半自磨机在铜钼矿山的应用研究

半自磨机在铜钼矿山的应用研究

1.2sabc的主要设备选择表1显示了主要sabc设备的性能。2sabc流程优化2.1形成有效的磨矿介质半自磨机设计钢球充填率为8%～12%,半自磨机总充填率为24%～30%。磨机给矿粒度小于300mm,形成有效的磨矿介质。造成半自磨机处理量低的主要原因是25～60mm的顽石在半自磨机中积累和磨机的排出量小,使磨机的总充填率高达33%～42%。这个级别的顽石很难被钢球和大块矿石破碎,且占据磨机的有效容积,造成磨机处理能力下降,并且功耗增加。基于这些原因,笔者进行了各方面的探索试验,以期降低总充填率来提高磨机的生产能力。2.1.1半自磨机排矿端子板和品格板的变化半自磨机排矿端是由顽石窗和格子板组成(见图1)。其中,一个系列的排矿端外圈是由16块11孔的顽石窗和16块格子板组成;内圈是16块单一的格子板,组成一个整体的排矿端。11孔的顽石窗为直径58mm×68mm的楔形孔,开孔面积2.144m2,格子板的开孔面积7.136m2,总开孔面积9.28m2。排矿端顽石窗和格子板总开孔率21.5%。第2次更换后半自磨机的排矿端也是由顽石窗和格子板组成(见图2)。但是,排矿端外圈是由16块11孔的顽石窗和16块9孔的顽石窗组成;内圈是16块单一的格子板,组成一个整体的排矿端。11孔的顽石窗为直径50mm×65mm的楔形孔,开孔面积1.76m2;9孔的顽石窗为直径65mm×80mm的楔形孔,开孔面积5.44m2,总的顽石窗开孔面积7.2m2。比初装时的顽石窗面积大5.056m2。格子板的开孔面积2.976m2,总开孔面积10.176m2。排矿端顽石窗和格子板总开孔率23.6%。从图1和图2的对比来看,通过调整半自磨机排矿端的顽石窗和格子板的尺寸,顽石窗的数量增加了,使半自磨机的开孔率由21.5%增大到23.6%。半自磨机内的合格产品、顽石以及小直径的钢球得以快速排出,降低了磨机的总充填率。格子板的数量减少了,相应的格子板放射状狭小孔的面积减少了,但是没有影响到磨机的处理能力,反而使磨机的处理能力得到了提升,电机功率下降。由此可以确定,磨机内部未及时排出的顽石制约了磨机的处理能力。顽石窗的尺寸为60mm×70mm(见图3),这可以使磨机内-60mm的矿石快速排出,同时也会使大量10mm以下的矿粒排出,加上-60mm的钢球也会被排出,半自磨机-200目的含量降低,但是这没有影响球磨机的整体效率,所以通过改变开孔率使磨机的处理能力得到了提升。2.2筛片的更换和振筛冲洗水的确定直线筛规格为2ZKK3672双层直线振动筛,初装筛筛片(原厂家)上层筛筛孔为20mm×35mm、下层筛筛孔为7mm×10mm,筛片材质为不锈钢。在试生产期间,初装筛和第2次调整后的筛网材质都是不锈钢,磨损周期太短,加上筛孔的尺寸及筛孔的形状,选矿厂进行了第3次、第4次、第5次……第9次的调整。筛片具体调整情况见图4。从图4可以看出,初装筛片(原厂家)由于筛网的筛筋材质原因,不锈钢筛片的开孔率最大、筛分面积最大,在现场使用期间筛分的效果最好,但是磨损也是最快。第3次更换筛片的开孔率最小(上层筛片10孔×16孔,下层筛片30孔×36孔),筛分效率也最低。第9次更换筛片的开孔率比第3次的稍大(上层筛片11孔×16孔,下层筛片30孔×40孔),同时对筛孔的形状进行了改进,使难筛粒子在筛孔处不会“卡死”,造成筛板的筛分面积减小,从而影响筛分效率。