基于精確化補(bǔ)裝球技術(shù)的白音諾爾鉛鋅礦鋅再磨作業(yè)中鋼段介質(zhì)配比研究

原新宇，許宏圖，蘇鳳波，李敏，王國(guó)彬，任英東,3，金賽珍，周強(qiáng),4，劉向陽(yáng),5

1. 赤峰中色白音諾爾礦業(yè)有限公司，內(nèi)蒙古 赤峰 025450；

2. 昆明理工大學(xué) 國(guó)土資源工程學(xué)院，云南 昆明 650093；

3. 鞍鋼集團(tuán)鞍千礦業(yè)責(zé)任有限公司，遼寧 鞍山 114043；

4. 礦冶過(guò)程自動(dòng)控制技術(shù)國(guó)家（北京市）重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 102628；

5. 礦物加工科學(xué)與技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 102628

1 前言

磨礦作為礦石入選前最重要的預(yù)處理作業(yè)，不僅要保證不同礦物間的單體解離，同時(shí)也要為后續(xù)作業(yè)提供合格的入選粒級(jí)，因此磨礦產(chǎn)品質(zhì)量好壞將嚴(yán)重影響后續(xù)分選效果，并與選廠經(jīng)濟(jì)效益息息相關(guān)[1-4]。雖然影響磨礦產(chǎn)品粒度的因素較多，如原礦礦石性質(zhì)、磨機(jī)類型與構(gòu)造、操作條件等，但通過(guò)改變?cè)V性質(zhì)或者磨機(jī)類型等情況，因條件限制，生產(chǎn)中難以實(shí)施，少有案例報(bào)道[5-6]；而通過(guò)改變磨礦介質(zhì)的材質(zhì)、形式及配比等更容易實(shí)施。目前，應(yīng)用在細(xì)磨段的常規(guī)介質(zhì)主要是鋼球，但鋼球在磨礦過(guò)程中的作用力以點(diǎn)接觸為主，往往會(huì)因破碎力過(guò)大而產(chǎn)生過(guò)粉碎現(xiàn)象，而鋼段、鑄鐵段等介質(zhì)在研磨過(guò)程中會(huì)對(duì)細(xì)顆粒起到保護(hù)作用，如段希祥等[7-8]研究了用短圓柱體等作為介質(zhì)的磨礦效果，工業(yè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明用該介質(zhì)的磨礦產(chǎn)品中合格粒級(jí)產(chǎn)率較高，過(guò)粉碎的現(xiàn)象減少，對(duì)于脆性有價(jià)礦物磨礦更適合用該類介質(zhì)。羅春梅等[9]針對(duì)會(huì)澤選礦廠精礦產(chǎn)品中鉛鋅互含較高問(wèn)題進(jìn)行了研究，采用鑄鐵段取代鋼球作為粗磨和粗精礦再磨的介質(zhì)進(jìn)行3 個(gè)月的生產(chǎn)實(shí)踐，生產(chǎn)結(jié)果表明鑄鐵段作為介質(zhì)能夠滿足氧硫混合鉛鋅礦選擇性磨礦的要求，同時(shí)磨礦產(chǎn)品中過(guò)粉碎粒級(jí)產(chǎn)率減少、鉛鋅產(chǎn)品之間的互含降低。楊琳琳等[10]通過(guò)調(diào)整某銅礦的磨礦介質(zhì)配比制度后，磨礦產(chǎn)品中目標(biāo)礦物解離度提高8.44 百分點(diǎn)，使得精礦回收率提高14.1 百分點(diǎn)，品位上升0.55百分點(diǎn)。

目前國(guó)內(nèi)計(jì)算球徑大小和配比的主流方法為球徑半理論公式和精確化補(bǔ)裝球方法，其既符合我國(guó)國(guó)情，又符合我國(guó)的技術(shù)習(xí)慣。根據(jù)該公式計(jì)算出的球徑及配比已經(jīng)應(yīng)用于國(guó)內(nèi)一些金屬、非金屬礦山，經(jīng)過(guò)若干選廠的生產(chǎn)實(shí)踐證明，該方法不僅使生產(chǎn)率提高15%～20%以上，也能保證精礦品位和精礦回收率同步上升，精礦含雜量降低，同時(shí)電耗及球耗下降10%以上，磨機(jī)工作噪音下降3～5 dB[7]。

