球磨機轉速對磨礦效果的實驗研究及在礦山生產中的應用

趙在超

摘要：三山島金礦精礦再磨工藝采用兩臺并聯球磨機，在氰化工藝條件不變的情況下，對于氰化回收率的提高空間會隨著時間的推移越來越小，為了提高精礦再磨效果，進一步提高入浸細度，針對并聯球磨機之間高度的可比性，穩定的參照性，通過調整球磨機頻率，改變球磨機轉速，對比研究球磨機排礦細度隨轉速變化的規律，通過實驗研究分析找出取得最優細度時的球磨機最合適轉速，以此來提高球磨機的磨礦效率，進一步提高入浸細度，達到降低氰渣品位，提高氰化回收率的目的。

關鍵詞：球磨機 磨礦效率 轉速 頻率 細度

中圖分類號：TD453 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）08（a）-0016-02

三山島金礦新立分礦選礦廠現生產工藝流程為三段一閉路破碎流程，破碎最終產品粒度p80=12mm；磨礦采用二段二閉路磨礦流程，產品細度-200目大于45%，日處理礦量達到3000t/d；浮選采用優先浮選+混合浮選聯合流程，最終產品金精礦品位大于38g/t，尾礦品位小于0.115g/t；浮選尾礦通過瑪爾斯泵輸送至新立充填站作井下充填料和尾礦庫儲存；金精礦通過精礦泵打至氰化采用二浸二洗鋅粉置換工藝，獲得金品位大于15%的金泥；金泥送濕法冶煉獲得金品位大于99.95%的金錠進行外銷，主要產品為1#Au、2#Au，1#Ag、2#Ag；副產品為鉛精礦、硫精礦、硫氰化亞銅。

在氰化工藝條件不變的情況下，對于氰化回收率的提高空間會隨著時間的推移越來越小，從1993年至今已經過多次的改造，現在對于如今的生產系統已經很難找到提高的方法，所以深入現有的氰化系統，基于氰化的基礎原理，羅列出所有影響氰化生產的直接因素及間接因素，以及相關聯的所有設備，期望能夠找到優化氰化指標的突破口。

1 提高入浸細度措施

浸出作業中金溶解速度直接與金暴露的表面積和其他有利因素成正比。暴露面積與給料的粒度分布和解離特性有關，而且受浸出前粉碎工序效率的影響。由于增加了金的解離，所以溶解速度通常隨粒度減小而增加，而目前所處理的礦石正符合這種規律。新立選礦廠對于提高浸出作業細度方面一直以來都未曾放松，在加強破碎磨浮工藝過程中的操作管理將對細度的負面影響降到最小。從2007年開始還加入了邊浸邊磨系統，在一浸后增加MQY1.5*2.2溢流型球磨機與FX-150旋流組成的磨礦一段閉路系統，進一步提高浸出細度。

2 球磨機轉速對細度的影響研究

2.1 研究對象的選擇

到目前為止，在不投入新設備的情況下對于提高浸出的細度方向的研究很難找到有效地方法，若是改變球磨機的轉速，則必須具有高度的可比性，必須要有可靠地參照。對于選礦廠來說，每個選廠由于礦石性質，工藝條件都或多或少的存在差異，即使球磨機型號完全一樣其參照價值也非常有限，而對于精確的研究細度的變化則需要非常高的參照目標，所以外在的參照目標并不可行，在經過系統全面的研究之后，最終確定在精礦再磨車間兩臺并聯MQY2.1*3.0溢流型球磨機做球磨機轉速對比試驗。

2.2 可行性研究

金精礦再磨系統是由兩臺MQY2.1*3.0

溢流型球磨機、兩臺FX-150旋流器組成的一段磨礦兩次分級磨礦系統。其中兩臺球磨機中北臺配有變頻器，而北臺球磨機頻率一直為50Hz滿負荷運轉，而北臺球磨機與南臺情況并不完全相同，轉速比南臺快，以此為突破口想到，以目前的生產狀況，礦量跟以前都有了很大的不同，50Hz的頻率未必是最佳的頻率，減低這個頻率或許有可能達到更好的磨礦效果。那么通過調整北臺球磨機轉速，對兩臺球磨機排礦同時取樣做細度對比一定能夠找到達到最優細度的最優轉速。

2.3 對比實驗詳細過程

球磨機排礦細度對比實驗。

（1）首先對兩臺球磨機做轉速測試。

北臺球磨機：29.2r/min 頻率50Hz

南臺球磨機：26.5r/min

（2）頻率調整方案。

將北臺球磨機頻率依次調整為49Hz、48Hz、46Hz、45Hz

測量的對應轉速結果分別為：28.5r/min、28r/min、26.7r/min、26r/min。

（3）取樣方式。

每臺球磨機單獨同時取樣，在生產正常進行過程中，分8次取樣，每次取樣間隔時間30min。（每次改變北臺球磨機頻率后過2h兩臺球磨機會再次同時取樣，各取兩組測定濃度、細度）。

