高天龍，艾立勝

（涼山礦業(yè)股份有限公司, 四川 會(huì)理 615146）

在工業(yè)生產(chǎn)中，磨礦分級(jí)是最常見的工作，廣泛的應(yīng)用于幾乎所有的選礦廠。從選礦工藝角度看，磨礦分級(jí)作業(yè)是破碎作業(yè)的繼續(xù)，也是選別之前物料準(zhǔn)備工作的重要組成部分，磨礦作業(yè)所消耗的動(dòng)力站選礦廠動(dòng)力總消耗的30%以上，磨礦作業(yè)在選礦工藝流程中占有很重要的地位[1]。因此，提高磨礦系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)率，提高磨礦技術(shù)指標(biāo)同時(shí)增加生產(chǎn)效益具有十分重要的意義。某6000 t/d選礦廠原料主要來源于四川某露天礦區(qū)采礦剝離產(chǎn)生的剔夾石及早期采礦丟棄的部分礦山廢石。入選礦石品位銅0.214%，鈷0.01%，鉬0.009%，鐵11%，為低于工業(yè)邊界品位的銅多金屬礦石，為滿足有價(jià)金屬綜合回收產(chǎn)品質(zhì)量要求，需要根據(jù)銅、鈷、鉬、鐵四種元素其工藝礦物學(xué)性質(zhì)[2]的不同，采用階段磨礦階段選別工藝。本文主要是針對Ⅰ段磨礦分級(jí)系統(tǒng)的改進(jìn)、實(shí)踐、指標(biāo)提高及生產(chǎn)效益提高進(jìn)行論述。

1 選礦廠生產(chǎn)現(xiàn)狀

某超低品位銅多金屬礦選礦廠Ⅰ段磨礦分級(jí)作業(yè)給礦產(chǎn)品粒度-12 mm，采用Ⅰ段磨礦一次分級(jí)閉路流程，選別作業(yè)要求磨礦細(xì)度為-0.074 mm 60%。選用MQY3600 mm×6000 mm溢流型球磨機(jī)配￠500 mm水力旋流器組組成閉路磨礦。該流程是目前國內(nèi)外使用的常規(guī)流程，流程相對簡單，適應(yīng)性強(qiáng)，生產(chǎn)穩(wěn)定可靠，可獲得較細(xì)的磨礦產(chǎn)品。工藝流程見圖1虛線框。

2 Ⅰ段磨礦分級(jí)系統(tǒng)在生產(chǎn)中存在問題

2.1 磨礦工藝流程中存在的主要問題

（1）選礦廠生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)Ⅰ段磨礦分級(jí)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)率90%左右，持續(xù)低于同類選礦廠平均運(yùn)轉(zhuǎn)率6～7個(gè)百分點(diǎn)。

（2）單一提高Ⅰ段磨礦分級(jí)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)率，不能保證磨礦產(chǎn)品細(xì)度及處理量等指標(biāo)，即不能保證球磨機(jī)處理能力達(dá)到設(shè)計(jì)要求的125 t/h、磨礦細(xì)度小型連選實(shí)驗(yàn)[3]要求Ⅰ段磨礦產(chǎn)品細(xì)度-0.074 mm 60%。

2.2 分析影響Ⅰ段磨礦分級(jí)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)率原因及解決方案

統(tǒng)計(jì)選礦廠歷年運(yùn)轉(zhuǎn)情況，包括運(yùn)轉(zhuǎn)率、各類停車原因及時(shí)間、計(jì)算停車時(shí)間算數(shù)平均數(shù)，進(jìn)一步計(jì)算停車時(shí)間占比，具體見表1。由表1看出，Ⅰ段磨礦分級(jí)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)率不足，主要原因?yàn)闊o礦、無水、無電、尾礦輸送故障、檢修及其他6類；一般情況下，無礦、無水、無電及其他4類屬于客觀原因且不可克服，停車時(shí)間占比16%以下；尾礦輸送故障及檢修兩類主觀原因造成停車時(shí)間占比在84%以上，通過工藝技術(shù)改造、設(shè)備技術(shù)改造及生產(chǎn)精細(xì)化管理等，降低尾礦輸送故障及檢修停車時(shí)間，從而提高系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)率，具有良好的工作前景。