赤峰中色白音諾爾礦業(yè)有限公司（簡(jiǎn)稱“中色白礦”），位于內(nèi)蒙古赤峰市巴林左旗北部，主要從事鉛、鋅金屬礦采選，其二選廠當(dāng)前的生產(chǎn)工藝主要為兩段兩閉路磨礦+鉛、鋅粗精礦再磨再選工藝，見(jiàn)圖1。4臺(tái)球磨機(jī)內(nèi)的介質(zhì)均為鋼球，其中一段介質(zhì)配比為m(Φ120) ∶m(Φ100) ∶m(Φ80) ∶m(Φ60) ∶m(Φ40)=20∶20∶20∶20∶20，二段介質(zhì)配比為m(Φ50) ∶m(Φ40) ∶m(Φ30)=30∶40∶30，鉛再磨、鋅再磨介質(zhì)均為單一Φ50 鋼球。隨著開(kāi)采年限的推移，礦石性質(zhì)發(fā)生了極大的變化，礦石品位下降嚴(yán)重，鉛鋅金屬嵌布粒度變細(xì)且相互浸染，礦石硬度上升，導(dǎo)致旋流器溢流產(chǎn)品中合格粒級(jí)產(chǎn)率過(guò)低、粒度分布不均勻、磨礦分級(jí)系統(tǒng)循環(huán)負(fù)荷偏低以及能耗較高等一些列問(wèn)題。究其原因?yàn)榍蚰C(jī)內(nèi)介質(zhì)尺寸及配比不合理，不能與當(dāng)前礦石的性質(zhì)較好地匹配，導(dǎo)致對(duì)粗顆粒無(wú)法有效破碎，對(duì)細(xì)顆粒又會(huì)造成過(guò)磨。

圖1 現(xiàn)場(chǎng)鉛鋅浮選流程Fig. 1 Flowsheet of Pb-Zn froth flotation on site

針對(duì)中色白礦現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，如果整體對(duì)兩閉路磨礦+鉛、鋅粗精礦再磨所有磨礦作業(yè)進(jìn)行介質(zhì)優(yōu)化，其采購(gòu)量及補(bǔ)加工作量巨大，影響選廠的正常生產(chǎn)；同時(shí)，鑒于原礦中鋅品位約為鉛品位的4 倍，現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)中其精礦金屬量也為鉛精礦金屬量的4 倍，如對(duì)鋅磨礦作業(yè)進(jìn)行優(yōu)化，效費(fèi)比更高。因此，結(jié)合球徑半理論公式和精確化補(bǔ)裝球方法，擬采用鋼段對(duì)選廠鋅再磨分級(jí)作業(yè)中的球磨機(jī)內(nèi)的介質(zhì)類型、尺寸及比例進(jìn)行優(yōu)化，以改善磨礦產(chǎn)品粒度組成，提升鋅浮選指標(biāo)。

2 實(shí)驗(yàn)材料與方法

2.1 實(shí)驗(yàn)材料

實(shí)驗(yàn)礦樣取自中色白礦二選廠，在各設(shè)備生產(chǎn)運(yùn)行穩(wěn)定時(shí)取鋅再磨旋流器沉砂100 kg，作為本次實(shí)驗(yàn)樣品；此外，分別取鋅再磨旋流器給礦、溢流及球磨機(jī)排礦各10 kg，以查看該段磨礦—分級(jí)作業(yè)生產(chǎn)狀況。

2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料化學(xué)組成

針對(duì)所取的原礦進(jìn)行化學(xué)多元素分析，其化學(xué)組成見(jiàn)表1，礦石中主要目的元素Zn、Pb 的含量分別為3.23%、0.90%，伴生稀貴金屬元素中Ag 含量為31.08 g/t，其他均低于10 g/t，其他成分主要以SiO2、CaO 含量為最高，分別為42.17%、22.44%。

