常規3段1閉路+球磨與半自磨+球磨碎磨流程的方案對比

陸長龍　劉　偉　洪保磊　李紅新

(長春黃金設計院)

?

常規3段1閉路+球磨與半自磨+球磨碎磨流程的方案對比

陸長龍劉偉洪保磊李紅新

(長春黃金設計院)

摘要吉爾吉斯斯坦庫魯—捷蓋列克銅金礦選礦廠為了改善工作環境、降低生產成本及提高經濟效益，在設計階段進行了常規3段1閉路+球磨與半自磨+球磨兩種碎磨流程方案的比較。對比結果表明：采用半自磨+球磨的碎磨流程比采用常規3段1閉路+球磨的碎磨流程可節省大量基建投資和年運營成本，且經濟效益顯著。

關鍵詞3段1閉路破碎半自磨選礦工藝碎磨流程方案比較

選礦廠處理的原礦石大都為有用礦物和脈石礦物的連生體，二者聯系緊密，常以細粒乃至微細粒嵌布，只有將原礦碎磨到一定粒度，才可使有用礦物和脈石礦物分離，從而通過選礦作業使有用礦物得到富集。礦石的碎磨可分為碎礦和磨礦兩個階段。在選礦廠建設及生產過程中，礦石的碎磨過程是構成選礦廠投資建設成本及生產運營成本的重要組成部分，其設備投資占選礦廠全部設備投資的50%以上，能耗占選礦廠總能耗的60%～70%[1]。針對庫魯—捷蓋列克銅金礦礦石性質，通過對原礦碎磨流程方案的比較，確定了最佳碎磨流程，以達到降低選礦廠生產運營成本、提高經濟效益的目的。

1原礦性質

庫魯—捷蓋列克銅金礦礦床位于吉爾吉斯共和國西北部的賈拉拉巴德州恰特卡爾區，礦石中主要金屬礦物組成為黃鐵礦、黃銅礦、毒砂、閃鋅礦、磁黃鐵礦、輝鉬礦、輝銅礦、銅蘭、孔雀石、磁鐵礦、褐鐵礦等。非金屬礦物主要以石英為主，少為長石、云母、綠泥石、方解石等碳酸鹽礦物組成。銅、金為主要目的礦物，礦石工藝類型為少硫化物含金、銅礦石。

原礦采用機車運輸，給礦粒度為-600 mm，密度為3.218 t/m3，硬度為8～10，屬堅硬礦石。選礦廠設計處理能力為6 000 t/d，服務年限為14.8 a。

礦石中銅礦物主要嵌布在脈石粒間及裂隙中，少量與黃鐵礦、磁黃鐵礦、磁鐵礦、閃鋅礦等連生或包裹于磁黃鐵礦、閃鋅礦及脈石中。銅礦物組成主要是黃銅礦，少量輝銅礦、銅蘭，偶見孔雀石。黃銅礦、輝銅礦、銅蘭多以銅礦物集合體形式嵌布，次生銅與黃銅礦多呈交代方式與此共存，而孔雀石多以獨立狀態產出。原礦化學多元素分析結果見表1，原礦礦物組成分析結果見表2，主要金屬礦物嵌布粒度分析結果見表3。

表1原礦化學多元素分析結果

%

注：Au、Ag含量單位為g/t。

表2原礦礦物組成分析結果

%

表3　主要金屬礦物嵌布粒度分析結果

2碎磨方案的比較

2.1工藝流程比較

(1)3段1閉路+球磨流程。3段1閉路+球磨流程作為常規碎磨流程在礦山中應用廣泛，具有技術成熟、生產穩定、電耗較低等特點。但此流程存在流程較長、生產設備較多、廠房占地面積大、產生粉塵的位置多、設備維護檢修工作量大、生產人員多等問題。當處理含水含泥較多的礦石時，容易導致設備及漏斗、溜槽等堵塞，還需增加洗礦作業。

