高品位金礦石磨礦分級(jí)工藝優(yōu)化研究與實(shí)踐

喬英明，陳立志

（遼寧排山樓黃金礦業(yè)有限責(zé)任公司，遼寧 阜新 123000）

該金礦選礦廠采用全泥氰化-炭漿提金工藝，浸出作業(yè)對(duì)磨礦細(xì)度有著很高要求。金在礦石中大多與脈石呈包裹狀態(tài)或者連生狀態(tài)，礦石中的金只有達(dá)到充分暴露或單體解離，與浸出溶液中的氰化物和氧充分接觸，浸出反應(yīng)才能順利進(jìn)行[1]。選別指標(biāo)在很大程度上取決于磨礦產(chǎn)物的粒度，通過磨礦作業(yè)使金達(dá)到單體解離，通過分級(jí)作業(yè)將磨礦后的合格粒級(jí)及時(shí)分出[2]。一般來說，全泥氰化工藝要求磨礦細(xì)度要達(dá)到85%～95%（-200目）[1]。該金礦的精選車間單獨(dú)對(duì)外購礦石進(jìn)行磨礦分級(jí)處理，處理能力為150t/d。由于外購礦石相對(duì)品位較高，為保證金屬回收率，因此對(duì)磨礦細(xì)度有著更高要求，需要達(dá)到95%（-200 目）以上。但是，隨著生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大、外購礦投入量增加到180t/d 以后，出現(xiàn)球磨機(jī)磨礦效率低、旋流器跑粗等問題。因此，對(duì)整個(gè)磨礦分級(jí)流程進(jìn)行考察分析，制定并應(yīng)用了新的磨礦分級(jí)工藝。

1 磨礦分級(jí)工藝

1.1 原流程簡介

原礦經(jīng)一、二號(hào)皮帶進(jìn)入一號(hào)MQY1530 球磨機(jī)，磨礦產(chǎn)品進(jìn)入一號(hào)旋流器組中的THG175 旋流器，溢流進(jìn)THG138 旋流器，兩段沉砂一起進(jìn)入二號(hào)MQY1530 球磨機(jī)，磨礦產(chǎn)品再次返回一號(hào)旋流器組形成一段閉路。一號(hào)旋流器組THG138 旋流器分級(jí)溢流產(chǎn)品進(jìn)入二號(hào)旋流器組，兩段沉砂一起進(jìn)入三號(hào)MQY1535 球磨機(jī)，磨礦產(chǎn)品再次返回二號(hào)旋流器組，形成二段閉路，旋流器溢流產(chǎn)品即為最終磨礦分級(jí)產(chǎn)品，泵入大選廠預(yù)浸槽中，流程如圖1。

圖1 原磨礦分級(jí)工藝流程圖

1.2 流程考察與分析

（1）采樣方案。①礦量統(tǒng)計(jì)。精選車間流程考查取樣時(shí)間6h，每一小時(shí)取樣一次。當(dāng)日白班原礦由粉礦和塊礦組成，給礦隨機(jī)拼配入原礦倉并充分混勻，通過測定皮帶帶速，皮帶截取1m 長礦樣，計(jì)算得出當(dāng)班小時(shí)處理礦量為7.55t。②采樣點(diǎn)布置及時(shí)間間隔。二號(hào)皮帶、一號(hào)、二號(hào)、三號(hào)球磨機(jī)排礦，一號(hào)、二號(hào)旋流器溢流及沉砂布置共8 處取樣點(diǎn)。

表1 原流程各取樣點(diǎn)指標(biāo)