表1 選礦廠歷年（2012～2018年度）運(yùn)轉(zhuǎn)情況統(tǒng)計(jì)Table 1 Statistical table of the operation of the concentrator over the years (2012-2018)

針對Ⅰ段磨礦分級(jí)系統(tǒng)產(chǎn)品細(xì)度及處理量等指標(biāo)保持或提高，須通過磨礦工藝流程技術(shù)流程改造，鋼球添加制度變更、生產(chǎn)精細(xì)化管理[4-9]等，解決此方面的問題。

3 Ⅰ段磨礦分級(jí)系統(tǒng)在產(chǎn)中存在問題解決方案實(shí)施

3.1 Ⅰ段磨礦分級(jí)工藝技術(shù)改造及生產(chǎn)效率提高

對選礦車間Ⅰ段磨礦分級(jí)工藝流程的第一次技術(shù)改造是將分級(jí)設(shè)備￠500 mm水力旋流器組4*4變?yōu)楫?dāng)時(shí)全國最大規(guī)格型號(hào)￠710 mm水力旋流器組1*1； 對Ⅰ段磨礦分級(jí)工藝流程的第二次技術(shù)改造是改變磨礦分級(jí)工藝流程，同時(shí)完成設(shè)備變更，在不改變原有磨礦作業(yè)次數(shù)的基礎(chǔ)上對一次分機(jī)溢流產(chǎn)品進(jìn)行二次分級(jí)，提高磨礦細(xì)度。磨礦分級(jí)工藝以一次磨礦、兩次分級(jí)形成閉路循環(huán)，均可根據(jù)生產(chǎn)需要獨(dú)立使用或聯(lián)合使用，從而達(dá)到在不降低磨礦處理量或新增磨礦設(shè)備的情況下達(dá)到適度提高磨礦細(xì)度的目的。Ⅰ段磨礦第二次分級(jí)使用設(shè)備為第一次技改更換下來的￠500 mm水力旋流器組4*4，增加二次分級(jí)給礦設(shè)施設(shè)備如變頻渣漿泵、泵池、管道等，其余設(shè)備不變更，具體流程見圖1。由此形成Ⅰ段磨礦二次分級(jí)工藝[10-11]，磨礦細(xì)度由52%提高到60%，提高8個(gè)百分點(diǎn)，磨礦處理量達(dá)到125 t/h以上，保證細(xì)度及處理量等指標(biāo)達(dá)到生產(chǎn)要求。

3.2 Ⅰ段磨礦分級(jí)系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率提高

選礦廠Ⅰ段磨礦分級(jí)系統(tǒng)正常生產(chǎn)中設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率為90.29%，生產(chǎn)技術(shù)考察得出結(jié)論設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率還有提升空間。分析原因可知Ⅰ段磨礦工藝流程相關(guān)設(shè)備在生產(chǎn)過程中磨損嚴(yán)重,設(shè)備部件材質(zhì)不符合要求，耐磨性不足,導(dǎo)致經(jīng)常維修、檢修或尾礦輸送故障，影響生產(chǎn)效率。針對此類問題可更換為耐磨性更高的部件如耐磨陶瓷內(nèi)襯管道及彎頭、球磨機(jī)后端給料器改進(jìn)、前段排礦口添加擋球格網(wǎng)等，使磨礦設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率大幅改善。

