淺談超細攪拌磨在選礦中的應用

李 偉

（河北鋼鐵集團灤縣司家營鐵礦有限公司，河北 唐山 063700）

進入21世紀以來，我國綜合國力正在不斷上升，亦帶動了礦產開發事業的飛速發展與轉型升級，在這種情況下，礦石資源在不斷被消耗，作為一類寶貴的不可再生資源，如若未能在選礦工作中融合更加綠色節約化的思路，則勢必將影響礦山的可持續發展。因此緣故，必須要將選礦工藝進行細致化，確保尾礦能夠得到充分的開發利用。如下，筆者將根據自身多年來相關的礦山工作管理實踐，首先簡要概述攪拌磨機的工作原理，分析攪拌磨的科學分類及特點，并在此基礎上從黑色金屬礦選、有色金屬框選、貴金屬框選幾個方面入手，分別探究超細攪拌磨在選礦中的應用。

1 攪拌磨機工作原理

實際上，攪拌磨本身是一類帶有研磨介質的磨機，一般情況都被稱之為“攪拌式研磨機”。攪拌磨主要由攪拌裝置、機架、筒體以及傳動裝置構成，其原理是利用攪拌軸來完成旋轉、提升，將筒體內充填的礦介質進行攪動，促使內部發生自轉運動和循環運動。此時，攪拌磨內的各類研磨物料會受到擠壓、剪切、磨剝等沖擊作用，最終在不規則互相撞擊的情況下完成選礦工序。攪拌磨機在當前礦產生產中起著十分重要的作用，利用率高，排料所產生的新生比表面積大，在我國很多礦產地區都受到青睞。

2 攪拌磨的分類及特點

2.1 間歇式攪拌磨

間歇式攪拌磨的核心是由循環卸料、筒體以及攪拌器組裝形成。其中，循環卸料裝置不僅能夠保障物料在研磨進程中進行混合循環，同時還能夠保障產品在特定時間內排出。此類攪拌磨的應用范圍主要集中在粉末冶金、陶瓷、電子材料等相關行業。一旦配備了多臺攪拌磨或者大容積循環罐，還可以分別用作連續磨礦與循環磨礦。

2.2 循環式攪拌磨

循環式攪拌磨本身的特點是循環罐容積大，筒體直徑較小，而且筒體上方區域還裝置了濾網。在實際工作中會發現物料可以在循環罐以及筒體之中完成快速循環，一直到所選礦產品能夠滿足粒度要求。此類攪拌磨的特色是能夠將礦漿連續并快速的通過研磨濾網層與介質層，確保及時排出的細粒產品滿足要求。其次，循環式攪拌磨還可以有效避免由于過磨而發生的分體聚集，工作效率非常出眾。其次。另外一方面，循環罐自身又具備分散與混合功能，因此只需要在工作時加入適量分散劑即可。因為礦漿在研磨過程中停留時間比較短，所以從循環筒內不需要再額外安裝冷卻裝置，具備加高的節能性。

2.3 連續式攪拌磨

通常情況下，連續式攪拌磨都采用的是圓盤式攪拌器，其工作流程首先由礦漿物料給筒體下部區域的料口泵進入筒體，然后在高速攪動磨礦介質的沖擊、剪切以及擠壓作用下迫使物料被粉碎，這樣粉碎后的細粒漿就可以經過從出料口上方溢流口排出。將控制給料速度進行合理控制，就可以合理優化物料在筒體內部的停留時長，若給料速度比較慢，則停留時間越長，產品粒度就可以控制的更細，反之則時間越長，控制細粒度較粗。此類攪拌磨不僅可作單機使用，同時還可以完成多級串聯。需要注意的是，在多級串聯工作進程中，研磨介質尺寸是遵從由大到小的順序開展，產品細粒則是由粗到細。

2.4 塔式磨

濕式塔式磨的結構主要由直圓筒的機體和水力分級機構成，機體內充填研磨介質，物料在螺旋旋轉翻動的磨礦介質的沖擊、剪切和物料顆粒的相互摩擦作用下被粉碎。粉碎后的物料由機體溢流進入水力分級機，在分級機作用下，粗顆粒沉向下方，通過管道被泥漿泵吸入并返回機體再磨，水力分級機的溢流即為細粒級產品。塔式磨除了有濕式機型外，還有干式機型，其結構與濕式磨基本相同，只是用旋風分離器代替了水力分級機，用鼓風機代替了泥漿泵。該機特點是：中低速、較高的介質充填高度、能量利用率高。但是該機筒體太高，維護和檢修不太方便。