由于有效筛分面积的改变,筛子的筛分效率降低,筛上产品的含泥量增大,水分含量相应的增加,造成顽石破碎机HP800的排矿口无法调小,使破碎机没有在SABC流程中充分发挥作用。因此,根据筛片的筛分面积由大到小,振筛的冲洗水从小到大进行了调整。同时,还根据顽石的含泥和含水情况,由单层筛冲洗增加为双层筛冲洗,并且对振筛冲洗水管的角度和密度进行了调整。最终达到振筛的筛分和冲洗目的,保证下一工序的工作要求。直线筛冲洗水情况见图5。从现场收集的数据看,目前提升SABC的最大瓶颈是直线筛的筛分效率,它直接影响破碎机的工作效率和破碎后的粒度组成,是制约SABC工艺提升处理能力的关键。2.3型板式给矿机2#、3#、5#、8m半自磨机半自磨机给矿矿体与围岩没有明显界限,矿石与围岩硬度基本一致。矿区的矿岩没有进行硬度测定,根据矿岩岩性,采用普氏硬度系数f=8～10,粒度为经PXZ-1400/170型旋回破碎机破碎后-300mm。由于工艺设计和设备性能的要求,试生产期间半自磨机的给矿是由2台GBZ180-12重型板式给矿机及3#胶带输送机(B=1400mm)给入ϕ8.8m×4.8m半自磨机。矿石经2#皮带卸料后,储矿堆(见图6)的矿石由于自然堆积角的形成,造成大块矿石向两边滑落。由于3#皮带输送机的原因,每次开启的重型板式给矿机都是在同一中心线上且是对称的;如果不这样给矿,就会造成3#皮带跑偏。因此,决定了半自磨机的给矿粒度。也就是说,当大块矿石多时,基本上细粒级矿石含量很少;当细粒级矿石多时,基本上大块矿石含量很少。上述情况对半自磨机的负荷变化很大,为了稳定磨矿的工艺指标,选矿厂对磨矿粒级进行了测定和摸索。现在的给矿方式是中间2台重型板式给矿机为常开设备(3#、4#),其余的4台(1#、2#、5#、6#)每次2台一组对称配矿,保证半自磨机的给矿粒度组成,减少因磨矿粒度组成变化造成磨机总充填率升高和降低,避免排出时矿浆流量忽大忽小,减少了磨机的负荷变化,从而稳定了磨矿流程,保证了磨矿浓度,进而稳定浮选流程。半自磨给矿重要粒级含量与参数:含水率2.52%、-(7×10)mm粒级占34.67%、-0.074mm粒级占4.37%、F80=106.00mm。半自磨给矿粒度分布曲线见图7。2.4半自磨机充填率低时选择合作项目的能力由于增大了半自磨机的顽石窗和格子板的开孔面积,大量的顽石快速排出,这样为了进一步的摸清SABC流程的参数,半自磨机在没有清理原有机内的钢球情况下,进行补加球的试验摸底。半自磨机初装钢球采用锻造的为ϕ120mm、ϕ100mm钢球,补加钢球为ϕ120mm。在试生产前期,每班补加1次,钢球消耗0.45kg/t,单班的处理能力为580t/h。在试生产中期,通过调整半自磨机的充填率,每班补加1次,钢球消耗0.51kg/t,单班的处理能力680t/h。此时SABC流程没有出现太大的缺陷。在试生产后期单班的最大处理能力为780t/h,每天补加一次钢球,钢球消耗0.55kg/t。磨机内顽石的粒度为25～60mm,硬度大,不能作为磨矿介质,需要更大的矿石或钢球进行破碎。顽石的连续积累占据了磨机的有效容积,导致生产能力下降,功耗升高。所以,没有调整钢球的直径和单耗,而是调整了半自磨机的顽石窗和格子板的尺寸,增大顽石的排出速度,以达到降低半自磨机充填率的目的。正常生产添加钢球时,半自磨机功率在2000～4200kW,一般在3600kW以下。不加钢球半自磨机功率在1200～3200kW,但是球磨机的功率由5200kW增加到5600kW,而且球磨机的钢球单耗由0.58kg/t增加到0.64kg/t。