陸長龍　劉　偉　洪保磊　李紅新

(長春黃金設(shè)計院)

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常規(guī)3段1閉路+球磨與半自磨+球磨碎磨流程的方案對比

陸長龍劉偉洪保磊李紅新

(長春黃金設(shè)計院)

摘要吉爾吉斯斯坦庫魯—捷蓋列克銅金礦選礦廠為了改善工作環(huán)境、降低生產(chǎn)成本及提高經(jīng)濟效益，在設(shè)計階段進行了常規(guī)3段1閉路+球磨與半自磨+球磨兩種碎磨流程方案的比較。對比結(jié)果表明：采用半自磨+球磨的碎磨流程比采用常規(guī)3段1閉路+球磨的碎磨流程可節(jié)省大量基建投資和年運營成本，且經(jīng)濟效益顯著。

關(guān)鍵詞3段1閉路破碎半自磨選礦工藝碎磨流程方案比較

選礦廠處理的原礦石大都為有用礦物和脈石礦物的連生體，二者聯(lián)系緊密，常以細粒乃至微細粒嵌布，只有將原礦碎磨到一定粒度，才可使有用礦物和脈石礦物分離，從而通過選礦作業(yè)使有用礦物得到富集。礦石的碎磨可分為碎礦和磨礦兩個階段。在選礦廠建設(shè)及生產(chǎn)過程中，礦石的碎磨過程是構(gòu)成選礦廠投資建設(shè)成本及生產(chǎn)運營成本的重要組成部分，其設(shè)備投資占選礦廠全部設(shè)備投資的50%以上，能耗占選礦廠總能耗的60%～70%[1]。針對庫魯—捷蓋列克銅金礦礦石性質(zhì)，通過對原礦碎磨流程方案的比較，確定了最佳碎磨流程，以達到降低選礦廠生產(chǎn)運營成本、提高經(jīng)濟效益的目的。

1原礦性質(zhì)

庫魯—捷蓋列克銅金礦礦床位于吉爾吉斯共和國西北部的賈拉拉巴德州恰特卡爾區(qū)，礦石中主要金屬礦物組成為黃鐵礦、黃銅礦、毒砂、閃鋅礦、磁黃鐵礦、輝鉬礦、輝銅礦、銅蘭、孔雀石、磁鐵礦、褐鐵礦等。非金屬礦物主要以石英為主，少為長石、云母、綠泥石、方解石等碳酸鹽礦物組成。銅、金為主要目的礦物，礦石工藝類型為少硫化物含金、銅礦石。

原礦采用機車運輸，給礦粒度為-600 mm，密度為3.218 t/m3，硬度為8～10，屬堅硬礦石。選礦廠設(shè)計處理能力為6 000 t/d，服務(wù)年限為14.8 a。

礦石中銅礦物主要嵌布在脈石粒間及裂隙中，少量與黃鐵礦、磁黃鐵礦、磁鐵礦、閃鋅礦等連生或包裹于磁黃鐵礦、閃鋅礦及脈石中。銅礦物組成主要是黃銅礦，少量輝銅礦、銅蘭，偶見孔雀石。黃銅礦、輝銅礦、銅蘭多以銅礦物集合體形式嵌布，次生銅與黃銅礦多呈交代方式與此共存，而孔雀石多以獨立狀態(tài)產(chǎn)出。原礦化學(xué)多元素分析結(jié)果見表1，原礦礦物組成分析結(jié)果見表2，主要金屬礦物嵌布粒度分析結(jié)果見表3。

表1原礦化學(xué)多元素分析結(jié)果

%

注：Au、Ag含量單位為g/t。

表2原礦礦物組成分析結(jié)果

%

表3　主要金屬礦物嵌布粒度分析結(jié)果

2碎磨方案的比較

2.1工藝流程比較

(1)3段1閉路+球磨流程。3段1閉路+球磨流程作為常規(guī)碎磨流程在礦山中應(yīng)用廣泛，具有技術(shù)成熟、生產(chǎn)穩(wěn)定、電耗較低等特點。但此流程存在流程較長、生產(chǎn)設(shè)備較多、廠房占地面積大、產(chǎn)生粉塵的位置多、設(shè)備維護檢修工作量大、生產(chǎn)人員多等問題。當(dāng)處理含水含泥較多的礦石時，容易導(dǎo)致設(shè)備及漏斗、溜槽等堵塞，還需增加洗礦作業(yè)。