(2)半自磨+球磨流程。半自磨機是在自磨機的基礎上發展而來，經過20世紀70年代的迅速發展，半自磨機技術逐漸趨于成熟。在國外，特別是多金屬硫化礦選礦廠，半自磨工藝已經成為優先選擇的方案，且設備年運轉率可達92%～95%[1]。隨著國內第一臺半自磨機在銅陵有色冬瓜山選礦廠投入運營以來，包括昆鋼大紅山鐵礦、內蒙古烏努格吐山銅鉬礦、太鋼袁家村鐵礦等均采用了半自磨+球磨流程。與常規3段1閉路+球磨流程相比，采用半自磨+球磨流程具有作業流程短、配置簡單、生產設備少、占地面積小、工作人員少、控制簡單、對原礦適應性強等特點。但此流程較常規碎礦+球磨流程對原礦的粒度、硬度、組成等變化較為敏感，處理能力波動較大，生產調試周期較長，電耗較高，當頑石量較多時需設頑石破碎作業。

2.2技術經濟指標比較

對采用3段1閉路+磨礦及采用半自磨+球磨的碎磨流程應根據特定的礦山及特定的礦石來評價，然后根據試驗報告對兩種流程做技術經濟指標比較。

我國1980—1990年建設的魯中及尖山兩個大型選礦廠通過對投資及經營費用的對比，分別采用了半自磨(自磨)流程及常規碎磨流程[2]。根據庫魯—捷蓋列克銅金礦礦石性質，在碎磨方案的選擇中，考慮常規3段1閉路+球磨以及半自磨+球磨兩種碎磨工藝流程。方案1為常規3段1閉路+球磨的碎磨工藝流程(見圖1)，方案2為半自磨+球磨的碎磨工藝流程(見圖2)。兩種方案綜合技術經濟指標比較結果見表4。

由表4可知，針對庫魯—捷蓋列克銅金礦項目無論是從基建投資還是從生產成本來看，方案2都要優于方案1，即采用半自磨+球磨流程。

3針對半自磨+球磨流程存在問題的改善方法

由于礦石因礦體、礦段、成因不同而差異很大，往往使半自磨的磨礦效率波動很大，特別是當礦石硬度發生變化時，嚴重影響磨機的生產穩定[3]。在選礦廠生產初期，由于礦石的氧化作用，使得上部的礦石硬度較高，產出頑石較多，宜在半自磨排礦后預留頑石破碎作業場地，根據實際生產情況增設。

圖1　3段1閉路+球磨工藝流程

圖2　半自磨+球磨工藝流程

針對采用半自磨+球磨的碎磨工藝流程電耗較高、調試周期較長、設備作業率較低(生產初期)等問題，可以通過有效的預防維護及襯板優化等方式解決[4]。

4結語

通過對庫魯—捷蓋列克銅金礦項目碎磨流程的比選，設計采用半自磨+球磨的碎磨流程可節省大量基建投資。隨著技術的不斷發展進步，半自磨+球磨的碎磨工藝已逐漸成熟，其在基建投資、生產運營過程中的優勢將更加明顯，也將成為越來越多選礦廠在設計過程中的首選流程。

參考文獻

[1]夏菊芳.半自磨工藝在我國礦山的應用現狀[J].中國礦山工程，2004，33(5)：37-39.

[2]張光烈.自磨技術的發展及其有關問題的評述[J].中國礦業，2000，9(3)：52-55.

[3]楊琳琳.自磨機和半自磨機的發展和應用[J].國外金屬礦選礦，2005(7)：13-15.

[4]納愛特DA,楊淑霞.常規碎磨回路與半自磨碎磨回路的比較[J].有色冶金設計與研究，1998(12)：11-14.

表4　兩種方案綜合技術經濟指標比較(可比指標)

(收稿日期2016-01-05)

陸長龍(1985—)，男，工程師，碩士，130012 吉林省長春市南湖大路4726號。