初探拜耳法原礦漿磨礦效果的控制

李 冬

（中電投山西鋁業(yè)有限公司，山西原平 034100）

初探拜耳法原礦漿磨礦效果的控制

李 冬

（中電投山西鋁業(yè)有限公司，山西原平 034100）

介紹了如何通過磨機(jī)聲音、填充率及礦漿粒度等方面的控制來改善磨礦效果，并通過對(duì)日常操作經(jīng)驗(yàn)的分析總結(jié)，提出了控制磨礦效果的新觀點(diǎn)和新思路。

磨礦效果；填充率；液固比；磨礦濃度

在拜爾法氧化鋁生產(chǎn)過程中，磨礦效果的好壞會(huì)影響到許多主要的生產(chǎn)指標(biāo)，甚至?xí)绊懙窖趸X質(zhì)量和產(chǎn)量［1］，同時(shí)，也會(huì)影響設(shè)備、管道的使用壽命，甚至引發(fā)生產(chǎn)事故，導(dǎo)致生產(chǎn)流程中斷，因此，如何控制磨礦效果顯得尤為重要。

1 影響磨礦效果的主要因素

影響磨礦效果的因素有很多，除磨機(jī)類型、規(guī)格、轉(zhuǎn)速、襯板形狀等自身因素外，還有許多外部影響因素。當(dāng)磨機(jī)選定后，影響磨礦效果的主要因素有：磨礦濃度、磨內(nèi)液固比、礦石可磨度和粒度、研磨體填充率和級(jí)配等［2］。

1.磨礦濃度。磨礦濃度對(duì)磨礦效果起著極其重要影響，影響磨礦濃度的因素主要為原礦性質(zhì)、堿液量、給礦量。在一段時(shí)間內(nèi)原礦性質(zhì)變化一般較小，當(dāng)給礦量一定時(shí)，堿液量增加，磨礦濃度下降，反之上升。堿液量固定，給礦量增加，濃度上升，反之下降。一般情況下，給礦量是固定，主要由堿液量來調(diào)節(jié)磨礦濃度。

2.磨內(nèi)液固比。磨內(nèi)液固比是反映磨內(nèi)物料配比的關(guān)鍵性指標(biāo)之一。液固比越大，說明磨內(nèi)礦漿濃度越低，研磨體的有效比重和活動(dòng)性增加，磨礦作用也增強(qiáng)，且能顯示出一些分級(jí)作用，粗物料不易排出，物料在磨內(nèi)流動(dòng)快，可減少過磨現(xiàn)象。但液固比過大時(shí)，由于礦漿在磨內(nèi)流動(dòng)過快，會(huì)將粗顆粒帶出，同時(shí)，研磨體上將附不上礦粒，這也相應(yīng)地降低了磨礦效果。另外，液固比越小，說明磨內(nèi)礦漿濃度越高，研磨體上就會(huì)附著一層礦漿，故磨礦效果也較好。但液固比過小時(shí)，由于礦漿濃度大，比重也增大，研磨體的有效比重及活動(dòng)性就降低，相應(yīng)的磨礦效果就減弱了。因此，磨內(nèi)液固比過大或過小都對(duì)磨礦效果不利，最好是根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐及試驗(yàn)來確定。

3.礦石可磨度和粒度。礦石可磨性一般不能改變，因此其對(duì)磨礦效果影響也較大。在相同條件下，可磨性較好的礦石需要消耗的能量低，即可以提高磨機(jī)的處理能力，又可以保證較好的磨礦效果；可磨性較差的礦石則反之。

礦石粒度可以通過破碎來改變。給礦粒度的改變對(duì)磨礦效果的影響是與礦石性質(zhì)有關(guān)的。在同性質(zhì)礦石的情況下，給礦粒度越小，磨機(jī)產(chǎn)能越高，磨礦效果越好，給礦粒度越大則反之。

4.研磨體填充率。填充率又稱填充系數(shù)，它是指研磨體所占磨機(jī)的橫截面積與磨機(jī)橫截面積之比。填充率小即研磨體裝的少，填充率大即研磨體裝的多，填充率的大小直接影響磨機(jī)的產(chǎn)能和磨礦效果。研磨體填充率過低，會(huì)降低磨機(jī)的生產(chǎn)能力；研磨體填充率過高，會(huì)使研磨體運(yùn)行軌跡受到干擾，破壞正常循環(huán)，同時(shí)，也使磨內(nèi)有效磨礦空間減少，磨機(jī)生產(chǎn)能力下降，使磨礦效果變差。因此，研磨體填充率過低或過高都會(huì)影響磨礦效果，最好是根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐及試驗(yàn)來確定，一般為35%～40%之間為宜。

