青海某金礦選廠鋼球級(jí)配研究與應(yīng)用*

李　飛　熊召華　楊長平

(1.青海省第六地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院；2.都蘭金輝礦業(yè)有限公司)

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青海某金礦選廠鋼球級(jí)配研究與應(yīng)用*

李飛1熊召華1楊長平2

(1.青海省第六地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院；2.都蘭金輝礦業(yè)有限公司)

摘要根據(jù)球磨機(jī)鋼球級(jí)配、充填率理論，并結(jié)合青海某金礦生產(chǎn)實(shí)際，對(duì)選礦廠一二段球磨機(jī)充填率、初始級(jí)配等進(jìn)行了研究。結(jié)果表明：選礦廠一、二段球磨機(jī)的初次鋼球填充率應(yīng)控制在40%左右和36%左右；正常情況下一段球磨機(jī)每臺(tái)班補(bǔ)加φ120 mm鋼球0.50 t，二段球磨機(jī)每臺(tái)班補(bǔ)加φ80 mm鋼球0.15 t；鋼球添加制度優(yōu)化后金精礦金品位提高了1.37個(gè)百分點(diǎn)、金回收率提高了5.77個(gè)百分點(diǎn)，選礦廠鋼球用量、鋼球單耗及鋼球總成本分別減少206.5 t/a、0.59 kg/t原礦、165.2萬元/a，年增效1 081.304萬元。

關(guān)鍵詞鋼球級(jí)配填充率鋼球補(bǔ)加制度

磨礦是礦物加工中的重要環(huán)節(jié)，在礦物加工中的重要性眾所周知，其效率的高低直接影響著選礦技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。磨礦是選礦廠中投資最大、能耗和鋼耗最高的作業(yè)，磨機(jī)中介質(zhì)的裝入量和大小球配比是影響磨礦質(zhì)量的重要因素[1-4]。青海某金礦選廠采用兩段閉路球磨流程，處理能力為1 700t/d。根據(jù)選礦廠磨機(jī)的規(guī)格、工作條件、礦石性質(zhì)、工藝要求等，總結(jié)出一套適應(yīng)本廠的初裝和補(bǔ)加鋼球制度。

1球徑的選擇

在鋼球充填率一定情況下，多用小徑球，磨機(jī)每旋轉(zhuǎn)一周對(duì)礦粒沖擊的次數(shù)就越多，但沖擊力較弱，多用大球則相反。因此，大小球應(yīng)合理搭配，確保既有足夠的打擊力又有較多的打擊次數(shù)，從而提高磨礦效率。

選擇球徑配比的主要依據(jù)是入磨物料的粒度和磨礦功指數(shù)、物料的密度、磨機(jī)的有效直徑和轉(zhuǎn)速及磨礦濃度等因素。但由于影響因素過多，難以建立理想的、能反映各種因素的計(jì)算公式。我國選礦工作者從生產(chǎn)實(shí)踐中總結(jié)出的鋼球直徑選擇經(jīng)驗(yàn)公式

(1)

式中,D為裝球直徑，mm；d為給礦粒度，mm。

2裝球量的計(jì)算

當(dāng)球磨機(jī)鋼球充填率及球徑確定后，就可以計(jì)算出裝球質(zhì)量

(2)

式中，G為裝球的總質(zhì)量，t；δ為球的堆密度，t/m3；φ為鋼球充填率， %；R為球磨機(jī)筒體內(nèi)徑，m;L為球磨機(jī)筒體內(nèi)有效長度，m。

3鋼球充填率

鋼球充填率為鋼球的體積(包括球與球之間的空隙)與磨機(jī)工作容積之比[2]， 鋼球充填率

(3)

式中，V球?yàn)殇撉虻捏w積，m3；V機(jī)為球磨機(jī)的體積，m3。

4初裝鋼球直徑及質(zhì)量計(jì)算

4.1一段磨機(jī)初裝鋼球直徑及質(zhì)量計(jì)算

一段球磨機(jī)有效直徑為3.6m，長度為6.0m，有效容積為55m3，原礦密度為2.65t/m3左右，計(jì)算得一段磨機(jī)初裝球直徑和質(zhì)量見表1。

表1　一段球磨機(jī)初裝鋼球直徑及質(zhì)量計(jì)算結(jié)果

計(jì)算得鋼球填充率約為41%，為給后期鋼球級(jí)配留有調(diào)整空間，初次添加鋼球填充率控制在40%左右[3]。

4.2二段磨機(jī)初裝鋼球直徑及質(zhì)量計(jì)算

二段球磨機(jī)有效直徑為2.7m，長度為3.6m，有效容積為18m3。二段磨機(jī)原料為二段旋流器的底流，根據(jù)旋流器底流粒級(jí)分析等計(jì)算得二段磨機(jī)初裝球直徑和質(zhì)量見表2。