表1 原礦化學(xué)多元素分析結(jié)果/%Table 1 Chemical multielement analysis of raw ore

2.1.2 實(shí)驗(yàn)材料力學(xué)性質(zhì)

在中色白礦采區(qū)具有代表性的位點(diǎn)選取長(zhǎng)寬高均在250 mm 以上的6 塊無(wú)裂痕完整礦塊，進(jìn)行力學(xué)性質(zhì)測(cè)定，分別測(cè)定密度、單軸抗壓強(qiáng)度、彈性模量以及泊松比等（測(cè)試設(shè)備分別為YAW4206T 型微機(jī)控制電液伺服壓力實(shí)驗(yàn)機(jī)，美國(guó)；DYE-2000S 型壓力實(shí)驗(yàn)機(jī)，中國(guó)），力學(xué)性質(zhì)測(cè)定結(jié)果見(jiàn)圖2。礦石平均密度為3.51 g/cm3，屬于較重礦石，易沉積在磨機(jī)底部，加劇過(guò)粉碎現(xiàn)象；平均泊松比為0.30，韌性較大；彈性模量平均為15.30×104MPa，脆性偏大；礦石單軸抗壓強(qiáng)度平均為138.2 MPa，屬于中等硬度礦石，可磨性較差。

圖2 礦樣力學(xué)性質(zhì)：a—密度&泊松比；b—彈性模量&單軸抗壓強(qiáng)度Fig. 2 Main mechanical properties of test samples, a) density and Poisson's ratio, b) modulus of elasticity and uniaxial compressive strength

2.1.3 實(shí)驗(yàn)材料粒度組成

對(duì)所取得所有樣品先進(jìn)行晾曬，以除去礦樣中的水分，待干后進(jìn)行分級(jí)，其中+0.074 mm 粒級(jí)通過(guò)格篩、振篩（RK/ZS-Φ20 型號(hào)的振篩機(jī)），以及標(biāo)準(zhǔn)的泰勒篩進(jìn)行篩析，而-0.074 mm 粒級(jí)通過(guò)水力分析儀（BXF 旋流粒度分析儀）進(jìn)行分級(jí)，并將水析后的各粒級(jí)產(chǎn)物在電熱干燥箱（101-4A）中烘干，待礦樣干后分別稱量其質(zhì)量，并計(jì)算各粒級(jí)產(chǎn)率，各產(chǎn)物粒級(jí)組成見(jiàn)圖3。由圖3 可知，鋅再磨旋流器沉砂中待磨粒級(jí)+0.045 mm產(chǎn)率為32.00%，鋅再磨Φ2.1 m×3.0 m 球磨機(jī)一次新生成-0.045 mm 產(chǎn)率為29.90%，其中-0.010 mm 占新生成合格粒級(jí)產(chǎn)率的25.32%，在鋅再磨溢流中待磨粒級(jí)占比10.02%，但溢流中過(guò)粉碎-0.010 mm 含量較高，占合格粒級(jí)的33.02%，分級(jí)質(zhì)效率為62.67%，返砂比93.91%。說(shuō)明過(guò)粉碎現(xiàn)象嚴(yán)重，且返砂比較低，可通過(guò)調(diào)整磨礦介質(zhì)配比改善磨礦產(chǎn)品粒度組成，進(jìn)而減輕該現(xiàn)象。

圖3 鋅再磨分級(jí)系統(tǒng)中各產(chǎn)品負(fù)累積產(chǎn)率Fig. 3 Negative cumulative yield curve of each product in zinc regrinding classification system

2.2 實(shí)驗(yàn)原理

磨機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中研磨介質(zhì)對(duì)于礦石的作用完全是隨機(jī)的，且概率非常低，大部分情況是與襯板、介質(zhì)發(fā)生碰撞，因此在磨機(jī)的運(yùn)行過(guò)程中伴隨著大量的無(wú)用能量消耗，造成能源的浪費(fèi)，而用球徑半理論公式和精確化裝補(bǔ)球原理計(jì)算出來(lái)的球徑和配比是基于破碎統(tǒng)計(jì)力學(xué)原理，可增大鋼球與礦粒的接觸概率及破碎概率，以達(dá)到選擇性破碎的目的[11]。

