宋 龑

（長(zhǎng)沙有色冶金設(shè)計(jì)研究院有限公司，湖南 長(zhǎng)沙 410019）

在礦山選礦中，碎磨工序至關(guān)重要，可將礦石與脈石礦物進(jìn)行有效分離，進(jìn)而為礦物級(jí)別分類奠定基礎(chǔ)。傳統(tǒng)的礦產(chǎn)資源研磨工序比較多，需應(yīng)用多種設(shè)備，在研磨過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量粉塵。半自磨工藝可對(duì)礦石進(jìn)行粗碎處理，然后再進(jìn)行磨礦處理，作業(yè)流程少，不會(huì)產(chǎn)生大量粉塵，因此，亟需對(duì)半自磨工藝在大型礦山選礦中的應(yīng)用進(jìn)行深入研究。

1 半自磨工藝特點(diǎn)

（1）操作流程簡(jiǎn)單。半自磨可有效解決濕黏礦石流程不暢的問(wèn)題，無(wú)需對(duì)破碎粉塵進(jìn)行回收和處理，為選礦流程自動(dòng)化控制奠定基礎(chǔ)。

（2）應(yīng)用成本低。半自磨工藝兼具沖擊破碎以及研磨優(yōu)勢(shì)，機(jī)械設(shè)備逐漸朝向大型化方向發(fā)展，可被推廣應(yīng)用于大型礦山選礦中。另外，無(wú)需設(shè)置細(xì)碎廠房、篩分廠房、輸送機(jī)以及吸塵設(shè)備，占地面積小、基建投資少，應(yīng)用成本比較低。

（3）有利于礦物選別。半自磨工藝將礦石本身作為磨礦介質(zhì)，在對(duì)復(fù)雜硫化礦進(jìn)行礦物浮選時(shí)，回收率比較高。在常規(guī)碎磨工藝中，將鋼球作為磨礦介質(zhì)，在礦漿中，F(xiàn)e2可形成Fe（OH）2，進(jìn)而吸附在礦物表面，導(dǎo)致礦物表面電化學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化，影響礦物可浮性。通過(guò)應(yīng)用半自磨工藝，能夠有效減少磨礦介質(zhì)對(duì)于礦物浮選性所造成的不良影響。

（4）自動(dòng)化水平高。在半自磨機(jī)的實(shí)際應(yīng)用中，要求將礦石作為介質(zhì)進(jìn)行磨礦，磨礦石性質(zhì)會(huì)對(duì)磨礦效率產(chǎn)生較大影響，半自磨機(jī)可對(duì)給礦量進(jìn)行靈活調(diào)節(jié)，同時(shí)很多半自磨機(jī)中安裝變速驅(qū)動(dòng)裝置，可根據(jù)礦石硬度、粒度，對(duì)磨機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)整，進(jìn)而保證磨礦產(chǎn)品性質(zhì)穩(wěn)定。

2 半自磨（自磨）工藝的適應(yīng)性

在選礦工藝中，“自磨”指的是將磨礦石作為磨礦介質(zhì)，在磨礦機(jī)中對(duì)礦石進(jìn)行研磨，而“半自磨”則是在自磨的基礎(chǔ)上，在磨礦機(jī)中加入一定量的鋼球，彌補(bǔ)礦石介質(zhì)的不足。在半自磨選礦工藝的實(shí)際應(yīng)用中，要求根據(jù)選礦生產(chǎn)實(shí)際情況加入一定比例的鋼球，一般可采用粗碎方式對(duì)礦石進(jìn)行破碎處理，將礦石粒度控制在-300mm左右，然后再作為半自磨機(jī)的給礦。與自磨選礦工藝相比，半自磨工藝對(duì)于礦石性質(zhì)變化的適應(yīng)能力比較強(qiáng)，尤其是半自磨工藝對(duì)于礦石硬度變化的適應(yīng)性比較強(qiáng)，因此半自磨的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)明顯。與自磨機(jī)相比，半自磨機(jī)的磨礦產(chǎn)品粒度差異比較大，比如，在對(duì)某鐵礦山礦石進(jìn)行選礦時(shí)，在應(yīng)用自磨工藝后，可獲得非常細(xì)的篩下產(chǎn)品，P80為0.2mm，而能耗為12kWh/t，在應(yīng)用半自磨選礦工藝后，篩下物料P80達(dá)0.45mm，同時(shí)能耗降低至6.9kWh/t。有些大型礦山礦石的含泥量和含水率均比較高，對(duì)此，可采用半自磨工藝進(jìn)行選礦。比如，某露天礦山環(huán)境潮濕，高品位礦石位于露天礦底部，而這一區(qū)域含有大量泥層、黏土礦物以及滑石礦物。在該礦山選礦時(shí)，如果采用常規(guī)碎磨設(shè)備，則在對(duì)混合礦石進(jìn)行選礦處理時(shí)，細(xì)粒礦石潮濕，可能會(huì)造成篩分機(jī)、給礦機(jī)以及排礦溜槽堵塞，進(jìn)而影響礦物產(chǎn)量，由于破碎機(jī)無(wú)法正常生產(chǎn)，因此，為了有效解決這一問(wèn)題，要求降低球磨機(jī)生產(chǎn)力。對(duì)此，可利用半自磨機(jī)對(duì)這類礦石進(jìn)行選礦處理，可有效解決管道堵塞問(wèn)題，保證選礦流程的持續(xù)性。在礦山選礦中，半自磨工藝與自磨工藝類似，但是對(duì)于半自磨回路的控制方式更加便捷。

