艾砂磨机在灵宝黄金某冶炼厂焙烧金矿细磨中的应用①

郭桂荣， 童 伟， 李建康， 李 硕， 孙希乐， 黄东福， 赵 硕， 王 乐

（1.浙江艾领创矿业科技有限公司，浙江 金华 321000； 2.灵宝黄金集团股份有限公司黄金冶炼分公司，河南 灵宝 472500）

艾砂磨机是浙江艾领创矿业科技有限公司研发的大型卧式砂磨机，目前已被广泛应用于有色金属［1］、黄金［2］、铁矿［3］等领域，用以对粗精矿、中矿、精矿、尾矿等进行细磨，提高有用矿物单体解离度，强化后续分选效果。 它具有选择性开路磨矿、产品粒度稳定可控、占地面积小、安全环保、检修方便等诸多优点［4］。

灵宝黄金某冶炼厂是灵宝黄金集团股份有限公司的核心企业，主要产品有“灵金”牌国标金锭以及白银、电解铜、工业硫酸等。 其中，金精矿焙烧后经过旋流器分级-塔磨机细磨组成的闭路分级-磨矿，旋流器溢流进入氰化浸出流程，所得氰化浸渣金品位为1.72 g／t。 本文针对灵宝黄金某冶炼厂金精矿浸出过程中单体解离度不够、浸出指标不理想的问题，引入艾砂磨机对焙烧脱硫后的金精矿进行细磨，细磨产品再进行氰化浸出，以提高金精矿浸出效率。

1 艾砂磨机简介

艾砂磨机属于卧式搅拌型砂磨机，其工作部件由主轴和8 个并排串在轴上的搅拌盘及尾端的分级轮组成。 整体结构包括电动机、减速机、主轴、搅拌盘、分级轮和筒体等，见图1。 该设备采用水密封装置替代机械密封，筒体可以沿轨道轴向平移，使设备结构简化，方便生产检修。

图1 艾砂磨机结构示意图

艾砂磨机搅拌盘边缘线速度可达20 m／s 以上，能量强度可达300 kW／m3，每两个搅拌盘之间可形成单独的磨矿腔室。 其工作原理是：磨矿介质通过搅拌盘的带动沿径向加速向外运动，两个搅拌盘之间的介质沿盘面向外的径向加速度不同，矿物在介质的搅动下实现磨矿。 因其具有多个磨矿腔室和高能量强度，介质和矿物颗粒之间碰撞概率大大增加，实现高效磨矿［5-6］。 艾砂磨机工作原理见图2。

图2 艾砂磨机工作原理

2 原生产情况及细磨设备存在的问题

2.1 生产规模与原料性质

灵宝黄金某冶炼厂生产规模为日处理原矿量300 t，原料为外购金精矿，其成分见表1。

表1 外购金精矿成分（质量分数） %

2.2 原工艺流程、细磨设备和浸出尾矿指标

外购金精矿通过造浆、沸腾炉酸化焙烧-SO2烟气制酸、酸浸提铜-萃取-电积生产电解铜；焙烧脱硫后的金精矿细磨后进入氰化浸出-锌粉置换提取金、银。 工艺技术流程见图3。

图3 灵宝黄金某冶炼厂工艺技术流程

其中，细磨前加入NaOH、Na2CO3调整pH 值至9.0～9.5，细磨段采用塔磨机配合旋流器闭路工艺，细磨后溢流－38 μm 粒级含量达到85%，排料加入NaCN进入浸出流程，经41 h 浸出作业，得到氰化尾渣中金品位1.72 g／t。

2.3 存在问题

1） 塔磨机磨矿需要旋流器闭路分级，工艺复杂。

2） 浸出尾渣金品位1.72 g／t，相对较高，原因是金精矿解离度不够。

3 艾砂磨机应用效果

3.1 艾砂磨机参数及作业条件

灵宝黄金某冶炼厂结合现场实际情况，依托艾砂磨机高效磨矿、流程简单等特点，2021 年引进1 台ALC-1000L 艾砂磨机，意在简化磨矿流程、进一步提高氰化浸出细度、降低氰化尾渣品位。 这是艾砂磨机首次应用于焙烧矿细磨-浸出工艺。 艾砂磨机各项参数及作业条件见表2。

表2 ALC-1000L 艾砂磨机设备各项参数及作业条件

3.2 艾砂磨机与塔磨机流程对比

ALC-1000L 艾砂磨机以开路磨矿形式替换塔磨机和旋流器组成的闭路流程。 焙烧金精矿酸浸后经胶带过滤机过滤后重新造浆进入1＃槽，加入NaOH、Na2CO3调整pH 值，再经渣浆泵打入艾砂磨机。 最终磨矿产品经软管泵泵送至2＃槽，加入NaCN 开始浸出。 替换前后流程见图4。

图4 艾砂磨机和塔磨机磨矿流程

3.3 应用效果

艾砂磨机应用于灵宝黄金某冶炼厂后，对艾砂磨机排料粒度进行跟踪考察，磨矿细度保持在－38 μm粒级含量96%以上，矿物得以充分解离。 艾砂磨机内部设有分级轮及产品分离器，介质和粒度未达到要求的颗粒由筒体边缘返回继续磨矿，从而实现内部分级，大大简化了工艺流程配置，操作控制更加简单方便。

艾砂磨机进料、出料粒级分布见表3，设备运行电流631 A（额定800 A），台时处理量11 t。

表3 艾砂磨机进料、出料粒级分布

分析后续浸渣品位可知，使用艾砂磨机细磨后浸出尾渣金品位为1.42 g／t，较原流程浸渣金品位降低了0.30 g／t，直接经济效益达900 万元／年。 应用前后指标对比见表4。

表4 设备应用前后关键指标对比

自2021 年12 月一次成功投运以来，设备运行平稳可靠，操作检修方便。 对焙烧酸浸后金精矿进行细磨，能有效提高矿物颗粒单体解离度，为后续浸出创造良好条件。

3.4 效益估算

结合现场设备运行情况，设备运行成本测算结果见表5。

表5 艾砂磨机与塔磨机运行成本对比 万元／年

ALC-1000L 艾砂磨机开路磨矿工艺细磨后尾渣金品位降低带来直接经济效益900 万元／年，氰化钠消耗量减少创效52 万元／年；原塔磨机运行费用45.00 万元／年，艾砂磨机运行费用181.32 万元／年，艾砂磨机替代塔磨机新增运行费用136.32 万元／年。 综合经济效益增加815.68 万元／年。

4 结 语

1） 灵宝黄金某冶炼厂细磨段塔磨机＋旋流器闭路流程细度为－38 μm 粒级含量85%，采用艾砂磨机开路磨矿替换原流程后，磨矿细度达到－38 μm 粒级含量96%，矿物单体解离度有效提高。

2） 艾砂磨机细磨后－38 μm 粒级含量提升至96%，与原流程相比，浸出尾渣金品位由1.72 g／t 降至1.42 g／t，且NaCN 用量相应减少，综合经济效益增加815.68 万元／年。

3） 后续结合浓密及过滤生产情况进行配套优化，产品细度和浸渣指标还有进一步提升空间。

4） 艾砂磨机在灵宝黄金某冶炼厂的成功投运，是细磨焙烧矿应用首例，拓宽了艾砂磨机在金精矿细磨领域的应用范围。