3.2.1 Ⅰ 段磨礦分級(jí)系統(tǒng)易磨損設(shè)備部位改造

針對Ⅰ段磨礦分級(jí)系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備磨損嚴(yán)重、設(shè)備部件材質(zhì)不符合要求、耐磨性不足等問題，更換為耐磨性更高的部件；如球磨機(jī)給礦皮帶運(yùn)輸機(jī)下礦漏斗內(nèi)部鋪設(shè)球磨機(jī)檢修更換下來的已經(jīng)磨損但有回收再利用價(jià)值的錳鋼襯板，提高下礦漏斗耐磨性及使用周期；礦漿輸送管道及彎頭均更換為內(nèi)部有陶瓷耐磨層的鋼管，防止管道及彎頭磨穿后造成生產(chǎn)停車；分級(jí)設(shè)備水力旋流器內(nèi)部部件及沉沙嘴更換為陶瓷耐磨部件，提高分級(jí)設(shè)備使用壽命及磨礦指標(biāo)穩(wěn)定性。

3.2.2 Ⅰ 段磨礦分級(jí)系統(tǒng)磨礦設(shè)備球磨機(jī)技術(shù)改造

（1）球磨機(jī)襯板技術(shù)改進(jìn)，Ⅰ段磨礦分級(jí)系統(tǒng)磨礦設(shè)備MQY3600 mm×6000 mm溢流型球磨機(jī)，端蓋襯板厚度120 mm、筒體襯板厚度100 mm，筒體襯板結(jié)構(gòu)為梯形；正常生產(chǎn)發(fā)現(xiàn)以下問題：

a.球磨機(jī)筒體襯板使用周期為8個(gè)月，而端蓋襯板使用周期為10個(gè)月，使用壽命不同步，球磨機(jī)襯板更換需要在停車狀態(tài)下花費(fèi)72 h以上；

b.球磨機(jī)筒體梯形結(jié)構(gòu)襯板使用在礦量輕微波動(dòng)時(shí)，磨礦介質(zhì)鋼球砸到梯形襯板上產(chǎn)生強(qiáng)烈沖擊和很大的噪聲，檢查筒體襯板發(fā)現(xiàn)梯形面與鋼球接觸面磨損嚴(yán)重、生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)磨礦介質(zhì)鋼耗增加、磨礦技術(shù)指標(biāo)檢測發(fā)現(xiàn)磨礦產(chǎn)品粒級(jí)分布及細(xì)度不符合生產(chǎn)要求；

c.襯板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，在筒體襯板與端蓋襯板結(jié)合處有空檔、球磨機(jī)正常生產(chǎn)中空擋處礦漿形成渦流，對球磨機(jī)筒體沖刷磨損嚴(yán)重。

結(jié)合球磨機(jī)襯板做出如下改進(jìn)：a.決定將球磨機(jī)筒體襯板形狀由梯形改為波形[12]，提高磨礦產(chǎn)品質(zhì)量、降低磨礦介質(zhì)鋼耗、減少襯板磨損及噪聲等；b.減小端蓋襯板半徑，加長與端蓋襯板接觸處筒體襯板長度，安裝襯板形成倒“L”結(jié)構(gòu)，將原設(shè)計(jì)不合理的襯板安裝空檔封堵，同時(shí)襯板與球磨機(jī)筒體接觸面加耐磨橡膠墊層，防止礦砂、礦漿等沖刷形成新的磨損點(diǎn)，提高球磨機(jī)筒體使用壽命；c.將端蓋襯板厚度[13]增加至140 mm，將筒體襯板厚度增加至120 mm，使筒體襯板及端蓋襯板使用壽命同時(shí)達(dá)到12個(gè)月左右，由此球磨機(jī)襯板在年終檢修期間一次更換，減少球磨機(jī)襯板更換時(shí)間，提高球磨機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間。

（2）球磨機(jī)進(jìn)料彎管技術(shù)改造，Ⅰ段磨礦分級(jí)系統(tǒng)磨礦設(shè)備MQY3600 mm×6000 mm溢流型球磨機(jī)進(jìn)料端彎管在正常生產(chǎn)中彎管最大弧度處磨損嚴(yán)重、容易磨穿，使用壽命4個(gè)月，每次更換需停車4 h以上；通過對進(jìn)料完成進(jìn)行創(chuàng)新型設(shè)計(jì)[14]，即在彎頭最大弧度處設(shè)計(jì)礦砂緩沖區(qū)，礦砂流經(jīng)此區(qū)域不直接與進(jìn)料彎頭內(nèi)表面接觸從而延長使用壽命至8個(gè)月以上，每年節(jié)約成本20萬以上。