5.研磨體級(jí)配。在其它條件不變的情況下，磨內(nèi)的研磨體級(jí)配對(duì)磨機(jī)的功率消耗和磨礦效果均有較大的影響。各種研磨體直徑均隨著磨機(jī)生產(chǎn)時(shí)間的延長而不斷地減小，就會(huì)導(dǎo)致磨內(nèi)研磨體級(jí)配發(fā)生變化，平均直徑逐漸在減小，當(dāng)級(jí)配變化超過一定限度時(shí)，就會(huì)極大地影響到磨機(jī)的生產(chǎn)率和磨礦效果。因此，應(yīng)當(dāng)定期對(duì)磨內(nèi)研磨體級(jí)配進(jìn)行檢查和調(diào)整，確保研磨體級(jí)配穩(wěn)定，也就能保證磨機(jī)磨礦效果的穩(wěn)定。

2 判斷影響磨礦效果因素的方法

某廠在建廠投產(chǎn)后三四年內(nèi)，對(duì)于磨礦效果的控制非常重視。但是，其操作控制方法較為死板，過于拘泥常規(guī)，照搬其它廠的操作經(jīng)驗(yàn)，無太大突破，致使在磨礦效果方面的成效甚微。經(jīng)過近來年的生產(chǎn)摸索試驗(yàn)及經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，將判斷磨礦效果因素的方法總結(jié)為“聽、看、查、問”四個(gè)字，通過四字方針可以幫助進(jìn)行簡單、有效、直接的判斷。具體情況如下：

2.1 改進(jìn)前的判斷方法

1.在正常生產(chǎn)過程，通過聽磨內(nèi)研磨體、物料及磨機(jī)間相互沖擊所產(chǎn)生的聲音，來判斷磨礦情況。聽磨音的最佳位置為磨機(jī)出料端靠近大齒圈的筒體部位，方向?yàn)槟C(jī)向下旋轉(zhuǎn)的一側(cè)。通過聽磨音可以判斷出磨內(nèi)液固比和磨礦濃度的情況。在給礦量一定的情況下，磨音發(fā)悶說明磨內(nèi)液固比較小，磨礦濃度較高，磨礦效果不好；磨音清脆混亂則說明磨內(nèi)液固比較大，磨礦濃度較低，磨礦效果也不好；只有當(dāng)磨機(jī)發(fā)出有規(guī)律的類似于輕微鼓聲的聲音時(shí)，則說明磨內(nèi)液固比和磨礦濃度適中，磨礦效果也不錯(cuò)。

2.觀察磨機(jī)出口料漿情況，可以判斷出磨礦濃度，一般磨機(jī)出口壁上以掛起黃豆大小顆粒為宜。如果磨機(jī)出口壁掛料太厚，成絮狀，則說明磨礦濃度較高，磨內(nèi)液固比較小；若磨機(jī)出口壁掛料太少，顆粒較小，則反之。

3.翻閱生產(chǎn)記錄，用一段時(shí)間內(nèi)的下礦總量乘以一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的消耗系數(shù)，計(jì)算出需要補(bǔ)加的研磨體數(shù)量，來維持磨內(nèi)研磨體填充率和級(jí)配的穩(wěn)定。

4.目測(cè)水力旋流器的溢流礦漿細(xì)度，來判斷磨礦效果的好壞，然后對(duì)磨機(jī)情況進(jìn)行調(diào)整。

2.2 改進(jìn)后的判斷方法

1.聽。聽主要是指聽磨音。通過不同的磨音除了可以判斷出磨礦濃度外，還可以大致判斷出磨內(nèi)研磨體的填充率是否需要清理、調(diào)整。當(dāng)磨內(nèi)聲音沉悶時(shí)，則說明磨內(nèi)沖擊力不足，研磨體填充率明顯下降，需要補(bǔ)充研磨體。當(dāng)磨內(nèi)聲音脆響時(shí)，則反之。

