付玉平

（山東黃金歸來莊礦業(yè)有限公司，山東 臨沂 276000）

山東某全泥氰化-炭漿吸附提金選礦廠設(shè)計(jì)處理能力2000t/d，碎磨采用一段開路破碎和兩段一閉路磨礦工藝流程，磨礦產(chǎn)品細(xì)度要求-0.074mm含量≥95%。因原礦含泥含水量較高、礦石黏度大，為防止顎式破碎機(jī)在粗碎作業(yè)過程中噎料堵塞，將破碎機(jī)排礦口寬度調(diào)整為16cm，不僅增加了磨礦作業(yè)電耗，而且導(dǎo)致磨礦產(chǎn)品細(xì)度降低、旋流器返砂量大、球磨機(jī)負(fù)荷重，與“多碎少磨”理論相背離[1-2]。為降低碎磨電耗、提高磨礦產(chǎn)品細(xì)度，對(duì)碎磨系統(tǒng)進(jìn)行了流程考查[3-5]，并針對(duì)流程考查中發(fā)現(xiàn)的問題對(duì)碎磨設(shè)備結(jié)構(gòu)和工藝流程進(jìn)行了技術(shù)改造，取得了較好的效果。

1 碎磨工藝流程及取樣點(diǎn)布置

該選礦廠破碎工藝采用一段開路破碎流程，原礦經(jīng)格篩預(yù)先篩分后通過美卓C100顎式破碎機(jī)進(jìn)行破碎，破碎后物料經(jīng)皮帶運(yùn)送至粉礦倉存儲(chǔ)；磨礦采用兩段一閉路工藝流程，一段磨機(jī)為一臺(tái)Φ5.5m×3.5m半自磨機(jī)，二段磨機(jī)為一臺(tái)MQY4060溢流型球磨機(jī)，配套FX350-pu×10旋流器組成閉路磨礦系統(tǒng)，最終磨礦細(xì)度要求-0.074mm含量≥95%。

碎磨工藝流程及取樣點(diǎn)布置見圖1。

圖1 碎磨工藝流程及取樣點(diǎn)布置圖

2 流程考查結(jié)果與分析

2.1 破碎作業(yè)流程考查

破碎產(chǎn)品取自碎磨工段#2皮帶，取樣時(shí)C100顎式破碎機(jī)松邊排礦口寬度16cm。破碎產(chǎn)品水分含量7.96%，粒度分析結(jié)果見表1。

表1 破碎產(chǎn)品粒度篩析結(jié)果

由表1數(shù)據(jù)可知：破碎產(chǎn)品中最大粒度約為200mm，其中+160mm粒級(jí)產(chǎn)率8.76%；-60mm+15mm粒級(jí)最多，產(chǎn)率為26.48%，其次為-15mm+6mm粒級(jí)產(chǎn)率16.60%；-0.074mm粒級(jí)細(xì)泥含量10.89%。

2.2 磨礦作業(yè)流程考查

2.2.1 取樣篩分分析結(jié)果

考查期間磨機(jī)處理量90.11t/h，磨礦作業(yè)流程考查各取樣點(diǎn)樣品粒度篩析結(jié)果見表2。

表2 磨礦作業(yè)流程考查粒度篩析結(jié)果

由取樣篩分?jǐn)?shù)據(jù)可知：半自磨機(jī)磨礦濃度較低，排礦濃度62.24%，產(chǎn)品中-1mm+0.074mm粒級(jí)含量最高，-0.074mm粒級(jí)含量34.25%；經(jīng)過二段閉路磨礦，系統(tǒng)中-1mm+0.074mm粒級(jí)含量由旋流器沉砂中的77.46%降至球磨機(jī)排礦中的68.57%，-0.074mm粒級(jí)相應(yīng)由20.88%升至30.84%；旋流器溢流中-0.074mm粒級(jí)產(chǎn)率94.37%，與磨礦細(xì)度-0.074mm粒級(jí)≥95%的要求稍有差距。

2.2.2 旋流器分級(jí)效率及磨機(jī)負(fù)荷

磨礦作業(yè)流程考查過程中一段半自磨機(jī)充球率11.64%，二段球磨機(jī)鋼球充填率29.28%。旋流器分級(jí)效率及返砂比見表3，磨機(jī)負(fù)荷見表4。

