橡胶衬板在金源选矿厂球磨机中的应用

秦冠迎 刘民卫 赵 俊 马国闻

(河南金源黄金矿业有限责任公司)

选矿厂球磨机衬板主要起两个作用：一是保护球磨机的筒体，衬板将紧紧依附在筒体内侧，保护筒体不被钢球及矿物料进行直接冲击和摩擦，减少筒体的磨损；二是调整研磨体的运动状态，球磨机衬板有多种不同形式，可利用不同形式的衬板来调整钢球的运动状态，从而增强磨矿效率。一般选矿厂所用衬板8个月需要更换1次，所以使用合理材质的衬板将对选矿厂的生产起到至关重要的作用，将对选矿厂生产经营和技术管理产生极大的推动作用。

河南金源黄金矿业有限责任公司是集采、选、冶一条龙生产的黄金矿山企业，其选矿工艺为重选+浮选。矿山选矿工艺中最重要的环节是磨矿系统，选矿厂总生产成本的40%将用以磨矿环节，其中大约一半用于球磨机的衬板及钢球消耗，另一半用于磨矿能源消耗。磨矿处理量决定着企业的生产能力，因此，为加大磨矿系统的技改力度，充分发挥磨矿机的作用，提高磨矿机的生产率，增加处理量，降低能耗、钢耗，是企业挖潜、增效的关键所在。为此，河南金源选矿厂针对球磨机原使用的锰钢衬板在生产调试过程中暴露出一系列问题，进行了改造研究。

1 原锰钢衬板使用中存在的问题

高锰钢衬板的使用一直在国内各类金属矿山的干式、湿式球磨机中占主导地位。高锰钢衬板具有高耐磨、高韧性、高性价比、适应性能强的优点，但经过长时间的生产使用表明，高锰钢衬板磨损较快、容易断裂、寿命短，钢耗能耗较高且安装困难，噪声过大，很多工人会因此出现听觉障碍。目前，国外已基本不使用该种衬板，但在国内大部分金属矿山仍然广泛沿用，但该种高锰钢衬板已不能适应当前的经济磨矿和双增双节的需求[1]。

金源选矿厂年设计生产能力为120万t，选矿厂磨矿工艺流程为一段两闭路，磨浮车间内的球磨机为MQY4.27 m×6.1 m溢流型球磨机，使用的是锰钢衬板，由于衬板磨损较快，每间隔7—8个月需要进行1次大修，将磨损的衬板更换掉。该种锰钢衬板在生产使用中存在的主要问题有:磨矿能(电)耗大，钢球消耗大，噪声强度高，使用时间短，人员工作量及劳动强度大，作业危险系数较高，检修时间较长等问题。为了降低能耗钢耗，延长衬板的使用寿命，减少噪音及维修时间，选厂决定更换使用橡胶复合衬板。

2 橡胶衬板的性能特点

(1)降低磨矿能耗，提高能源效率。选矿厂本着“降本增效，优化五率”的理念，在不影响正常生产的同时，最大限度的降低磨矿单位能源消耗，以提高磨矿环节的能源效率。橡胶衬板厚度薄、重量轻、受冲击时可以变形，同等条件下，运转负荷减轻，磨矿单位电耗均有明显降低的趋势，节省了磨矿成本，经济效益得到了很大的提高。橡胶衬板与锰钢衬板使用对比情况见表1。

(2)耐磨性较好，使用寿命延长。在国内各类湿式球磨机中，传统的高锰钢衬板不适宜做球磨机衬板，因为锰钢衬板具有腐蚀磨损较快、容易断裂、寿命短、钢耗能耗较高的缺点，其中以腐蚀磨损最为

表1 橡胶衬板与锰钢衬板的对比情况

突出。而橡胶衬板是由一种高弹性材料制作而成，用其制作湿式球磨机衬板，不受矿浆腐蚀磨损作用的影响，抗腐蚀磨损性能比高锰钢衬板强很多，橡胶衬板的弹性也能够吸收较大尺寸的磨矿介质产生的冲击，从而保护磨机结构。所以，橡胶衬板在湿磨生产中显示出良好的耐磨特性，可以延长衬板和传动齿轮的使用寿命，其使用寿命是锰钢衬板的1.5～2.5倍[2]。

(3)降低生产噪声，改善磨矿环境。选矿厂磨矿车间噪音的主要来源是球磨机运行中产生的高轻度噪声，球磨机的噪声污染日益加剧，强烈噪声对工人的健康构成了较大的威胁。锰钢衬板磨机的生产噪声很大，金源选矿厂球磨机的噪声一般为100～105 dB，大大超过了环保规定，严重危害工人的听觉健康。磨矿车间工人在噪声环境下工作，在强烈噪声的持续作用下，会引起听觉器官形态改变，即发生器质性病变，引起听力下降，甚至职业性耳聋。因此，控制球磨机运行噪声是现代化选厂文明生产的重要进展方向。由于橡胶衬板是一种高弹性材料制作的衬板，当磨矿介质撞击橡胶衬板时，它可以缓解冲撞摩擦时产生的噪音，从而减少噪音污染，改善磨矿车间的工作环境，保障工人的身心健康[3]。

(4)衬板重量轻，安装简单安全。橡胶衬板比高锰钢衬板轻。一块高锰钢衬板重量一般约为400 kg，给运输和安装都带来不便，在大修装卸衬板时，经常会有因衬板太重而导致工人受伤的事件发生，且工人劳动强度较大。而单块橡胶衬板仅60 kg左右，较重的单块提升条也不超过200 kg，不足高锰钢衬板重量的一半，可有效减轻检修衬板的劳动强度、避免装卸衬板的危险事故，保障作业人员安全，节省安装时间和维修费用，相对提高球磨机的作业率。

3 使用橡胶衬板前后生产指标对比

球磨机使用橡胶衬板前后生产指标对比结果见表2。

表2 使用橡胶衬板前后生产指标

由表2可知，球磨机使用橡胶衬板后，处理能力由3 500 t/d提高至3 580 t/d，总回收率提高了0.39个百分点，球磨机使用前后排矿细度-0.074 mm粒级含量分别为20.56%和19.25%；使用橡胶衬板的结果表明，排矿细度、磨矿浓细度均能保持在使用锰钢衬板的水平。

4 使用橡胶衬板前后经济效益对比

使用橡胶衬板前后经济效益分析结果见表3。

表3 使用橡胶衬板前后经济效益分析

由表3可知，使用橡胶衬板后，钢耗及电耗较之前均有所下降，合计下降0.27元/t，按年处理矿石105万t计算，使用后每年可节省成本28万元以上，经济效益显著。

5 结 语

河南金源黄金公司选矿厂采用橡胶复合衬板替代原高锰钢衬板后生产实践表明，有效延长了球磨机衬板的使用周期，降低了磨矿能耗、钢耗，降低了作业人员的劳动强度，减少了维修作业时间，提高了人员大修作业的安全系数，降低了球磨机噪音，极大地改善了人员工作环境；并且球磨机的生产能力及各产品细度较使用高锰钢衬板时均有提高，经济效益和社会效益显著。