表2　二段球磨機(jī)初裝鋼球直徑及質(zhì)量計(jì)算結(jié)果

計(jì)算得鋼球填充率約為37%，結(jié)合歷年的生產(chǎn)實(shí)踐，確定初次添加鋼球填充率控制在36%。

5鋼球補(bǔ)加制度的確定

隨著球磨機(jī)的運(yùn)行，大鋼球會(huì)磨成小鋼球，若筒體內(nèi)小直徑鋼球太多，沖擊力不足，則球磨機(jī)磨礦能力下降。為維持球磨機(jī)的磨礦效率，必須定期補(bǔ)加大直徑新球。若球磨機(jī)內(nèi)碎球較多，也需適當(dāng)補(bǔ)加部分小球?，F(xiàn)場參考設(shè)備廠家的建議，確定一段球磨機(jī)每臺(tái)班補(bǔ)加φ120mm鋼球0.45t，二段球磨機(jī)每臺(tái)班補(bǔ)加φ80mm鋼球0.25t[4]，在此基礎(chǔ)上測得15d和30d后球磨機(jī)內(nèi)的實(shí)際充填率，見表3。

表3　1月內(nèi)球磨機(jī)填充率變化情況統(tǒng)計(jì)

從表3可以看出：按上述補(bǔ)加球方式，一段磨機(jī)鋼球填充率有所下降，要維持40.50%的充填率，折合每臺(tái)班需多補(bǔ)加0.05t鋼球；二段磨機(jī)鋼球填充率明顯上升，要維持36.40%的充填率，折合每臺(tái)班需少補(bǔ)加0.10t鋼球。因此，正常情況下一段球磨機(jī)每臺(tái)班補(bǔ)加φ120mm鋼球0.50t，二段球磨機(jī)每臺(tái)班補(bǔ)加φ80mm鋼球0.15t。

6鋼球添加制度優(yōu)化前后的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

鋼球添加制度優(yōu)化前后選礦廠的浮選指標(biāo)對(duì)比見表4，經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對(duì)比見表5。

表4　鋼球添加制度優(yōu)化前后選礦廠的技術(shù)指標(biāo)對(duì)比

表5　鋼球添加制度優(yōu)化前后選礦廠的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對(duì)比

由表4可知：在原礦金品位微幅下降的情況下，優(yōu)化后的金精礦金品位提高了1.37個(gè)百分點(diǎn)，金回收率提高了5.77個(gè)百分點(diǎn)?？梢姡撉蛱砑又贫葍?yōu)化后，選礦廠浮選指標(biāo)得到明顯改善。

由表5可知：鋼球添加制度優(yōu)化后，選礦廠鋼球用量、單耗及鋼球總成本均顯著下降，分別達(dá)206.5t/a、0.59kg/t原礦、165.2萬元/a。

結(jié)合金回收率提高5.77個(gè)百分點(diǎn)，按年處理原礦35萬t、平均金品位2.7g/t、金價(jià)240元/g計(jì)，年多回收黃金金屬量達(dá)54.53，年利潤增加916.104萬元。

因此，全年綜合利潤達(dá)1 081.304萬元。

7結(jié)語

(1)青海某金礦選礦廠一段球磨機(jī)的初次鋼球填充率應(yīng)控制在40%左右；二段球磨機(jī)的初次鋼球填充率應(yīng)控制在36%左右。

(2)正常情況下一段球磨機(jī)每臺(tái)班補(bǔ)加φ120mm鋼球0.50t，二段球磨機(jī)每臺(tái)班補(bǔ)加φ80mm鋼球0.15t。

(3)在原礦金品位微幅下降的情況下，鋼球添加制度優(yōu)化后金精礦金品位提高了1.37個(gè)百分點(diǎn)，金回收率提高了5.77個(gè)百分點(diǎn)。

(4)鋼球添加制度優(yōu)化后，選礦廠鋼球用量、鋼球單耗及鋼球總成本均顯著下降，分別達(dá)206.5t/a、0.59kg/t原礦、165.2萬元/a。

(5)鋼球添加制度優(yōu)化后，選礦廠年增加利潤達(dá)1 081.304萬元。

參考文獻(xiàn)

[1]孫忠信.關(guān)于球磨機(jī)鋼球的初裝和補(bǔ)加問題[J].酒鋼科技，2001(4)：27-28.

[2]刀正超.選礦廠磨礦工[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1987.

[3]萬小金.球磨機(jī)合理裝球計(jì)算方法[J].金屬礦山，2011(11)：24-25.

[4]郭靈敏，劉俊，麥笑宇.李樓鏡鐵礦系統(tǒng)磨礦分級(jí)優(yōu)化試驗(yàn)及其考查分析[J].礦業(yè)工程，2012(6)：22-25.

(收稿日期2016-04-05)

*青海省科技支撐計(jì)劃(編號(hào)：2015—SF—122)。

李飛(1987—)，男，助理工程師，816000 青海省格爾木市宇宙巷1-10號(hào)。