2.看。看主要是指看料漿濃度和細(xì)度。看也就是目測(cè)，這是一項(xiàng)最基本的要求。除了觀察磨機(jī)出口判斷外，還可以通過磨機(jī)溜槽來判斷磨礦濃度和細(xì)度，在溜槽磨機(jī)出口處取樣觀察，基本為1 mm以下顆粒，且無明顯大顆粒的，則說明磨礦效果越好；若1 mm以上顆粒越多，則說明磨礦效果越差。因此，在正常生產(chǎn)過程中，通過觀察各個(gè)點(diǎn)的礦漿情況，可以快速、有效地判斷出具體的問題環(huán)節(jié)，有利于快速恢復(fù)磨礦效果。

3.查。查主要是指查生產(chǎn)記錄和磨內(nèi)研磨體情況，可以判斷出磨內(nèi)研磨體級(jí)配和填充率是否正常。在日常生產(chǎn)過程中，通過查閱生產(chǎn)記錄可了解到不同時(shí)間段的研磨體消耗情況、物料配比情況及指標(biāo)情況等多方面信息。同時(shí)，結(jié)合定期對(duì)磨內(nèi)研磨體級(jí)配和填充率情況進(jìn)行檢查，對(duì)后續(xù)的研磨體添加、物料配比及磨礦效果控制等均能起到非常重要的指導(dǎo)作用。

4.問。問主要是指詢問運(yùn)行過程中的各種參數(shù)，可以了解到礦石粒度情況和研磨體消耗情況。在正常生產(chǎn)過程中，通過了解磨機(jī)電流、物料配比、原料質(zhì)量、化驗(yàn)結(jié)果等參數(shù)，就可以大致判斷磨內(nèi)研磨體消耗情況及物料配比情況。同時(shí)，結(jié)合磨內(nèi)研磨體填充率，對(duì)研磨體消耗系數(shù)進(jìn)行修正，確保磨內(nèi)研磨體填充率及級(jí)配的穩(wěn)定。

2.3 判斷方法改進(jìn)后取得的效果

“四字方針”的提出是在原判斷方法歸納總結(jié)的基礎(chǔ)上，提出新的想法及觀點(diǎn)，豐富了磨音的判斷內(nèi)容，增加了多點(diǎn)目測(cè)方式，突出了記錄的全面性，強(qiáng)調(diào)了聯(lián)系匯報(bào)的重要性，不但在很大程度上提高了原有判斷方法的準(zhǔn)確度及工作效率，而且也起到了節(jié)能降耗的效果。在改進(jìn)判斷方法的過程中，棒磨機(jī)的磨礦效果檢測(cè)趨勢(shì)圖如圖1所示。

圖1 磨礦效果趨勢(shì)圖

從圖1可以看出，隨著判斷方法的改進(jìn)及成熟，棒磨機(jī)出口礦漿中，1 mm以上顆粒含量趨于穩(wěn)定，并有明顯好轉(zhuǎn)，為整個(gè)氧化鋁生產(chǎn)系統(tǒng)指標(biāo)的穩(wěn)定和產(chǎn)能的提高奠定了基礎(chǔ)。

3 結(jié) 論

在實(shí)際生產(chǎn)中，影響磨礦效果的因素除了上述以外，還有許多因素。但是，在礦石質(zhì)量和給礦量一定的情況下，簡單、快速、準(zhǔn)確的判斷方法及有效的研磨體添加方案，對(duì)于保持研磨體填充率和級(jí)配的穩(wěn)定，保持良好的磨礦效果有非常大的決定性作用。“四字方針”的提出正好給磨礦效果的改善和保證提供了有效判斷方法和依據(jù)。

［1］ 畢詩文，于海燕.氧化鋁生產(chǎn)工藝［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006.

［2］ 郭萬里，郝向東，趙仕君.氧化鋁制取工藝［M］.北京：山西人民出版社，2006.

The Primary Exploration in the Control of Bayer Process Pulp Grinding Effect

LIDong
（China Power Investment Corporation Shanxi Aluminum Co.，Ltd，Yuanping 034100，China）

The paper introduces in detail how to improve the grinding effect through the control ofmill sound，filling rate and grind size，at the same time，put forward new ideas of the control of grinding effect via the analysis and summary of daily operation experience.

grinding effect；filling rate；liquid－solid ratio；grinding density

TD921＋.4

：A

：1003－5540（2014）01－0015－02

2013－10－22

李 冬（1979－），男，助理工程師，主要從事冶煉生產(chǎn)技術(shù)工作。