某鋅銅錫硫多金屬選廠磨礦工藝優(yōu)化研究

許長(zhǎng)江，劉亞偉，李自剛，王澤坤

（云南華聯(lián)鋅銦股份有限公司，云南 文山 663701）

磨礦流程為選廠重要組成部分，為后續(xù)選別提供合適的選別粒級(jí)，磨礦作業(yè)技術(shù)指標(biāo)直接影響整個(gè)選廠選礦技術(shù)指標(biāo)高低，特別多金屬選廠，磨礦粒度需兼顧多種金屬選別，結(jié)合本選廠實(shí)際情況，磨礦工藝優(yōu)化迫在眉睫。

1 原礦性質(zhì)及流程介紹

礦區(qū)礦石類型為錫石硫化物-矽卡巖型，礦物組合和化學(xué)成分比較復(fù)雜，具多金屬礦化特點(diǎn)。礦石類型按硫化物氧化程度劃分，絕大部分為原生礦、混合礦；按主金屬錫、鋅空間分布特征，可分別圈出錫鋅共生礦石，單錫礦石和單鋅礦石三種金屬類別，以錫鋅共生礦石為主體。按礦物自然組合特征，大致分為錫石硫化物型、錫石矽卡巖型、錫石磁鐵礦型，以錫石硫化物型礦石為主。

選廠處理量為4200t/d，共有AB兩個(gè)系統(tǒng)，磨礦流程采用二段閉路流程，一段磨礦采用一臺(tái)型號(hào)為Φ2700×3600格子型球磨機(jī)與一臺(tái)型號(hào)為FG-20高堰式單螺旋分級(jí)機(jī)形成一段閉路磨礦；二段磨礦采用一臺(tái)型號(hào)為Φ2400×3000格子型球磨機(jī)與2組FX350-GT＊3水力旋流器（一備一用）形成二段閉路循環(huán)，分級(jí)溢流直接進(jìn)入銅浮選作業(yè)。

2 原生產(chǎn)流程及生產(chǎn)中存在的問題

2.1 磨機(jī)給料存在問題

原AB系統(tǒng)粉料倉(cāng)下部采用4臺(tái)GZG260-6型振動(dòng)給料器給料，給礦均勻性較差，粉礦倉(cāng)底部易出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，導(dǎo)致磨機(jī)給礦量波動(dòng)較大，磨礦工藝控制難度較大，同時(shí)鼓形給料器的給料管為水平布置，下料縮槽與給料管連接處易發(fā)生堵塞，需加大量沖洗水，導(dǎo)致一段磨礦濃度控制難度加大、磨礦利用率（-0.074mm）下降。

2.2 一段磨礦分級(jí)存在問題

一段磨礦采用Φ2.7×3.6m格子型球磨機(jī)與1臺(tái)FG2000螺旋分級(jí)機(jī)組成閉路，表1為工藝人員進(jìn)行取樣篩析結(jié)果。

從表1數(shù)據(jù)分析可知：一段分級(jí)存在分級(jí)效率低、返砂比小、溢流跑粗、沉砂夾細(xì)等情況存在。

表1 一段分級(jí)磨礦數(shù)據(jù)

2.3 一段磨機(jī)易漲肚問題

由于破碎流程限制問題，破碎產(chǎn)品粒度偏粗，一段磨機(jī)在生產(chǎn)中經(jīng)常出現(xiàn)漲肚現(xiàn)象，導(dǎo)致處理量波動(dòng)較大，磨礦流程控制不穩(wěn)定，二段旋流器溢流濃粒度波動(dòng)較大，同時(shí)一段磨機(jī)圓筒篩頑石中出現(xiàn)大量小鋼球砸扁的現(xiàn)象，導(dǎo)致磨礦球耗偏高，也反應(yīng)出目前日常補(bǔ)加球不合理。

2.4 現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)磨礦流程問題

磨礦流程一直采用看、摸來(lái)指導(dǎo)操作，磨礦流程整體穩(wěn)定性較差、調(diào)節(jié)速度慢、調(diào)節(jié)效果不明顯、過(guò)于依賴經(jīng)驗(yàn)等問題存在，在面臨處理量提升、磨礦技術(shù)指標(biāo)提升的背景下，該磨礦流程指導(dǎo)方式已不適用。

2.5 一二段磨機(jī)錳鋼襯板磨損快及噪音較大問題

選廠使用錳鋼襯板周期大概為6個(gè)月～7個(gè)月，該周期明顯短于正常使用周期，由于更換襯板檢修時(shí)間長(zhǎng)，導(dǎo)致磨礦成本上升，同時(shí)使用錳鋼襯板噪音較大，對(duì)員工職業(yè)健康造成影響，不利于企業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。

3 優(yōu)化方案

3.1 磨機(jī)給料優(yōu)化

拆除AB系統(tǒng)粉礦倉(cāng)下方現(xiàn)使用的4臺(tái)GZG260-6型振動(dòng)給料器，在粉礦倉(cāng)下料口布置4臺(tái)B1200（L=4000）型皮帶給料機(jī)，同時(shí)拆除A系統(tǒng)φ2.7＊3.6球磨機(jī)給料縮槽，采用一臺(tái)東坡給料小車配合耐磨彎管與鼓式給料器結(jié)合進(jìn)行給料。從處理量合格率如下表2來(lái)看，皮帶給料機(jī)、進(jìn)料小車優(yōu)化取得了良好的效果。