取樣總時(shí)間為6h，各點(diǎn)每隔1h 取樣一次，烘干稱重計(jì)算濃度及-200 目百分含量。

（2）各取樣點(diǎn)考察指標(biāo)。（表1）

（3）生產(chǎn)流程計(jì)算。①磨礦分級(jí)作業(yè)數(shù)質(zhì)量流程如圖2。

圖2 原磨礦分級(jí)數(shù)質(zhì)量流程圖

②參數(shù)計(jì)算。

球磨生產(chǎn)率計(jì)算：

q 一號(hào)球磨生產(chǎn)率=球磨機(jī)的小時(shí)給礦量×（球磨機(jī)的排礦中-200 目百分含量-球磨機(jī)的給礦中-200 百分含量）÷球磨機(jī)的有效容積=7.55×（61.51%-23.68%）÷5=0.57t/h·m3。

q 二號(hào)球磨生產(chǎn)率=球磨機(jī)的小時(shí)給礦量×（球磨機(jī)的排礦中-200 目百分含量-球磨機(jī)的給礦中-200 目百分含量）/球磨機(jī)的有效容積=17.85×（38.5%-30.64%）/5=0.29t/h·m3。

Q 三號(hào)球磨生產(chǎn)率=球磨機(jī)的小時(shí)給礦量×（球磨機(jī)的排礦中-200 目百分含量-球磨機(jī)的給礦中-200 目百分含量）/球磨機(jī)的有效容積=14.06×（70.32%-63.24%）/5=0.20t/h·m3。

返砂比計(jì)算：

C 二號(hào)球磨機(jī)返砂比=（旋流器溢流中-200 目百分含量-磨機(jī)排礦中-200 目百分含量）÷（磨機(jī)排礦中-200 目百分含量-旋流器沉砂中-200 目百分含量）×100%=（80.09%-45.12%）÷（45.12%-30.64%）×100%=241.51%。

C 三號(hào)球磨機(jī)返砂比=（旋流器溢流中-200 目百分含量-磨機(jī)排礦中-200 目百分含量）÷（磨機(jī)排礦中-200 目百分含量-旋流器沉砂中-200 目百分含量）×100%=（93.28%-73.73%）÷（73.73%-63.24%）×100%=186.37%。

分級(jí)效率計(jì)算：

其中：

E—分級(jí)效率，%；

α=旋流器給礦中-200 目百分含量，%；

β=旋流器溢流中-200 目百分含量，%；

θ=旋流器沉砂中-200 目百分含量，%。

（4）流程分析。在精選廠流程考查過程中得出的三臺(tái)球磨機(jī)的生產(chǎn)率分別為一號(hào)球磨機(jī)：0.57t/h·m3，二號(hào)球磨機(jī)：0.29t/h·m3，三號(hào)球磨機(jī)：0.20t/h·m3，依照正常球磨機(jī)生產(chǎn)中的比生產(chǎn)率來推斷，此二號(hào)、三號(hào)兩臺(tái)球磨機(jī)的生產(chǎn)率都比較低，也就是球磨機(jī)的磨礦效率低[3]。當(dāng)處理礦量達(dá)到180t/d 時(shí)，最終磨礦分級(jí)產(chǎn)品細(xì)度為93.28%，不能滿足浸出流程需要。一號(hào)球磨機(jī)負(fù)荷相對(duì)較大，而二、三號(hào)球磨機(jī)處理能力還有一定富余，精選車間處理能力還有一定提高空間。

2 工藝優(yōu)化與生產(chǎn)實(shí)踐

2.1 優(yōu)化后流程簡介

原礦自一、二號(hào)皮帶通過皮帶分料器分別給入一號(hào)、二號(hào)MQY1530 球磨機(jī)，一號(hào)、二號(hào)MQY1530 球磨機(jī)磨礦產(chǎn)品通過給礦泵給入一號(hào)旋流器組，沉砂分別返回一號(hào)、二號(hào)球磨機(jī)形成一段閉路。一號(hào)旋流器組溢流產(chǎn)品進(jìn)入二號(hào)泵池與三號(hào)球磨機(jī)排礦一同給入二號(hào)旋流器組，二號(hào)旋流器組沉砂返回三號(hào)球磨機(jī)，二號(hào)旋流器組溢流產(chǎn)品即為最終磨礦分級(jí)產(chǎn)品，泵入大選廠預(yù)浸槽中。流程如圖3。