2.2.1 球徑半理論公式

目前，歐美主流的介質(zhì)尺寸計(jì)算公式阿里斯·查爾莫斯公司公式及諾克斯洛德公司公式，雖然考慮相對(duì)較多的因素，計(jì)算結(jié)果相對(duì)準(zhǔn)確，但其所使用的標(biāo)準(zhǔn)與我國(guó)不同，故使用起來(lái)不方便[12]。本文采用的是段希祥從破碎過(guò)程的力學(xué)實(shí)質(zhì)出發(fā)，結(jié)合破碎統(tǒng)計(jì)學(xué)原理及實(shí)際的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，推導(dǎo)出的球徑半理論公式，見(jiàn)公式（1）[13-14]，該公式中考慮了磨機(jī)入料粒度、礦石單軸抗壓強(qiáng)度、磨機(jī)轉(zhuǎn)速率及礦漿濃度等多個(gè)因素，還引用了綜合校正系數(shù)[15-16]，計(jì)算出的磨礦介質(zhì)尺寸較為精確，且符合我國(guó)實(shí)際情況，遂得到了廣泛的應(yīng)用。

式中：Db-給礦粒度d所需的精確球徑，cm；Kc-綜合經(jīng)驗(yàn)修正系數(shù)；Ψ-磨機(jī)轉(zhuǎn)速率，%；σ壓-巖礦單軸抗壓強(qiáng)度，kg/cm2；ρe-鋼球在礦漿中的密度，g/cm3；D0-磨機(jī)內(nèi)“中間縮聚層”直徑，D0=2R0；d-磨機(jī)供礦最大過(guò)篩粒度，即95%最大過(guò)篩粒度，cm。

2.2.2 精確化裝補(bǔ)球原理

精確化裝補(bǔ)球的實(shí)施步驟，首先將球磨機(jī)的給礦物料篩分成多個(gè)窄粒級(jí)，其中不合格粒級(jí)統(tǒng)稱為待磨粒級(jí)。其次，將不需要再磨的合格粒級(jí)的產(chǎn)率按某一待磨粒級(jí)占所有待磨粒級(jí)百分比的原則分?jǐn)偟皆摿＜?jí)，最終得到所有待磨粒級(jí)的產(chǎn)率。接著，按照球徑半理論公式，分別計(jì)算每個(gè)待磨粒級(jí)對(duì)應(yīng)的鋼球尺寸，如相鄰幾個(gè)粒級(jí)對(duì)應(yīng)的鋼球尺寸相同，則可將相鄰粒級(jí)進(jìn)行合并，最終某一待磨粒級(jí)對(duì)應(yīng)的產(chǎn)率即為相應(yīng)尺寸鋼球需添加的比例[17-18]。如肖慶飛等[19]使用精確化裝補(bǔ)球原理對(duì)獅子山銅礦的磨礦介質(zhì)進(jìn)行優(yōu)化后，球磨機(jī)生產(chǎn)能力提升16.26%，介耗及電耗分別下降22.72%及35.59%，為選廠年增收近5 000 萬(wàn)元，效果十分顯著。雷小莉等[20]使用該原理，將金翅嶺選廠球磨機(jī)處理量提高7%，提高了磨礦產(chǎn)品的細(xì)度，并降低了選廠能耗，目標(biāo)礦物回收率提高了2.46 百分點(diǎn)，減少了有用金屬在尾礦中的損失。此外，任英東等[21]通過(guò)EDEM 模擬驗(yàn)證了白象山鐵礦球磨機(jī)使用該理論優(yōu)化介質(zhì)前后的鋼球運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，如圖4 所示，優(yōu)化后的惰性區(qū)面積較之前的有明顯下降，說(shuō)明通過(guò)該原理得到的介質(zhì)配比，在磨機(jī)內(nèi)部有更好的效果。