2.5 環隙攪拌磨

環隙攪拌磨主要由圓錐形固定研磨容器及圓錐形轉環組成，外帶冷卻加套的定子和帶冷卻腔的轉子構成研磨縫隙，在縫隙內裝滿研磨介質。介質與研磨后漿料的分離采用動態縫隙分離器，它由轉子環與定子環組成。工作時漿料由下部加料管在泵的推動下連續加入，研磨后的漿料經分離介質后由上部出料管溢流排出。這種磨機的特點是利用錐形體構成縫隙式的研磨區，解決了能量密度不均勻問題，能量密度大、產品粒度細且分布均勻；但是有效容積小，設備大型化困難，僅限于一些精細陶瓷、磨料和特種油墨及涂料等精加工行業中應用。

3 超細攪拌磨在選礦中的應用

3.1 干、濕式攪拌磨

就我國目前情況而言，類似濕式攪拌磨為主的應用模式，已經被廣泛應用到涂料、微生物、化工以及陶瓷等相關行業，利用濕式攪拌磨能夠同時完成物料萃取、粉碎與浸出。而干式叫攪拌磨主要借助的是鼓風機與旋風分離器來完成產品粉碎與分級處理。后者在進行超細料粉碎時，會受到顆粒度的影響，此時表面會發生劇增，自發團聚現象將明顯加劇。另外一方面，受到沖擊與連續剪切力的影響，對應筒體內溫度將提高，熱量容易急劇升高，最終導致磨礦效率下降。可以判斷，干式攪拌磨在工作中需要設置配套的冷卻裝置，主要用途集中在白云石、滑石以及石灰石等非金屬礦的超細粉碎處理中。

3.2 國產攪拌磨應用進程

國內超細攪拌磨的研制，早在20世紀70年代便已開始，到目前為止已經發展了將近40多年的時間，已經取得了頗為顯著的成績。到80年代初期，各地區礦山技術研究人員不斷改進，已經在化工、金屬礦、涂料以及非金屬礦等各個領域開展了廣泛應用。攪拌磨應用進程發展到20世紀90年代，逐步研究出了一種名為“GJM1000”型干式連續攪拌磨、“SJM1500”型濕式攪拌磨以及“LQM300”立式離心自磨機。諸如此類的超細攪拌磨的研發，不僅從根本上提高了礦產生產力，產品細度甚至可以控制到0.1um～3um。

3.3 實際生產應用

超細攪拌磨在我國實際的生產應用中，已經有礦產地區可以將精礦含鐵率控制在38.05%以內，細度控制為-0074m占70%。應用的主要金屬礦物包括赤鐵礦、黃鐵礦、白鎢礦、褐鐵礦、磁鐵礦等，涉及到的主要脈石礦物包括石榴石、石英、螢石、角閃石等，同時還包含少量黏土、云母、陽起石等。利用研磨到分級再到磁選的工藝流程，早期以臥室球磨機作為主要模式，發現無法滿足生產需求。直到應用超細攪拌磨這種技術模式之后，再摸細度已到-38um95.1%，鐵精品礦達到65.20%。另外一方面，根據當前某礦區專門針對鋅礦所發生的由于脫泥作業而引發的大量鋅損失問題，最終應用攪拌磨來進行碎磨流程改造，總體來看經過攪拌磨作業之后的產品粒度分布更窄，證明產品質量更高，也更易于浮選，說明超細攪拌磨可以降低次生礦泥有很好的應用前景。

4 結語

綜上所述，本文主要結合了筆者自身多年來相關的礦山工作管理實踐，首先簡要概述攪拌磨機的工作原理，分析攪拌磨的科學分類及特點，并在此基礎上從黑色金屬礦選、有色金屬框選、貴金屬框選幾個方面入手，分別探究超細攪拌磨在選礦中的應用。隨著人們礦產需求量的不斷飆升，未來鐵礦事業必將承受越來越重的開采與選礦工作壓力，為了進一步強化選礦科學體系，相關礦山管理人員必須從自身出發，用更具前瞻性的角度來推進超細攪拌磨的應用，必要時甚至可以從國外某些選礦案例中汲取成功經驗，以此來提高經濟效益，降低生產成本，保障礦山建設事業的可持續發展。