某金矿高铬合金铸球的试验与应用

任向军REN Xiang-jun；王治方WANG Zhi-fang；徐爱章XU Ai-zhang；赵卫忠ZHAO Wei-zhong

（山东黄金矿业（莱州）有限公司焦家金矿，烟台 261441）

（Jiaojia Gold Mine of Shandong Gold Mining（Laizhou）Co.，Ltd.，Yantai 261441，China）

1 背景

某金矿新选矿厂自2009年建成投产以来，选矿系统处理能力出现跨越式的发展，目前处理能力保持在10000t/d 以上，现有四套磨矿分级系统运行：1#和2#系统采用MQY4561 球磨机、3#系统采用MQG2736 球磨机、4#系统采用MQG3236 球磨机。

目前生产所用钢球为普通的锻打钢球，存在耐磨性差，失圆率高，碎球率高等问题，平均球耗高达1.1kg/t 以上，选矿车间每年消耗钢球约4000t，钢球费用约2592.7万元。钢球成本消耗约占整个选矿厂成本的20.32%。

另外碎钢球存在于球磨机内影响球磨机内钢球级配，级配不能稳定进而则影响磨机的处理能力，而且这部分碎钢球起不到研磨矿石作用，只会增加球耗和电耗。为了减少钢球消耗，降低成本，提高效率，某金矿积极展开工作，联系合作厂家，寻求一种适合某矿石的耐磨钢球，并在小球磨机上进行工业试验。

2 工业试验情况

2.1 设备参数 试验设备为MQG3236 球磨机，为一段闭路磨矿。有效容积为26.2m3，筒体转速为21r/min，额定功率630kW。

2.2 入磨矿石性质 入磨矿石为三个矿区混合矿石，主要为原生矿石，其次为氧化矿石、混合矿石。基本类型属于低硫型金矿石，矿石中主要有三种金矿物，主要为银金矿，其次为自然金和金银矿；矿石中其它金属矿物主要为黄铁矿，其次为金红石、闪锌矿、方铅矿、黄铜矿以及微量褐铁矿等其它金属矿物。

其中矿石平均密度为2.74t/m3，三个矿区矿石硬度系数f=7-10，f=4-10，f=6-14。给矿粒度-12mm 约占80%。

2.3 高铬合金铸球介绍 高铬合金铸球是目前性能优势、性价比优势明显的产品，它的特点是：①耐磨性优良。高铬合金铸球的耐磨性是一般锻造钢球的4 至6 倍，耐磨性优良，性价比优势明显。②磨损均匀。高铬合金铸球的抗磨碳化物颗粒细密且分布均匀，因而磨球可保持均匀性磨损，从而失圆率低，磨球级配可保持长期稳产，有利于提高球磨机产量的提高。③碎球率低。高铬合金铸球具有良好的冲击韧性，碎球率低，因此可减轻衬板的磨损、减少磨球的消耗。

高铬合金铸球主要化学物理性质见表1 和表2。

表1 主要化学成分及含量

表2 物理性能

2.4 工业试验情况 MQG3236 球磨机于4月19 日开始检修，4月21 日检修完成后，将原钢球清理并装入新钢球，初装球规格及比例见表3。

表3 初装球情况

试验阶段参照生产检测及球磨机电流表添加调整补加，以满足生产需要。

试验过程中共停球磨机四次检查钢球，最后一次为更换衬板时清磨称重钢球重量，同时计算了钢球破碎率，详细数据记录见表4。

表4 试验过程中停车检查情况

3 试验结果

工业试验累计开车时间3235.85h，共处理矿石177010.9t，平均小时处理量为54.7t/h，共消耗钢球141.25t，单耗0.798kg/t。

3.1 球的破碎率 试验结束后，清理球磨机内钢球，并将好球和碎球清点，然后称重计算其破碎率。统计计算破碎率为1.32%。

3.2 效益分析 分析试验结果并和采用普通球时进行对比，详细数据见表5。

表5 普通钢球和高铬合金铸球比较

①从试验结果看，MQG3236 球磨机采用高铬球时平均小时处理量比采用普通球高0.85t/h，但是平均细度低0.61%，综合比较两者差距不大。②从试验结果看，试验中高铬合金球单耗为0.798kg/t，与以前平均单耗值（1.1kg/t）比较，可降低0.302kg/t，降低27.5%。高铬合金铸球虽然单价高于普通钢球，但是单耗较低，合计到吨矿费用比普通钢球低1.08 元，若推广使用，将会有很好的经济效益。

4 推广应用前景

此种高铬合金铸球在某金矿选矿车间MQG3236 球磨机上工业试验是成功的，结果令人满意。经分析，高铬合金铸球主要在铸球中加入一定量的铬和铜，经过特殊工艺处理后，使其硬度高而且均匀，韧性好而且耐磨，磨蚀均匀，比较合适处理某金矿中硬度矿石。

试验结束后，如果成功推广到某金矿选矿车间，选矿车间年处理矿量按照360 万吨计算，则每年需要高铬合金铸球约2872.8t 钢球，相比原来普通钢球4000t，减少用量1172.8t 钢球，不仅减轻了工人劳动强度，而且每年节省钢球费用389.4 万元，降低选矿成本，使球磨机的产能及综合经济效益实现最大化，同时减少钢球运输量，为国家节省大量钢材，值得推广应用。

[1]于留春.一种新型耐磨钢球在梅山选矿厂的试验与应用[J].国外金属矿选矿，1998 专刊：320-322.

[2]梅海生，等.鞍钢矿山磨球概况及提高磨球耐磨性的研究[J].2008 全国耐磨材料暨水泥矿山应用技术交流会，2008：110-113.

[3]徐冕.宁国水泥厂水泥磨采用国产高铬钢球效果良好[J].砖瓦世界，1989（07）.