表3 旋流器分級(jí)效率及返砂比

表4 磨機(jī)負(fù)荷

通過考查分析可知，一段磨礦半自磨機(jī)按新生-200目含量計(jì)算磨機(jī)利用系數(shù)僅為0.27t/m3·h，流程考查期間其實(shí)際功率平均825kW，為額定功率的63.46%。二段閉路磨礦中旋流器分級(jí)量效率及質(zhì)效率分別為43.67%和42.46%，分級(jí)效率仍有較大提升空間；旋流器分級(jí)返砂比達(dá)到583%，球磨機(jī)按新生-200目含量計(jì)算磨機(jī)利用系數(shù)僅為0.75t/m3·h；流程考查期間球磨機(jī)實(shí)際功率平均1310kW，是額定功率的87.33%。

2.3 流程考查結(jié)論

（1）原礦含泥含水量較高、礦石黏度大，該部分泥料在破碎過程中無需破碎即可進(jìn)入磨礦系統(tǒng)，進(jìn)入破碎系統(tǒng)后反而增加了破碎機(jī)堵塞的概率。為防止顎式破碎機(jī)在粗碎作業(yè)過程中噎料堵塞，將破碎機(jī)排礦口寬度調(diào)整為16cm，導(dǎo)致半自磨給礦粒度較粗，半自磨機(jī)磨礦電耗、球耗均居高不下。

（2）二段閉路磨礦系統(tǒng)中由于旋流器給礦較粗，同時(shí)溢流產(chǎn)品粒度要求較細(xì)，導(dǎo)致旋流器循環(huán)負(fù)荷一直維持在600%左右，大量不合格粒級(jí)礦石經(jīng)旋流器分級(jí)后又返回二段閉路磨礦系統(tǒng)，礦漿快速通過球磨機(jī)，造成球磨機(jī)磨礦時(shí)間相對(duì)縮短，新生-200目含量?jī)H為0.75t/m3·h，惡化了球磨機(jī)的磨礦效果，磨礦細(xì)度很難保證-200目含量達(dá)到95%。

（3）由于采用兩段一閉路磨礦工藝，旋流器與球磨機(jī)組成閉路磨礦系統(tǒng)，旋流器沉砂直接進(jìn)入球磨機(jī)進(jìn)行再磨，旋流器返砂量的增加直接增加了球磨機(jī)負(fù)荷，而對(duì)半自磨負(fù)荷無任何影響，實(shí)際運(yùn)行過程中一段半自磨有效負(fù)荷偏低，效能利用不足，而二段球磨機(jī)有效負(fù)荷較高，球磨電機(jī)溫度偏高，容易造成設(shè)備事故。

3 碎磨技改方案及實(shí)施

為解決流程考查中查明的問題，對(duì)破碎系統(tǒng)及閉路磨礦系統(tǒng)進(jìn)行了技術(shù)改造。

3.1 增加破碎預(yù)先篩分

原礦重型板式給料機(jī)鏈條與破碎機(jī)進(jìn)料口之間原為鋼板溜槽（如圖2）連接，原礦通過溜槽全部進(jìn)入顎式破碎機(jī)進(jìn)行破碎，由于原礦含泥含水且黏度較高，破碎過程中易堵塞排礦口。為將原礦中不需破碎的泥料預(yù)先去除，將破碎機(jī)給料溜槽更換為篩縫15cm固定條篩，使＜15cm合格粒級(jí)原礦不經(jīng)破碎直接落至#1皮帶，減少進(jìn)入破碎機(jī)內(nèi)合格粒級(jí)及含泥原礦量，縮短破碎時(shí)間。

圖2 顎式破碎機(jī)給料溜槽

3.2 減小破碎機(jī)排礦口寬度

依據(jù)“多碎少磨”理論并結(jié)合現(xiàn)有工藝流程，在增加破碎預(yù)先篩分的基礎(chǔ)上，對(duì)破碎機(jī)排礦口寬度進(jìn)行了調(diào)節(jié)，將排礦口寬度由16cm逐漸調(diào)整至11cm，每一排礦口寬度下碎磨作業(yè)穩(wěn)定運(yùn)行后對(duì)半自磨及球磨機(jī)功率進(jìn)行跟蹤記錄，通過對(duì)排礦口寬度與破碎運(yùn)行時(shí)間、磨機(jī)電耗分析找出最佳排礦口寬度，最終確定破碎機(jī)排礦口寬度為12cm。

