德兴铜矿半自磨机磨矿介质优化试验与应用

张国斌

摘 要：介绍了德兴铜矿半自磨系统流程及半自磨机使用Ф125铸造钢球作为磨矿介质存在的问题。针对该问题提出了用Ф125锻球替代铸球方案，并在实际生产中进行试验应用。为了处理难磨矿石，在实际生产中将锻球直径增大至Ф150，磨机台效、钢球单耗等关键生产指标有了比较大的提高，取得了比较明显的经济和社会效益。

关键词：半自磨；介质；磨矿；优化

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.23.045 德兴铜矿半自磨系统采用半自磨+球磨+顽石破碎的SABC流程，半自磨机和球磨机为一对一的配置，半自磨机规格为∮10.37×5.19m；球磨机为∮7.32×10.68m溢流型球磨机；半自磨机的排料端设有两台3600×7500mm直线振动筛（一用一备）进行筛分，筛上产物去顽石破碎系统进行破碎，筛下产物进入两组∮838-6 旋流器组（两组同时工作）进行分级；顽石破碎系统采用一台 MP800 型圆锥破碎机，顽石经破碎后返回半自磨机。

1 半自磨机原理

在选矿作业中，磨矿是最关键步骤，主要作用是把矿物粉碎研磨到一定的细度，实现脉石矿物和有用矿物的物理分离，为矿物选别提供基本条件。自磨机就是以物料自身作为磨矿介质，磨机旋转提升矿石至一定的高度抛落，矿石通过自身相互撞击摩擦而粉碎的磨矿设备。因为是矿石自身作为磨矿介质，对矿石性质要求较高，自磨机适用性有限。大部分矿石在自身研磨的过程中会产生顽石，需要加入部分钢球对顽石进行破碎研磨；有些矿石虽然不会产生顽石，但是加入部分钢球后可以明显的提高磨矿能力，这就形成了半自磨机。添加钢球的材质、大小、钢球质量、钢球充填率等都直接影响磨机磨矿能力和磨矿质量。

2 德兴铜矿半自磨存在的问题

德兴铜矿半自磨投产时，由于多方面，使用自产Ф125铸造钢球（太白铸造厂）作为磨矿介质，在使用的过程中出现诸多问题，主要问题如下：

（1）钢球破碎率大。铸造钢球冲击韧性不高，而半自磨机直径大（10.37m），钢球随磨机转动提升高度高，在抛落冲击的过程中钢球容易破裂。根据日常生产数据分析，钢球破碎率在5%以上。

（2）半自磨機台效低。钢球破裂后，原有点冲击变成面冲击，同时单个钢球质量变小，钢球抛落冲击力极大降低，磨矿作用剧减，半自磨机处理能力低，台效仅为850t/h，远未达到设计台效。

（3）磨矿钢耗居高不下，达到了0.75kg/t。钢球破裂后，总比表面积增加，钢球与钢球及矿石间接触面增加，研磨作用增加，在相互研磨过程中增加了钢耗。磨矿矿浆呈弱酸性，钢球表面积增加，增加了钢球腐蚀。

（4）半自磨机吐出钢球量大，每天吐出钢球量约为4.5吨。钢球在半自磨机内经过冲击研磨后直径变小，当小于顽石窗尺寸时随顽石排除半自磨机，由于钢球破裂，随顽石排出的碎钢球数量大，且呈不规则形状。碎钢球经过电磁铁选出后需要重新加回半自磨机，由于碎钢球量大，给日常生产管理带来很多困难。

（5）顽石破碎机跳机频繁。顽石需要经过破碎机破碎后返回半自磨机，由于顽石中碎钢球多，电磁铁很难完全清理干净，实际生产中常常因为碎钢球进入破碎机导致破碎机跳机，影响正常生产。

3 试验方案及结果

正常生产时，半自磨机每天根据实际处理量添加∮125铸造钢球约15吨。按照试验要求改为每天添加∮125锻造钢球（余干锻球厂）。半自磨机钢球充填率约为9%，共约180吨钢球，正常生产12天左右锻球基本替换磨机内∮的原有铸球，之后钢球保持动态稳定，生产趋于稳定。

从为期两个月工业试验结果看，基本符合预先判断，取得了比较明显的效果。

（1）半自磨台效在逐步增加，在矿石性质基本稳定的状态下，台效由850t/h逐步增加自900t/h。

（2）钢球单耗下降明显，由原来的0.75kg/t下降至0.69kg/t。

（3）从添加锻球开始，半自磨机吐出的碎钢球数量在逐步减少，由每天4.5吨逐步减少至1吨左右，在添加锻球15天后基本稳定在1吨左右。

（4）半自磨吐出的钢球形状变化。从添加锻球开始，吐出不规则形状碎钢球在逐步减少，规则圆形碎球在逐步增加，至15天后不规则碎钢球数量极少并保持基本稳定。

4 应用实践

在试验的基础上进行了工业应用，在实际应用中发现，当处理难磨矿石时，台效下降明显。为了稳定磨机处理难磨矿石的磨机台效，结合日常生产经验，将锻造钢球直径由125mm增大至150mm。

5 结论

德兴铜矿半自磨机原使用∮125铸造钢球作为磨矿介质，实际使用中由于半自磨机直径大，铸造钢球韧性差，钢球破碎率高，给生产带来诸多难题。为此，使用韧性更好的∮125锻造钢球替代铸造钢球，取得了明显的效果。半自磨机台效由850t/h提高至900t/h，钢球单耗有0.75kg/t降低自0.69kg/t。为了提高难磨矿石的处理能力，在应用过程中将钢球加大至∮150mm，取得了较好的经济效益和社会效益。

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