后實(shí)際生產(chǎn)能力達(dá)到3000t／d，原礦－200目含量是26.88%，旋流器溢流－200目含量達(dá)到80.73%，則每小時新生成的－200目是礦量為67.31噸，球磨機(jī)的有效容積式41.2m3，則磨機(jī)利用系數(shù)達(dá)到1.63t／m3.h，比較其他選廠的情況，球磨機(jī)的利用系數(shù)在0.8～1.2／m3.h之間，1.63t／m3.h的磨機(jī)利用系數(shù)，一是說明該礦石是易磨礦石，二是說明磨礦預(yù)先篩分起到了作用。

6）該選廠鋼球單耗僅為0.35kg／t，相同礦石硬度下，與不帶預(yù)先篩分相比，鋼球用量可減少30%。

7）預(yù)先篩分工藝減少了礦石的過粉碎，促進(jìn)了選礦回收率的提高，該選廠回收率達(dá)到96.64%。

6 預(yù)先篩分的理論分析

在磨礦過程中，細(xì)顆粒物料包裹在粗顆粒表面，相當(dāng)于一個“墊”，阻礙了鋼球?qū)Υ诸w粒的沖擊、研磨，降低了磨礦效果。預(yù)先篩分工藝將大部分細(xì)粒級物料分離出去，增加了鋼球與粗顆粒之間的有效接觸，提高了磨礦效果，同時也減少了細(xì)粒級物料的過磨現(xiàn)象。

磨礦首先要能將粗顆粒磨碎，才能保證排礦流暢，維持球磨機(jī)內(nèi)部進(jìn)出物料的平衡，避免球磨機(jī)出現(xiàn)“漲肚”現(xiàn)象，這是保證球磨機(jī)的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)而提高處理能力的前提。

球磨機(jī)內(nèi)部大塊物料的破碎主要由大直徑鋼球的沖擊產(chǎn)生，而合格粒級（細(xì)粒級）大部分由鋼球的研磨產(chǎn)生，由于小直徑的鋼球比表面積大，故球磨機(jī)內(nèi)的存在一個鋼球級配的問題，合理的裝球比例，一定程度上能提高磨礦效果。

7 結(jié)束語

由于預(yù)先篩分工藝的應(yīng)用，通過磨礦分級流程考察和理論分析計算，該銅礦選礦廠球磨機(jī)處理能力提高了44.57%，并且優(yōu)化了旋流器給礦的粒度組成，改善了旋流器的分級效果。既省電又降低了磨礦鋼球單耗。與此同時，還減少了礦石的過粉碎，優(yōu)化了選礦各項技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。

[1]段希祥.碎礦與磨礦[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2006：15－17