（4）制樣并篩析結果如表1所示。

從表1不難看出，當北臺球磨機頻率為46Hz時，北臺球磨機的排礦細度高于南臺約4個百分點，而在實驗之前也就是50Hz的時候北臺球磨機的磨礦細度一直低于南臺2～3個百分點，也就是說當北臺球磨機頻率為46Hz時比50Hz時提高至少6個百分點。

因為每次兩臺球磨機取樣的時間、方式及以后的濃細度測定方式都是完全相同，所以結果是有代表性的。

2.4 浸出槽細度對比

在進行球磨機排礦細度實驗之前，正常生產情況下，從總精礦管路以及7個浸出槽預先取樣，以30min為限，取每個槽每次取一勺，取8h最后混成一個樣，如此取三組進行細度測定。

結果如下：

在試驗之后，改變北臺球磨機頻率為46Hz，連續三天，于每天的白班（8：00～15：30）以同樣方式對浸出槽取三組樣做細度測定。

結果如表3所示。

為期四天的取樣試驗過程中，現場處于穩定生產狀態，平均每班處理1000t原礦，由試驗前后的精礦細度來看，平均精礦細度均在61.0～61.2%之間，差別可忽略不計。可以認為試驗結果未被其它因素所影響。

由三天的浸出槽取樣測定結果來看，細度提高2%以上，對氰渣品位的測定記錄顯示氰渣品位由0.98g/t降至0.94g/t。endprint

2.5 此次研究對選礦廠生產帶來的影響

（1）細度提高對浸出作業的影響。

現今三山島金礦新立選礦車間所處理礦石以新立原生礦為主，新立原生礦為井下開采屬于含金多金屬低品位硫化礦石，屬于威斯特瓦特斯蘭德類型，所以以A曲線作分析研究（圖1）。

-400目粒度為0.0385mm，生產中浸出細度-400目為80%～85%所以研究曲線段如圖所示為0.025mm～0.05mm之間，可以看出，此段范圍內，金的提取率隨粒度的提高為大坡度直線增長，增長比例約為10：1，即粒度每提高1%，金提取率增長10%。

實際上，在改變球磨機轉速后的幾個月中，氰渣品位由原來的平均0.98g/t降低到0.93g/t，其產生的實際效益大大超過了預期。

（2）降低轉速對更換球磨機襯板周期的影響。

北臺球磨機更換襯板周期原來為9個月，由于降低了頻率，降低了球磨機轉速，降低了襯板磨損程度，所以目前的更換周期為10個月，由平均每年更換4/3次變為現在每年更換6/5次。

（3）降低頻率所產生的節能效益。

根據用電量情況統計，降低頻率前北臺球磨機每月用電量平均為71000Kwh，降低頻率后用電量56000 Kwh。

3 結語

此次研究應用重點在于對比，堅持相同時間、相同方式、相同實驗工具的原則，是比較準確的，而且研究過程不會影響日常生產。實驗的結果也非常令人滿意，而在后來實際生產過程來看，也確實取得了非常好的效果。不僅降低了氰渣品位提高了效益，而且延長了襯板更換周期，節約了用電，可謂一舉數得。

此次研究具有良好地借鑒意義，并聯磨礦工藝在選礦廠非常常見，都可以做類似的實驗研究，由于球磨機本身參數所限，轉速調整的量是很小的，在實驗研究過程中并不會影響生產，對指標的影響也微乎其微，所以這種情況的研究在選礦廠實際生產中是非常值得一試的。

參考文獻

[1]徐天允，徐正春.金的氰化與冶煉[M].沈陽：沈陽黃金學院，1993.

[2]孫戩.金銀冶金[M].北京：冶金工業出版社，2001.

[3]彭操，劉江林.降低磨礦能耗技術在選礦廠中的應用剖析[J].云南化工，2008，35（2）：65-69.

[4]段希祥.碎礦與磨礦[M].北京：冶金工業出版社，2006.

[5]崔學茹，劉厚乾.選礦廠節能降耗的措施探討[J].有色金屬，2004，56（3）：75-78.

[6]張強.選礦概論[M].北京：冶金工業出版社，2006.

[7]楊順梁.選礦知識問答[M].北京：冶金工業出版社，2007.

[8]胡為柏.浮選[M].北京：冶金工業出版社，1989.endprint