表2 處理量合格率

3.2 一段磨礦分級(jí)優(yōu)化

拆除AB系統(tǒng)螺旋分級(jí)機(jī)，在φ2.7＊3.6球磨機(jī)排料口圓筒篩下方各新建一個(gè)泵池，在分級(jí)機(jī)返砂與磨機(jī)給料處各安裝兩臺(tái)FX500-500GX（材質(zhì)鋼殼襯橡膠）旋流器，AB系統(tǒng)分別新增兩臺(tái)150NZJA-R型渣漿泵（Q=150-200m3/h，H=22m，泵轉(zhuǎn)速700r/min，電機(jī)功率55kw）輸送一段磨機(jī)排礦至FX-500GX旋流器（一用一備），旋流器沉砂自流至φ2.7＊3.6球磨機(jī)，溢流通過(guò)DN200管路自流到二段分級(jí)泵池。經(jīng)過(guò)工藝人員進(jìn)行取樣分析得出表3數(shù)據(jù)，從數(shù)據(jù)上可知一段返砂比從100%提升到250%，分級(jí)效率從32%提升到54%，一段分級(jí)使用旋流器代替分級(jí)機(jī)優(yōu)化取得了良好的效果。

表3 一段分級(jí)考察數(shù)據(jù)表

3.3 鋼球配比優(yōu)化

一段磨機(jī)易出現(xiàn)漲肚現(xiàn)象，同時(shí)大球易將小球砸扁，造成球耗偏高，反應(yīng)出日常補(bǔ)加球不合理，表4為工藝人員篩析一段磨機(jī)給礦粒級(jí)情況。

表4 一段磨給礦粒級(jí)情況

鋼球配比優(yōu)化主要根據(jù)段氏球徑半理論公式為依據(jù)計(jì)算各粒級(jí)球磨機(jī)所需要的球徑，然后根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際情況最終優(yōu)化鋼球配比，段氏球徑半理論公式：

其中（1）中：Db為磨機(jī)特定條件下需要的球徑（cm）0，KC為綜合修正系數(shù)，φ為磨機(jī)轉(zhuǎn)速率（%），σ壓為礦石抗壓強(qiáng)度（kg/cm2），σ壓=100f，f為礦石的普式硬度系數(shù)，βe=β-βn，β為鋼球密度（g/cm3），βn為礦漿密度，βn=β1/[R+（1+R）]，β1為礦石密度（g/cm3），R為磨礦濃度（%），D0為磨機(jī)充填率取40%時(shí)中間縮緊層直徑（cm），Dt為95%過(guò)篩磨機(jī)給礦最大粒度（cm）。

根據(jù)礦石性質(zhì)及磨機(jī)參數(shù)確定相關(guān)參數(shù)如下表。

表5 相關(guān)參數(shù)表

按照段式球徑半理論公式計(jì)算出各粒級(jí)所需補(bǔ)加精準(zhǔn)鋼球尺寸如下表。

表6 精準(zhǔn)補(bǔ)加球球徑表

因?yàn)榭紤]到一段磨減少過(guò)粉碎的情況，鋼球使用偏大尺寸，鋼球制度優(yōu)化后，一段磨機(jī)減少漲肚現(xiàn)象，磨礦流程更加穩(wěn)定，提供了磨礦流程穩(wěn)定的前提條件。

3.4 磨礦指導(dǎo)優(yōu)化

磨礦流程完成了控制系統(tǒng)及儀表安裝，并投入生產(chǎn)運(yùn)行，其中二段溢流分別采用云南阿姆德濃度計(jì)、Outotec粒度儀來(lái)實(shí)時(shí)監(jiān)控濃粒度，發(fā)揮DCS系統(tǒng)數(shù)據(jù)指導(dǎo)生產(chǎn)，采用設(shè)備閉鎖連鎖來(lái)處理生產(chǎn)異常情況，不斷優(yōu)化生產(chǎn)過(guò)程管理和控制水平，通過(guò)電腦操作代替原流程的人工操作，在磨礦技術(shù)指標(biāo)上得到了巨大的提升，如下表7所示。

表7 磨礦技術(shù)指標(biāo)

3.5 一、二段襯板優(yōu)化

一段磨礦使用復(fù)合襯板代替錳鋼襯板，二段磨礦使用磁性襯板代替錳鋼襯板，復(fù)合襯板、磁性襯板使用周期達(dá)到9個(gè)月～12個(gè)月，減少因?yàn)楦鼡Q襯板檢修時(shí)間，增加選礦廠處理量，同時(shí)相比于原錳鋼襯板球耗由原來(lái)的0.25kg/t（相當(dāng)于原礦處理量）下降至0.19kg/t，大約每年為選礦廠節(jié)約了6萬(wàn)t鋼球，同時(shí)磨礦A系統(tǒng)磨礦噪音從111dB（A）下降至92dB（A），在增加處理量、節(jié)約選礦成本同時(shí)員工職業(yè)健康得到明顯改善。

4 結(jié)論

磨礦流程優(yōu)化后，二段旋流器溢流粒度分布更加合理，一段分級(jí)效率提高幅度較大。二段旋流器溢流+0.074mm產(chǎn)率減少了4%，-0.038mm產(chǎn)率減少了9%，其中0.074mm～0.038mm提高了13%；同時(shí)鋼球單耗有所降低，襯板壽命延長(zhǎng)，每年大概盈利107萬(wàn)元。綜上所述，磨礦工藝過(guò)程優(yōu)化取得了良好的效果，創(chuàng)造了一定的經(jīng)濟(jì)效益，其方法可推廣至類似磨礦系統(tǒng)或其他金屬礦、非金屬礦磨礦系統(tǒng)。