圖4 磨機(jī)內(nèi)礦石顆粒運(yùn)動(dòng)狀態(tài)a-推薦；b-現(xiàn)場(chǎng)）Fig. 4 Ore particle distribution state inside the mill, a) recommended, b)on site）

2.2.3 鋅再磨介質(zhì)理論配比

將鋅再磨球磨機(jī)給礦分為3 個(gè)級(jí)別：+0.074 mm、-0.074+0.045 mm、-0.045 mm 粒級(jí)，其中-0.045 mm 為合格粒級(jí)。根據(jù)2.1.2 節(jié)的相關(guān)力學(xué)性質(zhì)數(shù)據(jù)及公式1 中現(xiàn)場(chǎng)磨機(jī)的相關(guān)操作參數(shù)，計(jì)算出的待磨各粒級(jí)礦石所需要的介質(zhì)尺寸具體如表2 所示。得到的配比為m(Φ30) ∶m(Φ20)=50∶50，記為三段理論鋼球配比。

表2 鋅再磨球磨機(jī)介質(zhì)配比Table 2 Media ratios in zinc regrinding stage

2.3 實(shí)驗(yàn)室磨礦對(duì)比實(shí)驗(yàn)

由于現(xiàn)場(chǎng)鋅再磨溢流細(xì)度中-0.045 mm 粒級(jí)產(chǎn)率為80%～90%，因此該段磨礦的作用力應(yīng)以磨削為主，并輔以少量的沖擊作用[3]，然而常規(guī)介質(zhì)鋼球在破碎過(guò)程中以點(diǎn)接觸破碎為主[3]，勢(shì)必在物料粉碎過(guò)程中因應(yīng)力過(guò)大而產(chǎn)生過(guò)粉碎，但鋼段施力方式以線接觸為主[19]，故在磨礦過(guò)程中會(huì)形成選擇性磨礦的行為，該行為可促進(jìn)礦石的選擇性解離，減輕礦石過(guò)粉碎現(xiàn)象，而且國(guó)內(nèi)選廠細(xì)磨工段用鋼段替換鋼球的趨勢(shì)很明顯?；诖耍O(shè)置鋼段對(duì)照組，根據(jù)同等質(zhì)量換算原則，Φ30 mm 鋼球介質(zhì)相當(dāng)于Φ30 mm×40 mm 鋼段，Φ20 mm 鋼球介質(zhì)相當(dāng)于Φ20 mm×30 mm 鋼段。為了更好地證明采用球徑半理論公式及精確化裝補(bǔ)球原理得到的介質(zhì)配比的優(yōu)越性，因此開(kāi)展了對(duì)比實(shí)驗(yàn)，并采用現(xiàn)場(chǎng)介質(zhì)配比及補(bǔ)充了比理論偏大的介質(zhì)配比作為對(duì)照組。實(shí)驗(yàn)方案詳見(jiàn)表3。

表3 鋅再磨介質(zhì)配比方案Table 3 Schemes of media ratios in zinc regrinding stage

2.4 工業(yè)磨礦對(duì)比實(shí)驗(yàn)

工業(yè)實(shí)驗(yàn)自2022 年7 月1 日開(kāi)始，2023 年1 月31 日結(jié)束。其中，2022 年7 月1 日-7 月31 日為工業(yè)實(shí)驗(yàn)介質(zhì)替換期，2022 年8 月1 日-2022 年9 月30 日為工業(yè)實(shí)驗(yàn)調(diào)整期；2022 年10 月1 日-2023 年1 月31 日為磨礦、鋅浮選指標(biāo)穩(wěn)定期。工業(yè)實(shí)驗(yàn)期間，主要選取磨礦溢流產(chǎn)品的中間粒級(jí)產(chǎn)率、過(guò)磨粒級(jí)產(chǎn)率及球磨機(jī)介質(zhì)單耗，以及鋅精礦的浮選指標(biāo)等作為對(duì)比依據(jù)，以綜合判斷各段磨礦作業(yè)的介質(zhì)理論配比的適應(yīng)性。

