黃曉毅，楊平偉，陳曉博，范予晨

(陜西冶金設(shè)計研究院有限公司，陜西 西安 710032)

0 引 言

從近兩年黃金市場行情可見其價格走勢持續(xù)增高，黃金固有的避險屬性使其價格在未來上漲的概率仍然很大。低品位黃金礦山降本增效有助于企業(yè)經(jīng)濟效益最大化。選礦廠中破碎磨礦作業(yè)工段能耗占整個選廠能耗比重可達(dá)40 %～70 %，其中磨機能耗成本更為突出，由此可見，合理地選擇磨礦設(shè)備非常重要。

選礦廠設(shè)計中，磨機選型常見的計算方法有2種：磨礦機單位容積處理量計算法(容積法)與磨礦效率計算法(功耗法)。前者按原礦或者新生成礦計算級別(一般用-0.074 mm粒級)的含率計算磨機單位容積的處理量，然后算出磨機處理量，此方法簡單易行，我國常用此法進(jìn)行磨機選型計算。功耗法認(rèn)為“礦石磨碎過程中礦塊所產(chǎn)生的新裂縫的長度與輸入的能量成比例”，因此磨機選型計算中按加工1 t礦石消耗的功計算磨礦總功耗，并由此確定磨機的型號、規(guī)格及臺數(shù)，此方法可以更好地與實際生產(chǎn)情況相匹配。

該文根據(jù)青海某低品位金礦磨礦工藝特點，確定了球磨功指數(shù)試驗控制篩孔尺寸并進(jìn)行了球磨功指數(shù)測定，為選廠設(shè)計中球磨機的選型計算提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1 試樣及試驗方法

1.1 試樣制備

按照試驗要求對原礦進(jìn)行破碎篩分，得到-3.35 mm篩下產(chǎn)品作為試驗樣。試樣制備流程見圖1，兩段一閉路破碎流程，破碎設(shè)備為試驗室小型顎式破碎機。

1.2 邦德球磨功指數(shù)測定

邦德球磨功指數(shù)測定設(shè)備采用(φ305×305)型邦德功指數(shù)球磨機，第一次礦磨試驗可任意選擇磨機轉(zhuǎn)數(shù)。每次磨礦后，把所有產(chǎn)品從球磨機中排出來，用試驗篩進(jìn)行篩分。第二次磨礦的磨機轉(zhuǎn)數(shù)要通過計算，以便逐漸產(chǎn)生250 %的循環(huán)負(fù)荷。第二次循環(huán)后，繼續(xù)上面的篩分和礦磨步驟，直到最后3次磨礦循環(huán)，單位球磨機轉(zhuǎn)速生產(chǎn)的篩下物料恒定，這樣就能得到250 %的循環(huán)負(fù)荷，邦德試驗需要7～10次循環(huán)。將最后1次磨礦循環(huán)的篩下物料進(jìn)行篩分分析。

計算公式如下：

式中：

Wib——邦德球磨功指數(shù)，kW·h/t；

P1——實驗篩孔尺寸，μm；

F80——給礦粒度；給礦中80 %物料通過的粒度尺寸，μm；

Gbp——磨機每轉(zhuǎn)產(chǎn)生的細(xì)粉量，g/r；

P80——產(chǎn)品粒度；篩下80 %所對應(yīng)的篩孔尺寸，μm。

2 試驗結(jié)果及討論

2.1 試樣松散密度及功指數(shù)球磨機給礦重量

將-3.35 mm礦樣混合均勻，對其進(jìn)行松散密度測定。使用500 mL量筒裝滿試樣，對量筒中礦樣的進(jìn)行稱重，為減小測定誤差，應(yīng)重復(fù)進(jìn)行多次，取其平均值作為最終數(shù)據(jù)。3次測定后試驗結(jié)果見圖1。

表1 試樣松散密度測定結(jié)果

由表1可知，給料為700 mL體積的礦樣，用于邦德功指數(shù)測定的礦樣的松散密度為1.77 g/cm3。計算功指數(shù)球磨機的給料重量為1 239 g。

2.2 磨礦給料粒度特性

將-3.35 mm礦樣混合均勻，對其進(jìn)行粒度測定。采用套篩對試驗礦樣進(jìn)行篩分分級，套篩選用200目、150目、100目、70目、32目、14目、10目、8目、7目、6目的篩孔，繪制測試礦樣給料粒度特性曲線，見圖2。

由功指數(shù)球磨機給料粒度特性曲線圖可知，該測試礦樣的給料粒度F80為1 872 μm。

2.3 球磨每轉(zhuǎn)細(xì)粉量測定

在球磨機中加入700 mL礦樣，磨礦作業(yè)采用干式閉路循環(huán)，磨礦后將礦樣過0.15 mm篩得到球磨機每轉(zhuǎn)新生成0.15 mm篩孔以下粒級物料重量Gbp。在最后3個周期中，Gbp最大值與最小值之差不超過這3個Gbp平均值的3 %時，則可以認(rèn)為Gbp已達(dá)到穩(wěn)定值，磨礦試驗達(dá)到平衡。磨礦試驗循環(huán)負(fù)荷須滿足要求250 %±5 %。

經(jīng)測定，實驗穩(wěn)定后最后三個周期的平均可磨度Gbp=1.133 g/r，循環(huán)負(fù)荷為251.66 %。

2.4 磨礦平衡時產(chǎn)品粒度特性

當(dāng)Gbp達(dá)到穩(wěn)定值時，對最終磨礦產(chǎn)品進(jìn)行粒度篩析，繪制測試礦樣磨礦平衡時的產(chǎn)品粒度特性曲線，見圖3。

從圖3可知，最終磨礦產(chǎn)品中80 %的物料通過的粒度尺寸P80為117 μm。

2.5 球磨功指數(shù)計算

通過上述磨礦試驗和粒度分析，得到P1、Gbp、P80和F80等結(jié)果，見表2。

表2 球磨功指數(shù)相關(guān)測定結(jié)果

將上表中各參數(shù)代入邦德球磨功指數(shù)計算公式可得，該礦樣的邦德球磨功指數(shù)Wib=20.17 kW·h/t。

3 結(jié) 語

由于選礦廠設(shè)計中磨機選型需要，對青海某金礦進(jìn)行了0.15 mm邦德球磨功指數(shù)測定。根據(jù)試驗結(jié)果計算得出邦德球磨功指數(shù)為20.17 kW·h/t。在今后的低品位金礦球磨機設(shè)備選型過程中，利用該測定的功指數(shù)和相應(yīng)的效率系數(shù)，可計算出磨礦單位功耗，根據(jù)磨礦單位功耗和選礦廠設(shè)計流程中的給礦量，進(jìn)一步算出磨礦作業(yè)總功率，從而確定合適的球磨機規(guī)格、臺數(shù)。