圖3 優(yōu)化后的磨礦分級(jí)工藝流程圖

2.2 優(yōu)化后流程考察與分析

表2 優(yōu)化后流程各取樣點(diǎn)指標(biāo)

表3 優(yōu)化前后指標(biāo)對(duì)比

（1）采樣方案。①礦量統(tǒng)計(jì)。優(yōu)化后流程考查取樣時(shí)間6h，每一小時(shí)取樣一次。當(dāng)日白班原礦由粉礦和塊礦組成，給礦隨機(jī)拼配入原礦倉并充分混勻，通過測定皮帶帶速，皮帶截取1m長礦樣，計(jì)算得出當(dāng)班小時(shí)處理礦量為7.55t。一號(hào)皮帶截取1m 長礦樣，計(jì)算得出當(dāng)班小時(shí)總處理礦量為8.63t。其中一號(hào)球磨給礦量為4.81t/h，二號(hào)球磨給礦量3.82t/h。②采樣點(diǎn)布置及時(shí)間間隔。一號(hào)球磨給入原礦，二號(hào)球磨機(jī)給入原礦、一號(hào)、二號(hào)、三號(hào)球磨機(jī)排礦，一號(hào)、二號(hào)旋流器溢流及沉砂布置共9處取樣點(diǎn)。

取樣總時(shí)間為6h，各點(diǎn)每隔1h 取樣一次，烘干稱重計(jì)算濃度及-200 目百分含量。

（2）各取樣點(diǎn)考察指標(biāo)。

（3）生產(chǎn)流程計(jì)算。①磨礦分級(jí)作業(yè)數(shù)質(zhì)量流程如圖4。

圖4 優(yōu)化后磨礦分級(jí)數(shù)質(zhì)量流程圖

②球磨機(jī)生產(chǎn)率計(jì)算。

q 一號(hào)球磨生產(chǎn)率=球磨機(jī)的小時(shí)給礦量×（球磨機(jī)的排礦中-200 目百分含量-球磨機(jī)的給礦中-200 目百分含量）÷球磨機(jī)的有效容積=12.12×（59.99%-41.85%）/5=0.44t/h·m3。

q 二號(hào)球磨生產(chǎn)率=球磨機(jī)的小時(shí)給礦量×（球磨機(jī)的排礦中-200 目百分含量-球磨機(jī)的給礦中-200 目百分含量）/球磨機(jī)的有效容積=11.13×（58.70%-42.87%）/5=0.36/h·m3。

Q 三號(hào)球磨生產(chǎn)率=球磨機(jī)的小時(shí)給礦量×（球磨機(jī)的排礦中-200 目百分含量-球磨機(jī)的給礦中-200 目百分含量）/球磨機(jī)的有效容積=11.15×（82.11%-72.12%）/5=0.22t/h·m3。

（4）工藝優(yōu)化前后對(duì)比。（表3）

（5）經(jīng)濟(jì)效益。精選車間磨礦分級(jí)工藝優(yōu)化后，在保證最終溢流產(chǎn)品細(xì)度的前提下，處理能力由初期150t/d 提高到目前的200t/d。按目前外購礦處理量180t/d、平均品位30g/t、金價(jià)400元/g、選冶綜合回收率94%、年工作330d 計(jì)算，每年可多處理高品位外購礦石9900 噸，增創(chuàng)效益11167.2 萬元。

3 結(jié)語

球磨機(jī)的磨礦效率直接影響磨礦分級(jí)處理能力。該金礦精選車間兩段兩閉路、首段并聯(lián)磨礦工藝，降低了一段球磨機(jī)負(fù)荷。在原有球磨機(jī)不變的情況下，可以充分利用球磨機(jī)磨礦能力，實(shí)現(xiàn)精選車間處理能力提高33%，每年可增效益11167.2 萬元。通過調(diào)整磨礦分級(jí)工藝，可提高球磨機(jī)處理能力，優(yōu)化磨礦分級(jí)效果，對(duì)于其他礦山磨礦分級(jí)工藝優(yōu)化具有一定參考價(jià)值。