(2)半自磨+球磨流程。半自磨機是在自磨機的基礎(chǔ)上發(fā)展而來，經(jīng)過20世紀(jì)70年代的迅速發(fā)展，半自磨機技術(shù)逐漸趨于成熟。在國外，特別是多金屬硫化礦選礦廠，半自磨工藝已經(jīng)成為優(yōu)先選擇的方案，且設(shè)備年運轉(zhuǎn)率可達92%～95%[1]。隨著國內(nèi)第一臺半自磨機在銅陵有色冬瓜山選礦廠投入運營以來，包括昆鋼大紅山鐵礦、內(nèi)蒙古烏努格吐山銅鉬礦、太鋼袁家村鐵礦等均采用了半自磨+球磨流程。與常規(guī)3段1閉路+球磨流程相比，采用半自磨+球磨流程具有作業(yè)流程短、配置簡單、生產(chǎn)設(shè)備少、占地面積小、工作人員少、控制簡單、對原礦適應(yīng)性強等特點。但此流程較常規(guī)碎礦+球磨流程對原礦的粒度、硬度、組成等變化較為敏感，處理能力波動較大，生產(chǎn)調(diào)試周期較長，電耗較高，當(dāng)頑石量較多時需設(shè)頑石破碎作業(yè)。

2.2技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)比較

對采用3段1閉路+磨礦及采用半自磨+球磨的碎磨流程應(yīng)根據(jù)特定的礦山及特定的礦石來評價，然后根據(jù)試驗報告對兩種流程做技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)比較。

我國1980—1990年建設(shè)的魯中及尖山兩個大型選礦廠通過對投資及經(jīng)營費用的對比，分別采用了半自磨(自磨)流程及常規(guī)碎磨流程[2]。根據(jù)庫魯—捷蓋列克銅金礦礦石性質(zhì)，在碎磨方案的選擇中，考慮常規(guī)3段1閉路+球磨以及半自磨+球磨兩種碎磨工藝流程。方案1為常規(guī)3段1閉路+球磨的碎磨工藝流程(見圖1)，方案2為半自磨+球磨的碎磨工藝流程(見圖2)。兩種方案綜合技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)比較結(jié)果見表4。

由表4可知，針對庫魯—捷蓋列克銅金礦項目無論是從基建投資還是從生產(chǎn)成本來看，方案2都要優(yōu)于方案1，即采用半自磨+球磨流程。

3針對半自磨+球磨流程存在問題的改善方法

由于礦石因礦體、礦段、成因不同而差異很大，往往使半自磨的磨礦效率波動很大，特別是當(dāng)?shù)V石硬度發(fā)生變化時，嚴重影響磨機的生產(chǎn)穩(wěn)定[3]。在選礦廠生產(chǎn)初期，由于礦石的氧化作用，使得上部的礦石硬度較高，產(chǎn)出頑石較多，宜在半自磨排礦后預(yù)留頑石破碎作業(yè)場地，根據(jù)實際生產(chǎn)情況增設(shè)。

圖1　3段1閉路+球磨工藝流程

圖2　半自磨+球磨工藝流程

針對采用半自磨+球磨的碎磨工藝流程電耗較高、調(diào)試周期較長、設(shè)備作業(yè)率較低(生產(chǎn)初期)等問題，可以通過有效的預(yù)防維護及襯板優(yōu)化等方式解決[4]。

4結(jié)語

通過對庫魯—捷蓋列克銅金礦項目碎磨流程的比選，設(shè)計采用半自磨+球磨的碎磨流程可節(jié)省大量基建投資。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展進步，半自磨+球磨的碎磨工藝已逐漸成熟，其在基建投資、生產(chǎn)運營過程中的優(yōu)勢將更加明顯，也將成為越來越多選礦廠在設(shè)計過程中的首選流程。

參考文獻

[1]夏菊芳.半自磨工藝在我國礦山的應(yīng)用現(xiàn)狀[J].中國礦山工程，2004，33(5)：37-39.

[2]張光烈.自磨技術(shù)的發(fā)展及其有關(guān)問題的評述[J].中國礦業(yè)，2000，9(3)：52-55.

[3]楊琳琳.自磨機和半自磨機的發(fā)展和應(yīng)用[J].國外金屬礦選礦，2005(7)：13-15.

[4]納愛特DA,楊淑霞.常規(guī)碎磨回路與半自磨碎磨回路的比較[J].有色冶金設(shè)計與研究，1998(12)：11-14.

表4　兩種方案綜合技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)比較(可比指標(biāo))

(收稿日期2016-01-05)

陸長龍(1985—)，男，工程師，碩士，130012 吉林省長春市南湖大路4726號。