球磨機適宜磨礦介質配比的試驗研究

楊 雄

（江銅集團德興銅礦，江西 德興 334200）

大山選礦廠成立于20世紀80年代，是國內最大的銅選礦廠。2012 年9 月份，大山選礦廠在9#、3#、5#、6#球磨機逐步開展并推廣磨礦介質配比試驗，根據3#、5#、6#、9#球磨機磨礦介質配比應用效果，從2015 年4 月29 日開始在1#、2#、4#球磨機推廣配比添加∮80、∮50 鋼球試驗，采用∮80、∮50 低鉻球，比例為80：20。另外根據7#球磨機前期高鉻球工業試驗結果，在7#球也進行高鉻球配比試驗，采用∮80、∮50 高鉻球，比例為70：30。本次試驗期為4 個月，鋼球逐步替換期2015 年5 月～6月，試驗穩定期2015 年7 月～8 月。

1 試驗方案

（1）從2015 年4 月29 日起，1#、2#、4#球磨機按20%比例添加∮50mm 鋼球，7＃球磨機按30%比例添加∮50mm 高鉻鋼球；其它球磨機按原有配比添加，5#、6#、9#球按20%、3#球按45%比例繼續添加∮50mm 鋼球。

（2）試驗球磨機為1#、2#、4#、7#球，試驗取樣周期為4 個月，同時與3#球磨機進行同步對比取樣。

（3）試驗期間，每工作日對1#、2#、3#、4#、7#球磨機溢流取樣，水篩后烘干再進行套篩；試驗前期、鋼球替換期及穩定期分別對4#球、7#球進行磨礦分級流程考查。

（4）試驗結束后，根據試驗結果確定各臺球磨機磨礦介質配比添加方案。

2 現場試驗數據分析

2.1 鋼球逐步替代期（2015 年5月～6月）

表1 鋼球替代期現場取樣-200 目數據

從現場取樣數據來看，2#、4#球細度-200目分別為66.37%、65.56%較好，同比7#球只有61.74%較差，3#球64.38%略低于1#、2#、4#球。

表2 鋼球替代期現場取樣+80 目數據

鋼球逐步替代過程中，試驗后期，+80 目含量逐步降低。3#球相對1#、2#、4#球+80 目平均高1.50%。

2.2 鋼球配比穩定期（2015 年7月～8月）

表3 穩定期現場-200 目數據

從試驗穩定期來看，2#、4#球細度較好，-200 目平均為68.66%、67.70%，比前期分別提高2.29%、2.14%，7#球比前期提高3.05%，配比試驗磨礦效率有所改善。從8 月26 日流程考查結果來看，前三萬設定臺效為340t/h，后三為350t/h，除8#-200 目59.34%較低，其它球磨礦產品細度-200 目含量均在65%以上。

表4 穩定期現場取樣+80 目數據

從+80 目含量對比來看，2#、4#平均4.33%，除8#球9.84%以外，其它球磨機+80 目含量均控制較好。

3 鋼球配比分析

球磨機的配球法，影響球磨機的工作效率，大山廠φ5.5×8.5m 溢流型球磨機最初以定期補加φ80mm 的鋼球為鋼球添加制度，不管初裝球合理與否，經過一定時間的磨合后必然自然磨損而消失，因此磨機內最終的球荷組成不是由初裝球形成，而是由補加球形成，故補加球至關重要。

按鋼球磨損經驗模型γ=1?(d/d0)6?n，取n=2.03，可以算出補加∮80、∮50 不同球比時，筒體內各球徑鋼球理論含量如下表。

表5 ∮80、∮50 不同球比磨損后筒體內球徑

8 月26 日大山廠對磨礦系統進行考查，其中部分考查數據及粒級曲線如下。

表6 8 月26 日流程考查磨機給礦與返砂

根據流程考查數據計算，磨機全給礦d—95%過篩的給礦粒度大約為7.5mm，按榜德經驗公式最大球徑應為70mm，從粒級分布來看，主要以+80 目至2mm 中間粒級居多，占50%～60%，根據經驗對應的鋼球尺寸在40mm～50mm 左右，從鋼球磨損曲線來看，生產中單一添加Φ80mm 鋼球，磨機內60mm 以上鋼球占68%，40mm～50mm 只有9%，無法與磨機給料相適應。

目前2#、3#、8#球Φ50mm 鋼球添加的比例為20%、30%、0%，從2#、3#、8#球排礦取樣數據來看，-80 目新生粒級含量分別為18.63%、19.95%、11.21%、-200 目新生粒級含量分別為12.92%、13.69%、8.60%，2#、3#新生細粒級基本相當，但是8#球新生細粒級較低，特別是8#球排礦中-200 目含量只有15.65%，而+80 目至1mm 含量占48.83%，如何把這部分礦磨細，根據給礦及返砂情況來合理的補加鋼球，是提高磨礦效率的關鍵。

采用Φ80mm 鋼球，對固定裝球量而言，球徑大則個數少，每次磨礦循環時對礦粒的打擊次數少，球荷總的研磨面積亦減少，礦粒受到的打擊及磨剝的機會減少，磨礦產品中磨不細的級別產率必然增大，磨機的生產能力下降，球徑過大或過小，都會導致磨礦產品中過粗及過細級別的增加，產品粒度不均勻，磨機的生產能力低，對選別作業不利。因此，只有當鋼球尺寸恰當時，才能最有效地破碎礦粒，取得好的磨礦效果。

4 推廣試驗總結

（1）1#、2#、4#球磨機磨礦介質配比推廣試驗從2015 年5月～8 月，從7-8 月試驗穩定期生產數據來看，1#、2#、4#球平均臺效320.8t/h 比試驗前4 個月高2.86t/h，磨礦細度過-200 目含量平均64.73%，比試驗前高3.69%、+80 目含量平均5.38%，比試驗前低2.82%。磨礦細度同比與3#球相當，-200 目含量比8#球平均高2.58%。

（2）根據1#、2#、4#球磨機磨礦介質配比試驗及7#球磨機高鉻球試驗結果，以及3#、5#、6#、9#運行情況，由于∮50 低鉻球碎球率較高，建議低鉻球按20%～30%配比添加∮50鋼球，如推廣使用高鉻球，按30%、40%配比方案添加∮50 高鉻鋼球，若球磨機給料P80 或硬度波動大，建議按25%～30%添加∮50高鉻鋼球進行試驗。