浅谈超细搅拌磨在选矿中的应用

李 伟

（河北钢铁集团滦县司家营铁矿有限公司，河北 唐山 063700）

进入21世纪以来，我国综合国力正在不断上升，亦带动了矿产开发事业的飞速发展与转型升级，在这种情况下，矿石资源在不断被消耗，作为一类宝贵的不可再生资源，如若未能在选矿工作中融合更加绿色节约化的思路，则势必将影响矿山的可持续发展。因此缘故，必须要将选矿工艺进行细致化，确保尾矿能够得到充分的开发利用。如下，笔者将根据自身多年来相关的矿山工作管理实践，首先简要概述搅拌磨机的工作原理，分析搅拌磨的科学分类及特点，并在此基础上从黑色金属矿选、有色金属框选、贵金属框选几个方面入手，分别探究超细搅拌磨在选矿中的应用。

1 搅拌磨机工作原理

实际上，搅拌磨本身是一类带有研磨介质的磨机，一般情况都被称之为“搅拌式研磨机”。搅拌磨主要由搅拌装置、机架、筒体以及传动装置构成，其原理是利用搅拌轴来完成旋转、提升，将筒体内充填的矿介质进行搅动，促使内部发生自转运动和循环运动。此时，搅拌磨内的各类研磨物料会受到挤压、剪切、磨剥等冲击作用，最终在不规则互相撞击的情况下完成选矿工序。搅拌磨机在当前矿产生产中起着十分重要的作用，利用率高，排料所产生的新生比表面积大，在我国很多矿产地区都受到青睐。

2 搅拌磨的分类及特点

2.1 间歇式搅拌磨

间歇式搅拌磨的核心是由循环卸料、筒体以及搅拌器组装形成。其中，循环卸料装置不仅能够保障物料在研磨进程中进行混合循环，同时还能够保障产品在特定时间内排出。此类搅拌磨的应用范围主要集中在粉末冶金、陶瓷、电子材料等相关行业。一旦配备了多台搅拌磨或者大容积循环罐，还可以分别用作连续磨矿与循环磨矿。

2.2 循环式搅拌磨

循环式搅拌磨本身的特点是循环罐容积大，筒体直径较小，而且筒体上方区域还装置了滤网。在实际工作中会发现物料可以在循环罐以及筒体之中完成快速循环，一直到所选矿产品能够满足粒度要求。此类搅拌磨的特色是能够将矿浆连续并快速的通过研磨滤网层与介质层，确保及时排出的细粒产品满足要求。其次，循环式搅拌磨还可以有效避免由于过磨而发生的分体聚集，工作效率非常出众。其次。另外一方面，循环罐自身又具备分散与混合功能，因此只需要在工作时加入适量分散剂即可。因为矿浆在研磨过程中停留时间比较短，所以从循环筒内不需要再额外安装冷却装置，具备加高的节能性。

2.3 连续式搅拌磨

通常情况下，连续式搅拌磨都采用的是圆盘式搅拌器，其工作流程首先由矿浆物料给筒体下部区域的料口泵进入筒体，然后在高速搅动磨矿介质的冲击、剪切以及挤压作用下迫使物料被粉碎，这样粉碎后的细粒浆就可以经过从出料口上方溢流口排出。将控制给料速度进行合理控制，就可以合理优化物料在筒体内部的停留时长，若给料速度比较慢，则停留时间越长，产品粒度就可以控制的更细，反之则时间越长，控制细粒度较粗。此类搅拌磨不仅可作单机使用，同时还可以完成多级串联。需要注意的是，在多级串联工作进程中，研磨介质尺寸是遵从由大到小的顺序开展，产品细粒则是由粗到细。

2.4 塔式磨

湿式塔式磨的结构主要由直圆筒的机体和水力分级机构成，机体内充填研磨介质，物料在螺旋旋转翻动的磨矿介质的冲击、剪切和物料颗粒的相互摩擦作用下被粉碎。粉碎后的物料由机体溢流进入水力分级机，在分级机作用下，粗颗粒沉向下方，通过管道被泥浆泵吸入并返回机体再磨，水力分级机的溢流即为细粒级产品。塔式磨除了有湿式机型外，还有干式机型，其结构与湿式磨基本相同，只是用旋风分离器代替了水力分级机，用鼓风机代替了泥浆泵。该机特点是：中低速、较高的介质充填高度、能量利用率高。但是该机筒体太高，维护和检修不太方便。