通过3次近两个半月的试验比较,在额定的格子板和顽石窗的开孔率下,补加钢球能提高处理能力和降低生产成本的。2.5调整后的确定在试生产期由于设备本身的使用要求,HP800破碎机没有进行排矿口的调整,排矿口的尺寸为24mm。在以后的生产中对一系列磨矿系统的排矿口进行了调整,调整为18mm。运行了96h后,将排矿口重新调回原值。原因是碎矿的高锰钢衬板用现有的除铁设备无法除掉,而金属探测仪没有完全调试好。为了进一步打通工艺流程,调回原值。第2次大的调整是在金属探测仪调试好,并且格子板和顽石窗更换的情况下进行,此次由于直线筛的原因,在运行7d后调回原值。此后又进行多次的调整,都是由于HP800的给矿环境没有达到要求而停止。但通过多次的调整,摸索出了解决HP800出现“环跳”的根本所在,为以后的SABC流程调整奠定基础。2.6磨矿区的磨磨机参数调整SABC工艺流程中数据的调整,对生产流程中球磨机的产品粒度和工作负荷产生了影响。为了保证磨矿的产品要求,在各时期调整半自磨机、破碎机参数时,根据球磨机的磨矿产品,相应的调整了球磨机补加钢球的尺寸。由原单一补加ϕ80mm的钢球,调整补加ϕ100mm和ϕ80mm的钢球,还根据不同阶段磨矿产品各粒级含量的变化,合理地调整了ϕ100mm和ϕ80mm的钢球比例5∶5、1∶0、6∶4、7∶3。另外,根据不同时期的矿石硬度,通过测定球磨机内的级配后而调整补加球的尺寸,从而使SABC流程在最佳的运行状态中。3基于sabc多金属矿床破碎流程从我国现状上开发了某通过调整SABC流程中给矿粒度组成、顽石窗和格子板的开孔率、钢球的尺寸和充填率、合理的钢球直径和配比、振筛的开孔率、HP800破碎机的排矿口等,从而使SABC生产能力问题得到了有效解决。由于半自磨技术的应用,打破了“先碎后磨”常规工艺顺序,同时生产实践表明,要正确合理选择碎磨流程,把碎矿和磨矿两者联合起来考虑。中国黄金集团内蒙古矿业有限公司选矿厂SABC流程的投产使用,开拓了中国大型矿山磨碎新理念。选矿厂通过对SABC工艺流程的探索研究,确定大型半自磨机是替代传统碎磨工艺的现代化高效设备,极大地减小了建设难度和占地空间,减小了维修强度和生产运行工作量,是全面降低选矿生产成本的重要手段。SABC工艺符合节能环保要求,也为开发其他矿山提供了技术依据。内蒙古某铜钼矿是中国黄金集团最大的有色金属矿山,也是全国第四大铜矿,是中国目前开发的低品位大型多金属矿床,地质储量为铜金属267万t、钼金属54万t。矿床属于受火山结构控制的陆相次火山斑岩型铜钼矿床,矿岩体为含屑次花岗斑岩,围岩主要有中粒黑云母花岗岩、花岗细晶岩、花岗斑岩、石英斑岩、长石斑岩等。该矿山矿石分为以铜为主铜钼矿石、以钼为主钼铜矿石。铜矿石的矿物组成较复杂,其中铜、钼、硫元素主要以独立矿物存在。铜的独立矿物较多,有黄铜矿、斑铜矿、蓝辉铜矿、铜蓝、砷黝铜矿;钼的独立矿物主要为辉钼矿;硫的独立矿物为黄铁矿。选矿厂由长春黄金设计院设计,磨矿流程是SABC流程(半自磨—碎矿—球磨流程),设计生产能力30000t/d,矿石邦德球磨功指数为13.38(kW·h)/t。选矿厂于2007年开始建设,2009年投产。SABC流程的优点是矿石性质变化时适应性强,尤其是对坚硬矿石提高自磨机的处理能力更为有效。该破碎方案省去了中、细碎作业,简化了流程,减少了生产环节,生产成本低,便于管理,生产环境好,降低了常规破碎流程中大量的粉尘污染和繁重的维修强度。笔者针对SABC流程中的