烏山銅鉬礦大型半自磨機加球法與SAB流程優化研究

閆志成

（中國黃金集團內蒙古礦業有限公司， 內蒙古 滿洲里 021400）

基于SAB系統提產增效核心控制技術和關鍵技術研究還有待進一步通過試驗研究來逐步完善，SAB流程的工藝技術優化，對烏山磨礦系統降低成本、增加磨礦產品細度、提高選礦回收率等方面極為重要，是實現提升企業競爭力、影響力和盈利能力的重要途徑和“捷徑”。針對烏山銅鉬礦磨礦系統進行全流程、多角度、全方位考察、分析與診斷，抓住主要優化控制點、通過改變原有的磨礦控制思路，打破常規，以優化半自磨、球磨機磨礦核心控制技術、旋流器控制技術等為出發點，開展相關的試驗研究。

1 具體技術方案

1.1 區間加球法的進一步優化

1.1.1 優化加球方式對磨礦效果的研究

區間加球法是一種針對半自磨機的一種新型加球方法，它是根據礦石性質和工藝參數及設備性能參數的變化趨勢，合理、適量、及時的加球，實現按需加球，最大限度的利用礦石本身的磨碎作用和補加鋼球消除難磨粒子，在不影響處理量和磨礦細度的前提下，降低鋼球單耗和電耗。

1.1.2 傳統加球法的影響因素探析

傳統的加球制度是定時、定量、定充填率，實行區間優化法加球前這樣加球的弊端是：一、在下次加球前的一段時間內鋼球的破碎、研磨作用逐漸減弱，每次加球初期，磨機功率都會增大，運行若干小時后，功率降低，引起電機功率波動頻繁，電能消耗居高不下。二、這種加球方法沒有考慮礦石硬度的變化，遇到軟礦石，鋼球的研磨破碎效率就會降低，也就意味著鋼球消耗就會偏大。

1.1.3 加球原則

在不影響處理量、磨礦細度、設備安全的情況下依據磨機功率、油壓及返回頑石量的實時數據，精確把握加球節點、加球量、加球次數，實行按需加球。

區間加球法的加球原則可以總結為“功率、油壓穩，磨礦濃度佳”，即在磨礦過程中，確保磨機功率、油壓穩定，將半自磨磨礦濃度控制在最佳范圍內，從而實現節省球耗和電耗的目的。

1.1.4 加球方法

（1）加球量的確定

試驗方案為每天仍分兩次集中補加，按原加球量的50%補加（一二系列為4噸，三系列為9噸），剩余部分根據半自磨機的功率和油壓及頑石返回量的變化適時、適量補加。

（2）加球節點的把握

如何把握加球節點，在實際操作上必須有個定量的標準，精準把握半自磨功率、出料端油壓的變化是區間加球法的精髓所在。一般而言，功率的變化也會引起油壓、頑石量的變化，因此，加球量及加球時間節點要考慮的最主要因素是運行功率，油壓及頑石量的變化可以起到輔助判斷作用。加球節點的把握總的原則是在確保臺時處理量的前提下，降低鋼球單耗及電耗。

2020 年初至今，在保證設備安全運轉的前提下，為進一步合理挖掘半自磨機設備潛能，提高半自磨磨礦產品質量和穩定處理礦量，借鑒半自磨機區間優化加球法技術在降低半自磨負荷等方面的經驗，根據停車前后磨機充填率的對比，及時調整優化鋼球單耗，實現半自磨與球磨機負荷的合理匹配，穩定工藝流程。如表1所示。

半自磨鋼球單耗主要受礦石性質、磨機襯板的磨損程度、鋼球質量等因素的影響。經過近五個月的摸索實踐，鋼球單耗暫定為0.4kg/t，對生產最為穩定，實際鋼球充填率在12%左右。后續生產中，將根據礦石性質變化、襯板磨損程度的不同階段和鋼球的洛氏硬度，參考現場生產實際情況和相關工藝及設備參數分析，隨時調整鋼球添加量，實現鋼球的合理添加，不斷優化磨礦系統。

1.2 球磨機充填率及加球直徑及配比對磨礦效果的影響研究

磨礦過程是一個隨機過程，用研究單一的鋼球運動規律來指導生產實踐并不符合生產實際，精確化裝補球技術以磨礦給礦粒度組成及破碎統計力學原理為配球依據，比較科學地解決球磨機球中鋼球配比問題。具體做法是通過跟蹤不同的充填率及鋼球尺寸、不同配比對應的磨礦效果，從而確定最佳范圍。

表2 二系列磨礦分級相關工藝參數統計

表3 二系列磨礦分級相關工藝參數統計

2019年12 月末，二、三系列借鑒一系列球磨機鋼球級配優化成功的經驗，將球磨機鋼球級配由原來的1:2變成1:3.3，工藝技術指標全面提高，下面以二系列為例，相關數據如下表所示：

2019 年五月份二系列球磨機Φ60和Φ40鋼球添加比例為1:2時的相應數據如表3所示。

2019年10 月和2020年3月球磨機充填率、各取樣點濃度如表4所示。從數據分析上看，鋼球添加比例變為1:3.3后，沉砂夾細、旋流器分級質效率、返砂比、球磨機-200目生產效率等相關指標均優于鋼球配比為1:2時，對應球磨機鋼球充填率在28%-29%，此時磨礦效果較好。

表4 球磨機充填率和各取樣點濃度前后對比

1.3 旋流器工藝參數優化提高旋流器分級效率的關鍵技術研究

旋流器分級效率的高低不僅影響旋流器溢流產品中-74微米的含量，而且對球磨機新生成-74微米含量即q值影響較大，旋流器沉砂中-74微米含量過高，還容易產生過磨現象，對浮選銅鉬回收率有較大影響。旋流器分級質效率的高低決定了旋流器分級效果的好壞,所以從旋流器本身的設備結構、旋流器給礦濃度、壓力、沉砂嘴尺寸等方面進行優化研究，進而提高旋流器分級效率。

通過長時間的摸索實踐結合檢測實際數據，旋流器給礦壓力暫定為90-95Kpa，給礦濃度實測在55-57%，沉砂嘴尺寸一二系列為153mm，三系列為162mm。

2 關鍵技術總結

（1）在區間優化加球法的基礎上進一步嘗試新的加球方式對延長襯板使用壽命、提高半自磨機磨礦效果。關鍵技術是在不影響處理量、磨礦細度、設備安全的情況下依據磨機功率、油壓及返回頑石量的實時數據，精確把握加球節點、加球量、加球次數，實行按需加球。

（2）通過對球磨機實時運行狀態和工藝指標的對比分析，并在每次停車對鋼球充填率的及時測量，確定最佳的范圍和鋼球單耗，不斷優化磨礦工藝技術指標。

（3）通過旋流器設備及工藝參數優化，提高旋流器分級效率，特別是提高旋流器的分級質效率。