3.3 調(diào)整兩段磨礦負(fù)荷

磨礦工序FX350-pu×10旋流器組開啟7臺(tái)即滿足生產(chǎn)需要，其余3臺(tái)作為備用，旋流器沉砂全部自流進(jìn)入溢流型球磨機(jī)進(jìn)行二段磨礦作業(yè)。為調(diào)節(jié)半自磨機(jī)-球磨機(jī)負(fù)荷分配，將旋流器組中#5、#6旋流器外移，并單獨(dú)加裝沉砂箱，將其沉砂通過管道自流引入半自磨進(jìn)料端，技改后磨礦-分級(jí)系統(tǒng)如圖3所示。通過技術(shù)改造，正常生產(chǎn)中有2臺(tái)旋流器沉砂進(jìn)入半自磨進(jìn)行磨礦，其余5臺(tái)旋流器沉砂進(jìn)入球磨機(jī)進(jìn)行再磨，不僅有效降低了球磨機(jī)負(fù)荷，增加物料在球磨中的磨礦時(shí)間，而且充分利用半自磨富余能力進(jìn)行磨礦，使整體磨礦效果得以提高。

圖3 技改后磨礦-分級(jí)系統(tǒng)示意圖

3.4 技改效果

3.4.1 破碎作業(yè)時(shí)間及產(chǎn)品粒度

技改后由于泥料經(jīng)預(yù)先篩分直接給入#1皮帶，破碎物料以石礦為主，顎式破碎機(jī)不再因礦黏含水而堵塞，大大縮短了破碎機(jī)運(yùn)行時(shí)間，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明破碎機(jī)每天運(yùn)行時(shí)間由改造前的579分鐘縮短為改造后的363分鐘，平均減少上料時(shí)間216分鐘。破碎產(chǎn)品粒度分析見表5。

表5 技改后破碎產(chǎn)品粒度分析

由表5可知，調(diào)整破碎機(jī)排礦口寬度至12cm后，破碎產(chǎn)品中+100mm粒級(jí)含量由技改前的15.31%下降至3.43%，-60mm+15mm粒級(jí)含量由技改前的25.44%提高至30.07%，破碎產(chǎn)品P(80)由改造前的84.15mm下降至59.92mm。

3.4.2 磨礦流程取樣篩析

技改后對(duì)磨礦流程進(jìn)行了取樣篩析，取樣過程中磨礦處理量94.84t/h，旋流器開啟7臺(tái)，其中2臺(tái)沉砂進(jìn)入半自磨。半自磨排礦粒度篩析結(jié)果見表6，旋流器分級(jí)效率見表7。

表6 技改后半自磨排礦粒度篩析結(jié)果

表7 技改后旋流器分級(jí)效率

由取樣數(shù)據(jù)可知，在處理量提高4.73t/h的情況下，半自磨排礦中-0.074mm粒級(jí)含量由技改前的34.25%增加至36.63%；旋流器分級(jí)量效率及質(zhì)效率分別由技改前的43.67%、42.66%提高至54.68%、53.37%；返砂比由技改前的583%下降至433%。磨礦產(chǎn)品由技改前的-0.074mm含量94.37%提高至95.32%。

3.4.3 磨機(jī)負(fù)荷變化

技改后磨機(jī)負(fù)荷變化情況見表8。

表8 技改后磨機(jī)負(fù)荷變化

通過將旋流器沉砂分配至半自磨機(jī)，半自磨運(yùn)行功率由825kW上升至939kW，球磨機(jī)運(yùn)行功率由1310kW下降至1092kW，有效負(fù)荷由87.33%降至72.80%，徹底解決了球磨機(jī)因負(fù)荷過重造成的電機(jī)發(fā)熱等問題。

4 結(jié)論

山東某全泥氰化選礦廠通過增加原礦預(yù)先篩分、減小破碎機(jī)排礦口寬度、合理分配兩段磨礦負(fù)荷等技改措施，解決了因原礦含泥含水帶來的破碎機(jī)堵料、碎磨電耗高、磨礦負(fù)荷分配不均、球磨電機(jī)發(fā)熱等問題，處理量由90.11t/h提高至94.84t/h，碎磨總電耗由31.52度/t下降到29.13度/t，磨礦細(xì)度由-0.074mm含量94.37%提高至95.32%，實(shí)現(xiàn)了提產(chǎn)降耗的目標(biāo)。