（3）球磨機(jī)出料口技術(shù)改造，Ⅰ段磨礦分級(jí)系統(tǒng)磨礦設(shè)備MQY3600 mm×6000 mm溢流型球磨機(jī)出料口存在的主要問題是：a. 出料端內(nèi)部反螺旋結(jié)構(gòu)受材質(zhì)及參數(shù)影響，磨損嚴(yán)重，容易導(dǎo)致磨礦介質(zhì)流出；b.受處理礦量、礦漿濃度等指標(biāo)波動(dòng)影響，容易使磨礦介質(zhì)鋼球隨礦漿流出球磨機(jī)，造成的后果是礦漿輸送設(shè)備渣漿泵葉輪、泵殼、礦漿管道、攪拌桶攪拌機(jī)葉輪等設(shè)備及部件磨損嚴(yán)重，使用壽命縮短，影響正常生產(chǎn)，最嚴(yán)重的后果是渣漿泵葉輪高速運(yùn)行中與鋼球摩擦碰撞損壞無法使用、導(dǎo)致生產(chǎn)設(shè)備事故停車。

球磨機(jī)出料端技術(shù)改造：a.球磨機(jī)出料端內(nèi)部反螺旋結(jié)構(gòu)技術(shù)改造，將材質(zhì)更換為球磨機(jī)筒體襯板相同材質(zhì)的耐磨材料錳鋼，將反螺旋螺紋增高100 mm，提高反螺旋結(jié)構(gòu)使用壽命，減少磨礦介質(zhì)鋼球流出；b.對出料端排礦口位置技術(shù)改造是添加耐磨材質(zhì)錳鋼格網(wǎng)，網(wǎng)孔為半圓弧型，網(wǎng)格寬度15 mm以下、長度200～50 mm不等；即將溢流型球磨機(jī)改為類格子型球磨機(jī)[15-17]，杜絕12 mm以上磨礦介質(zhì)鋼球流出，減少或杜絕相關(guān)設(shè)備及部件磨損甚至生產(chǎn)設(shè)備事故，延長相關(guān)設(shè)備使用壽命，從而提高磨礦分級(jí)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)率。

（4）Ⅰ段磨礦分級(jí)系統(tǒng)其他技術(shù)改造：a.磨礦介質(zhì)鋼球由人工添加，添加平臺(tái)設(shè)計(jì)不合理，鋼球通過直徑150 mm鋼管改裝、分段開孔而成的傾斜溜槽添加至皮帶運(yùn)輸機(jī)后隨礦砂一同進(jìn)入球磨機(jī)內(nèi)部，鋼管溜槽直徑小容易造成堵塞、部分鋼球從鋼管上部觀察口飛出后掉入皮帶走廊，平臺(tái)至皮帶走廊地面高2 m以上，極易造成物體打擊或高空墜物安全事故；b. I段磨礦分級(jí)系統(tǒng)皮帶運(yùn)輸機(jī)四周無安全防護(hù)裝置，員工工作期間容易發(fā)展安全事故；c.球磨機(jī)給料皮帶運(yùn)輸機(jī)計(jì)量裝置不準(zhǔn)確，容易造成生產(chǎn)指標(biāo)波動(dòng)；d.本地區(qū)受氣候影響，在雨季，球磨機(jī)給礦物料含水率升高，細(xì)粒級(jí)粉礦砂板結(jié)在運(yùn)輸皮帶上，容易造成皮帶打滑、跑偏及負(fù)荷加大等不正運(yùn)行工況；在風(fēng)季，球磨機(jī)給礦物料揚(yáng)塵嚴(yán)重，影響廠區(qū)職工身體健康。