3 結(jié)果與討論

3.1 實(shí)驗(yàn)室磨礦實(shí)驗(yàn)結(jié)果

鋅再磨磨礦介質(zhì)配比對(duì)比實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)室不連續(xù)Φ240 mm×300 mm 球磨機(jī)中進(jìn)行。磨機(jī)運(yùn)行參數(shù)與現(xiàn)場(chǎng)一致，即磨機(jī)轉(zhuǎn)速率75%、磨礦質(zhì)量濃度75%、充填率40%、料球比0.8。經(jīng)探索，磨礦時(shí)間為18 min。對(duì)磨礦產(chǎn)品進(jìn)行篩析，并將各方案下的磨礦產(chǎn)品中+0.045 mm 不合格粒級(jí)、-0.045 mm 合格粒級(jí)、-0.010 mm 過(guò)磨粒級(jí)、-0.045+0.010 mm 可選粒級(jí)及-0.038+0.019 mm 易選粒級(jí)的含量作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，以對(duì)比不同方案下的磨礦效果，最終驗(yàn)證理論公式的適用性。磨礦實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖5。

圖5 鋅再磨磨礦介質(zhì)配比實(shí)驗(yàn)結(jié)果Fig. 5 Comparable results of media ratios tests in zinc regrinding stage

由圖5 可知，雖然偏小配比方案下的合格粒級(jí)含量最高，但過(guò)磨粒級(jí)含量也最高，占合格粒級(jí)百分比高達(dá)40.30%，主要是因?yàn)樵谙嗤某涮盥氏拢》桨钢星虻膫€(gè)數(shù)較多，研磨面積較大，導(dǎo)致過(guò)磨粒級(jí)產(chǎn)率高于其他實(shí)驗(yàn)組；除此之外，現(xiàn)場(chǎng)配比方案下的可選粒級(jí)、易選粒級(jí)及合格粒級(jí)的含量分別為53.19%、28.39%、89.84%，在所有實(shí)驗(yàn)組中均最低，主要是因?yàn)樵摻M配比中鋼球數(shù)量較少，研磨面積較小，不利于細(xì)磨作業(yè)，以上兩種方案下的產(chǎn)品粒度組成均不利于后續(xù)的浮選作業(yè)。而鋼段配比方案下的合格粒級(jí)產(chǎn)率與理論鋼球配比下的產(chǎn)率相當(dāng)，分別為94.09%和94.94%，但前者的過(guò)磨粒級(jí)產(chǎn)率較后者下降了2.51 百分點(diǎn)，為35.75%，且可選粒級(jí)和易選粒級(jí)的含量分別為58.34%和31.61%，分別高于后者1.66 和1.02 百分點(diǎn)。說(shuō)明，鋼段方案更適宜在鋅再磨階段使用。

3.2 工業(yè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果

將理論鋼段配比應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)，以合格粒級(jí)、中間可選粒級(jí)、過(guò)磨粒級(jí)以及鋅精礦的品位和回收率作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，以綜合評(píng)價(jià)鋅再磨介質(zhì)配比的科學(xué)性。

3.2.1 磨礦產(chǎn)品粒度指標(biāo)對(duì)比分析

具體的磨礦產(chǎn)品粒度見(jiàn)表4。

表4 鋅再磨旋流器溢流產(chǎn)品細(xì)度Table 4 Comparable results of fineness of the hydrocyclone overflow in zinc regrinding stage at various periods

由表4 可知，鋅再磨介質(zhì)替換前后的各粒度變化較為明顯，然而工業(yè)實(shí)驗(yàn)期間三個(gè)階段內(nèi)的各粒度變化不大。實(shí)驗(yàn)穩(wěn)定期內(nèi)溢流產(chǎn)品中-0.045 mm 粒級(jí)產(chǎn)率較實(shí)驗(yàn)前提高了1.8 百分點(diǎn)，-0.038 mm 粒級(jí)產(chǎn)率較實(shí)驗(yàn)前提升了7.58 百分點(diǎn)，同時(shí)-0.010 mm 過(guò)磨粒級(jí)產(chǎn)率降低了1.89 百分點(diǎn)，很好地說(shuō)明了鋼段不僅可以磨碎粗顆粒，也能起到保護(hù)細(xì)顆粒的作用。