3 半自磨工藝在大型礦山選礦中的應(yīng)用實(shí)例

（1）礦區(qū)概況。某選礦廠主要處理金礦石，礦石中含有大量砷、黏土以及碳，并且金主要以顯微、超顯微的狀態(tài)包裹與黃鐵礦以及毒砂中，選礦難度較大。在該選礦廠磨礦工藝設(shè)計(jì)中，擬定采用半自磨以及球磨閉路磨礦方式，但是礦石中黏土含量比較高，在試運(yùn)行中磨礦負(fù)荷穩(wěn)定性比較差，對(duì)此，采用濕式半自磨機(jī)與分級(jí)機(jī)閉路流程，可簡(jiǎn)化選礦流程，提升磨礦效率。

（2）礦石性質(zhì)。礦石為難處理金礦石，在礦石中金礦物為自然金，金屬硫化物為黃鐵礦、毒砂、黃銅礦、輝銻礦等。金礦物粒度大多低于5μm，硫化物中，金含量為87.21%，脈石包裹金中，金含量為7.34%。

（3）設(shè)計(jì)工藝流程。在碎礦、磨礦系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，采用濕式半自磨聯(lián)合球磨工藝。浮選流程包括一次粗選、三次掃選以及三次精選。對(duì)于金精礦，可應(yīng)用二段脫水流程，首先進(jìn)行濃縮處理，然后再過(guò)濾，在過(guò)濾完成后，濾餅含水量為10%。

（4）試生產(chǎn)實(shí)踐。在選礦工藝原設(shè)計(jì)方案中，選礦設(shè)備處理能力要求為800t/d，礦石硬度f(wàn)=8～10，一段閉路磨礦，二段磨礦采用球磨機(jī)。在經(jīng)過(guò)試生產(chǎn)后發(fā)現(xiàn)，原設(shè)計(jì)方案出現(xiàn)弊端，兩段磨礦可分別進(jìn)行粗磨或者細(xì)磨，一段磨礦能力超過(guò)原設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致兩段磨礦負(fù)荷差異性比較大，在選礦過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)礦石過(guò)磨的問(wèn)題，增加能耗。

圖1 改造后的選礦工藝原則流程

（5）技術(shù)改造實(shí)踐。在該選礦廠兩段磨礦流程中所配置的設(shè)備比較多，操作復(fù)雜，負(fù)荷不平衡問(wèn)題嚴(yán)重，進(jìn)而影響選別指標(biāo)，主要原因在于礦石硬度比較低，含泥量高，礦石易磨。綜合考慮礦石性質(zhì)以及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，制定多個(gè)改進(jìn)方案，最終確定適當(dāng)增加自磨機(jī)鋼球配比，同時(shí)去除二段細(xì)磨流程，并應(yīng)用自磨機(jī)與分級(jí)機(jī)構(gòu)成閉路磨礦工藝，新型選礦工藝流程如圖1所示。

（6）技術(shù)改造效果。在對(duì)該礦產(chǎn)企業(yè)選礦工藝進(jìn)行技術(shù)改造后，在經(jīng)生產(chǎn)運(yùn)行后，一段磨礦流程設(shè)備的配置方式簡(jiǎn)單，操作便捷，分級(jí)機(jī)溢流濃度在27%以上，同時(shí)，溢流細(xì)度可達(dá)到-200目91%，符合該選礦廠浮選工藝要求。另外，與原有生產(chǎn)工藝相比，應(yīng)用成本比較低，能夠有效減少球磨機(jī)輔助設(shè)備以及螺栓耗材和維護(hù)所需成本，提升選礦產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，本文主要結(jié)合實(shí)例，對(duì)半自磨碎磨工藝在大型礦山選礦中的應(yīng)用方式進(jìn)行了詳細(xì)探究?，F(xiàn)如今，礦山開(kāi)采規(guī)模不斷擴(kuò)大，礦產(chǎn)企業(yè)選礦技術(shù)水平不斷提高，半自磨設(shè)備以及工藝均快速發(fā)展。在傳統(tǒng)選礦工藝中，流程復(fù)雜，所需設(shè)備類型較多，并且粉塵大，容易造成資源浪費(fèi)，根據(jù)本次研究發(fā)現(xiàn)，通過(guò)將半自磨選礦技術(shù)應(yīng)用于大型礦山選礦中，將半自磨機(jī)與分級(jí)機(jī)閉路流程進(jìn)行有效結(jié)合，可簡(jiǎn)化選礦工藝流程，提升磨礦產(chǎn)品質(zhì)量以及資源回收率，進(jìn)而降低選礦企業(yè)選礦成本，促進(jìn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的增加。