球磨机适宜磨矿介质配比的试验研究

杨 雄

（江铜集团德兴铜矿，江西 德兴 334200）

大山选矿厂成立于20世纪80年代，是国内最大的铜选矿厂。2012 年9 月份，大山选矿厂在9#、3#、5#、6#球磨机逐步开展并推广磨矿介质配比试验，根据3#、5#、6#、9#球磨机磨矿介质配比应用效果，从2015 年4 月29 日开始在1#、2#、4#球磨机推广配比添加∮80、∮50 钢球试验，采用∮80、∮50 低铬球，比例为80：20。另外根据7#球磨机前期高铬球工业试验结果，在7#球也进行高铬球配比试验，采用∮80、∮50 高铬球，比例为70：30。本次试验期为4 个月，钢球逐步替换期2015 年5 月～6月，试验稳定期2015 年7 月～8 月。

1 试验方案

（1）从2015 年4 月29 日起，1#、2#、4#球磨机按20%比例添加∮50mm 钢球，7＃球磨机按30%比例添加∮50mm 高铬钢球；其它球磨机按原有配比添加，5#、6#、9#球按20%、3#球按45%比例继续添加∮50mm 钢球。

（2）试验球磨机为1#、2#、4#、7#球，试验取样周期为4 个月，同时与3#球磨机进行同步对比取样。

（3）试验期间，每工作日对1#、2#、3#、4#、7#球磨机溢流取样，水筛后烘干再进行套筛；试验前期、钢球替换期及稳定期分别对4#球、7#球进行磨矿分级流程考查。

（4）试验结束后，根据试验结果确定各台球磨机磨矿介质配比添加方案。

2 现场试验数据分析

2.1 钢球逐步替代期（2015 年5月～6月）

表1 钢球替代期现场取样-200 目数据

从现场取样数据来看，2#、4#球细度-200目分别为66.37%、65.56%较好，同比7#球只有61.74%较差，3#球64.38%略低于1#、2#、4#球。

表2 钢球替代期现场取样+80 目数据

钢球逐步替代过程中，试验后期，+80 目含量逐步降低。3#球相对1#、2#、4#球+80 目平均高1.50%。

2.2 钢球配比稳定期（2015 年7月～8月）

表3 稳定期现场-200 目数据

从试验稳定期来看，2#、4#球细度较好，-200 目平均为68.66%、67.70%，比前期分别提高2.29%、2.14%，7#球比前期提高3.05%，配比试验磨矿效率有所改善。从8 月26 日流程考查结果来看，前三万设定台效为340t/h，后三为350t/h，除8#-200 目59.34%较低，其它球磨矿产品细度-200 目含量均在65%以上。

表4 稳定期现场取样+80 目数据

从+80 目含量对比来看，2#、4#平均4.33%，除8#球9.84%以外，其它球磨机+80 目含量均控制较好。

3 钢球配比分析

球磨机的配球法，影响球磨机的工作效率，大山厂φ5.5×8.5m 溢流型球磨机最初以定期补加φ80mm 的钢球为钢球添加制度，不管初装球合理与否，经过一定时间的磨合后必然自然磨损而消失，因此磨机内最终的球荷组成不是由初装球形成，而是由补加球形成，故补加球至关重要。

按钢球磨损经验模型γ=1−(d/d0)6−n，取n=2.03，可以算出补加∮80、∮50 不同球比时，筒体内各球径钢球理论含量如下表。

表5 ∮80、∮50 不同球比磨损后筒体内球径

8 月26 日大山厂对磨矿系统进行考查，其中部分考查数据及粒级曲线如下。

表6 8 月26 日流程考查磨机给矿与返砂

根据流程考查数据计算，磨机全给矿d—95%过筛的给矿粒度大约为7.5mm，按榜德经验公式最大球径应为70mm，从粒级分布来看，主要以+80 目至2mm 中间粒级居多，占50%～60%，根据经验对应的钢球尺寸在40mm～50mm 左右，从钢球磨损曲线来看，生产中单一添加Φ80mm 钢球，磨机内60mm 以上钢球占68%，40mm～50mm 只有9%，无法与磨机给料相适应。

目前2#、3#、8#球Φ50mm 钢球添加的比例为20%、30%、0%，从2#、3#、8#球排矿取样数据来看，-80 目新生粒级含量分别为18.63%、19.95%、11.21%、-200 目新生粒级含量分别为12.92%、13.69%、8.60%，2#、3#新生细粒级基本相当，但是8#球新生细粒级较低，特别是8#球排矿中-200 目含量只有15.65%，而+80 目至1mm 含量占48.83%，如何把这部分矿磨细，根据给矿及返砂情况来合理的补加钢球，是提高磨矿效率的关键。

采用Φ80mm 钢球，对固定装球量而言，球径大则个数少，每次磨矿循环时对矿粒的打击次数少，球荷总的研磨面积亦减少，矿粒受到的打击及磨剥的机会减少，磨矿产品中磨不细的级别产率必然增大，磨机的生产能力下降，球径过大或过小，都会导致磨矿产品中过粗及过细级别的增加，产品粒度不均匀，磨机的生产能力低，对选别作业不利。因此，只有当钢球尺寸恰当时，才能最有效地破碎矿粒，取得好的磨矿效果。

4 推广试验总结

（1）1#、2#、4#球磨机磨矿介质配比推广试验从2015 年5月～8 月，从7-8 月试验稳定期生产数据来看，1#、2#、4#球平均台效320.8t/h 比试验前4 个月高2.86t/h，磨矿细度过-200 目含量平均64.73%，比试验前高3.69%、+80 目含量平均5.38%，比试验前低2.82%。磨矿细度同比与3#球相当，-200 目含量比8#球平均高2.58%。

（2）根据1#、2#、4#球磨机磨矿介质配比试验及7#球磨机高铬球试验结果，以及3#、5#、6#、9#运行情况，由于∮50 低铬球碎球率较高，建议低铬球按20%～30%配比添加∮50钢球，如推广使用高铬球，按30%、40%配比方案添加∮50 高铬钢球，若球磨机给料P80 或硬度波动大，建议按25%～30%添加∮50高铬钢球进行试验。