2.5 环隙搅拌磨

环隙搅拌磨主要由圆锥形固定研磨容器及圆锥形转环组成，外带冷却加套的定子和带冷却腔的转子构成研磨缝隙，在缝隙内装满研磨介质。介质与研磨后浆料的分离采用动态缝隙分离器，它由转子环与定子环组成。工作时浆料由下部加料管在泵的推动下连续加入，研磨后的浆料经分离介质后由上部出料管溢流排出。这种磨机的特点是利用锥形体构成缝隙式的研磨区，解决了能量密度不均匀问题，能量密度大、产品粒度细且分布均匀；但是有效容积小，设备大型化困难，仅限于一些精细陶瓷、磨料和特种油墨及涂料等精加工行业中应用。

3 超细搅拌磨在选矿中的应用

3.1 干、湿式搅拌磨

就我国目前情况而言，类似湿式搅拌磨为主的应用模式，已经被广泛应用到涂料、微生物、化工以及陶瓷等相关行业，利用湿式搅拌磨能够同时完成物料萃取、粉碎与浸出。而干式叫搅拌磨主要借助的是鼓风机与旋风分离器来完成产品粉碎与分级处理。后者在进行超细料粉碎时，会受到颗粒度的影响，此时表面会发生剧增，自发团聚现象将明显加剧。另外一方面，受到冲击与连续剪切力的影响，对应筒体内温度将提高，热量容易急剧升高，最终导致磨矿效率下降。可以判断，干式搅拌磨在工作中需要设置配套的冷却装置，主要用途集中在白云石、滑石以及石灰石等非金属矿的超细粉碎处理中。

3.2 国产搅拌磨应用进程

国内超细搅拌磨的研制，早在20世纪70年代便已开始，到目前为止已经发展了将近40多年的时间，已经取得了颇为显著的成绩。到80年代初期，各地区矿山技术研究人员不断改进，已经在化工、金属矿、涂料以及非金属矿等各个领域开展了广泛应用。搅拌磨应用进程发展到20世纪90年代，逐步研究出了一种名为“GJM1000”型干式连续搅拌磨、“SJM1500”型湿式搅拌磨以及“LQM300”立式离心自磨机。诸如此类的超细搅拌磨的研发，不仅从根本上提高了矿产生产力，产品细度甚至可以控制到0.1um～3um。

3.3 实际生产应用

超细搅拌磨在我国实际的生产应用中，已经有矿产地区可以将精矿含铁率控制在38.05%以内，细度控制为-0074m占70%。应用的主要金属矿物包括赤铁矿、黄铁矿、白钨矿、褐铁矿、磁铁矿等，涉及到的主要脉石矿物包括石榴石、石英、萤石、角闪石等，同时还包含少量黏土、云母、阳起石等。利用研磨到分级再到磁选的工艺流程，早期以卧室球磨机作为主要模式，发现无法满足生产需求。直到应用超细搅拌磨这种技术模式之后，再摸细度已到-38um95.1%，铁精品矿达到65.20%。另外一方面，根据当前某矿区专门针对锌矿所发生的由于脱泥作业而引发的大量锌损失问题，最终应用搅拌磨来进行碎磨流程改造，总体来看经过搅拌磨作业之后的产品粒度分布更窄，证明产品质量更高，也更易于浮选，说明超细搅拌磨可以降低次生矿泥有很好的应用前景。

4 结语

综上所述，本文主要结合了笔者自身多年来相关的矿山工作管理实践，首先简要概述搅拌磨机的工作原理，分析搅拌磨的科学分类及特点，并在此基础上从黑色金属矿选、有色金属框选、贵金属框选几个方面入手，分别探究超细搅拌磨在选矿中的应用。随着人们矿产需求量的不断飙升，未来铁矿事业必将承受越来越重的开采与选矿工作压力，为了进一步强化选矿科学体系，相关矿山管理人员必须从自身出发，用更具前瞻性的角度来推进超细搅拌磨的应用，必要时甚至可以从国外某些选矿案例中汲取成功经验，以此来提高经济效益，降低生产成本，保障矿山建设事业的可持续发展。