解決方案：a.對磨礦介質(zhì)鋼球添加平臺(tái)及溜槽重新設(shè)計(jì)，在平臺(tái)四周添加高度150 mm圍邊，將鋼管溜槽改為漏斗形裝置、與球磨機(jī)給料下礦漏斗類似， 前端設(shè)計(jì)為彎管形，彎管朝向與皮帶運(yùn)輸機(jī)前進(jìn)方向一致，有利于鋼球添加時(shí)減速及杜絕鋼球飛出造成安全事故；b.在皮帶運(yùn)輸機(jī)兩側(cè)及尾輪實(shí)施物理隔離，即添加可拆卸的防護(hù)欄、防護(hù)罩[18]，杜絕皮帶運(yùn)輸機(jī)安全事故；c.皮帶運(yùn)輸機(jī)計(jì)量裝置引進(jìn)先進(jìn)的電子計(jì)量裝置，通過標(biāo)準(zhǔn)砝碼校核后投入使用，減少指標(biāo)波動(dòng)；d.針對皮帶粉礦板結(jié)情況，在皮帶首輪、尾輪附近安裝刮泥板，將細(xì)粒泥沙礦粉等集中回收，減少不良工況，提高設(shè)備使用效率；針對風(fēng)季天磨礦作業(yè)給礦物料揚(yáng)塵問題，延皮帶走廊安裝生產(chǎn)水管及噴淋系統(tǒng)灑水降塵，維護(hù)廠區(qū)職工身體健康。

4 結(jié)論

（1）在Ⅰ段磨礦分級(jí)系統(tǒng)中，針對傳統(tǒng)工藝出現(xiàn)的磨礦作業(yè)磨礦細(xì)度不足的創(chuàng)新性技術(shù)改造是在不改變原有磨礦作業(yè)次數(shù)的基礎(chǔ)上對一次分機(jī)溢流產(chǎn)品進(jìn)行二次分級(jí)，提高磨礦效率、提高磨礦細(xì)度，保證生產(chǎn)指標(biāo)。

（2）生產(chǎn)中Ⅰ段磨礦分級(jí)系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)率為90.29%，針對Ⅰ段磨礦工藝流程相關(guān)設(shè)備在生產(chǎn)過程中磨損嚴(yán)重,設(shè)備部件材質(zhì)不符合要求，耐磨性不足,導(dǎo)致經(jīng)常維修、檢修，影響生產(chǎn)效率等問題，通過系統(tǒng)性技術(shù)改進(jìn)，如引進(jìn)及使用耐磨性更高的部件如耐磨陶瓷內(nèi)襯管道及彎頭、球磨機(jī)后端給料器創(chuàng)新型改進(jìn)、前端排礦口添加擋球格網(wǎng)、球磨機(jī)襯板改進(jìn)等，使磨礦設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率由90.29%提高到97.27%，提高7個(gè)百分點(diǎn)，為生產(chǎn)指標(biāo)完成提供堅(jiān)實(shí)保障。

（3）通過小改革、小發(fā)明降如鋼球添加平臺(tái)及溜槽重新設(shè)計(jì)，皮帶運(yùn)輸機(jī)安裝防護(hù)網(wǎng)、刮泥板、灑水降塵系統(tǒng)等，降低安全環(huán)保風(fēng)險(xiǎn)，保障員工身體健康，履行企業(yè)主體責(zé)任。

（4）Ⅰ段磨礦分級(jí)系統(tǒng)通過系統(tǒng)性的選礦工藝及設(shè)備技術(shù)改造，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率提高；選礦廠年處理量提高15萬t，有效回收銅金屬300 t/a、鐵金屬8500 t/a、鉬金屬15 t/a， 產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益超過2500萬元/a；達(dá)到了提高磨礦技術(shù)指標(biāo)同時(shí)增加生產(chǎn)效益的目的，同時(shí)具有良好的社會(huì)效益，具有較強(qiáng)的可推廣性。