3.2.2 浮選指標(biāo)對(duì)比分析

經(jīng)過(guò)數(shù)月的工業(yè)實(shí)驗(yàn)，鋅精礦指標(biāo)趨于穩(wěn)定，對(duì)穩(wěn)定期間內(nèi)4 個(gè)月的鋅精礦指標(biāo)統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表5。

表5 鋅精礦指標(biāo)統(tǒng)計(jì)結(jié)果Table 5 Comparable results of zinc concentrate index

由表5 可知， 2022 年10 月-2023 年1 月優(yōu)化后穩(wěn)定生產(chǎn)期內(nèi)鋅精礦中平均鋅品位為53.05%，較實(shí)驗(yàn)前6 個(gè)月的平均指標(biāo)值提高了近1 百分點(diǎn)；鋅回收率為93.40%，較實(shí)驗(yàn)前6 個(gè)月的平均指標(biāo)值91.94%提高了1.46 百分點(diǎn)，說(shuō)明通過(guò)球徑半理論公式及精確化裝補(bǔ)球改善磨礦粒度的同時(shí)，也確實(shí)能夠提高鋅精礦的指標(biāo)。

3.2.3 增效估算

根據(jù)3.2.2 所獲的鋅精礦的指標(biāo)，并結(jié)合當(dāng)前上海期貨交易所鋅金屬掛牌基準(zhǔn)價(jià)，對(duì)鋅精礦每年的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行估算，結(jié)果見(jiàn)表6。

表6 鋅精礦年經(jīng)濟(jì)收益表Table 6 Analysis of economic benefit about zinc concentrate generated

由表6 可知，在處理量和原礦性質(zhì)變化不大的情況下，通過(guò)優(yōu)化磨礦介質(zhì)類型及配比后，選廠每年可多回收508.08 t 的鋅金屬量，可增加收入1 016.16 萬(wàn)元，顯著提高了選廠的經(jīng)濟(jì)效益。

4 結(jié)論

（1）礦石中主要目的元素Zn、Pb 的含量分別為3.23%、0.90%，主要的伴生稀貴金屬元素Ag 含量為31.08 g/t，脈石成分以SiO2、CaO 為主，含量分別為42.17%、22.44%。

（2）礦石平均密度為3.51 g/cm3，較重，易沉積在磨機(jī)底部，加劇過(guò)粉碎現(xiàn)象；平均泊松比為0.30，韌性較大；彈性模量平均為15.30×104MPa，脆性偏大；單軸抗壓強(qiáng)度平均為138.2 MPa，屬于中等硬度礦石。礦石間的各物理性質(zhì)相差較大。

（3）根據(jù)球徑半理論公式和精確化裝補(bǔ)球原理得到的理論鋼球尺寸及配比為m(Φ30) ∶m(Φ20)=50∶50，根據(jù)等質(zhì)量替換原則，得到的理論鋼段尺寸及配比為m(Φ30×40) ∶m(Φ20×30)=50∶50。

（4）實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，理論鋼段配比方案下的合格粒級(jí)產(chǎn)率為94.09%，與理論鋼球配比下的產(chǎn)率相當(dāng)，但前者的過(guò)磨粒級(jí)產(chǎn)率較后者下降了2.51 百分點(diǎn)，且可選粒級(jí)和易選粒級(jí)的含量分別高于后者1.66和1.02 百分點(diǎn)。

（5）工業(yè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，溢流產(chǎn)品中-0.038 mm 含量較改選前提升了7.58 百分點(diǎn)，同時(shí)過(guò)磨粒級(jí)含量降低了2.01 百分點(diǎn)，有效減輕了過(guò)粉碎現(xiàn)象。

（6）工業(yè)實(shí)驗(yàn)穩(wěn)定生產(chǎn)期內(nèi)平均鋅精礦鋅品位為53.05%，鋅回收率為93.40%，較改選前的91.94%提高了1.46 百分點(diǎn)；預(yù)計(jì)每年可多回收508.08 t 的鋅金屬量，增加經(jīng)濟(jì)效益1 016.16 萬(wàn)元。