任壮林，高军雷

（伽师县铜辉矿业有限责任公司，新疆 喀什844000）

1 矿石性质

新疆某铜矿矿石：矿石类型地表是氧化矿，深部为原生矿，中部为混合型铜矿石。原矿含泥多、密度低、易破易磨，属于低硫低铁单一铜矿。矿物组成比较简单，铜矿物主要由辉铜矿、铜蓝、蓝铜矿、孔雀石组成，脉石矿物主要由石英、钾长石、方解石、钾长石、绢云母组成，化学成分分析结果见表1。

矿石主要有粒状结构、交代残余结构、填隙结构；常见稀疏密集浸染状构造、团块状构造、条带状和星散状构造。

2 磨矿分级流程及设备

利用原矿特性，在原矿进入磨矿作业之前，采用预先筛分工艺，将细粒级物料预先筛出。筛下产品及球磨机排矿进入旋流器分级，筛上产品及旋流器沉砂进入球磨机。预先筛分采用2YK2400×4800直线筛，磨矿为Φ3600×4500格子型球磨机，分级为Φ500×6旋流器组，旋流器给矿泵为10／8E－AH沃曼渣浆泵，磨矿分级流程见图1。

3 预先筛分工艺的基础条件

选矿厂的生产规模多由球磨机的处理能力决定，通过提高球磨机的处理能力，可实现扩大生产规模、降低生产成本的目的。

该矿石易破碎、易磨矿，原矿细粒级物料含量高，并含较多矿泥，原矿粒度组成见表2。

从表2中看出，原矿中－200目含量达到26.88%，－0.010mm 粒级占6.20%，说明该矿含泥量较大，在磨矿前将细粒级物料筛出，筛出部分不经磨矿直接进入浮选，可降低球磨机负荷，或说是提高了球磨机的生产能力。

表1 原矿化学成分分析结果／%

表2 原矿粒度组成

图1 带预先筛分的一段闭路磨矿流程

4 磨矿分级流程考察

预先筛分采用2YK2400×4800双层直线筛，上层筛孔为5mm×30mm，下层筛孔2mm×30mm，上层筛筛上产品和下层筛筛上产品合并，与旋流器的沉砂一起给入球磨机。筛上产品粒度组成见表3，筛下产品粒度组成见表4，旋流器沉砂粒度组成见表5，球磨机排矿粒度组成见表6，旋流器溢流粒度组成见表7。

由表3筛上产品粒度组成可以看出筛上产品中－2.0mm粒级含量仅为3.98%，说明筛分效果良好，所含细粒级是冲洗水强度不够所造成。

由表4筛下产品粒度组成可以看出－2.0mm粒级占96.46%。＋2.00mm粒级为3.54%，是由个别筛孔破碎造成，－0.010mm的微细粒级高达12.12%，说明该矿石含泥量大。

由表5旋流器沉砂粒度组成可以看出大部分物料集中在2.00～0.074mm 区间，占67.19%，该区间物料是球磨机循环负荷中主要的构成部分。－0.074mm粒级仅占18.51%，说明旋流器分级效果良好。

由表6球磨机排矿粒度组成可以看出＋5.0mm粒级仅占4.3%，说明球磨机的磨矿效果良好。－0.010mm粒级占－4.76%，说明没有产生过磨现象，次生矿泥少于原生矿泥。

球磨机排矿和筛下产品合并作为旋流器给矿，从表4和表6可以看出筛下产品和球磨机排矿中－200目粒级含量分别为47.25%和39.66%，两者粒度组成接近，合并比较理想。

表3 筛上产品粒度组成

表4 筛下产品粒度组成

表5 沉砂粒度组成

表6 球磨排矿粒度组成

表7 溢流粒度组成

5 磨矿分级流程的工艺技术指标

1）预先筛分筛下产品直接进入旋流器，此部分物料产率是44.57%，即球磨机的磨矿负荷减少44.57%，这为球磨机处理能力创造了很大的提升空间。

2）旋流器的分级量效率71.23%，分级的质效率59.35%，说明旋流器分级效果良好，减少了合格粒级的重复再磨现象。

3）球磨机的返砂比323.70%，是一个很理想的状态，说明钢球配比合理，球磨机工作状态稳定。

4）球磨机是10kV供电，电机功率1250kW，额定电流83A，实际球磨机电流仅为33A，负荷率仅是40%，磨矿电耗为5.3kW·h／t，总的选矿电耗仅为15.8kW·h／t，比较而言该选厂选矿电耗很低，原因一是该矿石硬度低，易磨矿；二是预先筛分工艺降低了磨矿电耗，每吨矿石可降低2kW·h／t，节电效果明显，这说明通过工艺流程节电比设备本身的节电效果好得多。

5）磨机利用系数。目前，该选厂经改造后实际生产能力达到3000t／d，原矿－200目含量是26.88%，旋流器溢流－200目含量达到80.73%，则每小时新生成的－200目是矿量为67.31吨，球磨机的有效容积式41.2m3，则磨机利用系数达到1.63t／m3.h，比较其他选厂的情况，球磨机的利用系数在0.8～1.2／m3.h之间，1.63t／m3.h的磨机利用系数，一是说明该矿石是易磨矿石，二是说明磨矿预先筛分起到了作用。

6）该选厂钢球单耗仅为0.35kg／t，相同矿石硬度下，与不带预先筛分相比，钢球用量可减少30%。

7）预先筛分工艺减少了矿石的过粉碎，促进了选矿回收率的提高，该选厂回收率达到96.64%。

6 预先筛分的理论分析

在磨矿过程中，细颗粒物料包裹在粗颗粒表面，相当于一个“垫”，阻碍了钢球对粗颗粒的冲击、研磨，降低了磨矿效果。预先筛分工艺将大部分细粒级物料分离出去，增加了钢球与粗颗粒之间的有效接触，提高了磨矿效果，同时也减少了细粒级物料的过磨现象。

磨矿首先要能将粗颗粒磨碎，才能保证排矿流畅，维持球磨机内部进出物料的平衡，避免球磨机出现“涨肚”现象，这是保证球磨机的连续运转，进而提高处理能力的前提。

球磨机内部大块物料的破碎主要由大直径钢球的冲击产生，而合格粒级（细粒级）大部分由钢球的研磨产生，由于小直径的钢球比表面积大，故球磨机内的存在一个钢球级配的问题，合理的装球比例，一定程度上能提高磨矿效果。

7 结束语

由于预先筛分工艺的应用，通过磨矿分级流程考察和理论分析计算，该铜矿选矿厂球磨机处理能力提高了44.57%，并且优化了旋流器给矿的粒度组成，改善了旋流器的分级效果。既省电又降低了磨矿钢球单耗。与此同时，还减少了矿石的过粉碎，优化了选矿各项技术经济指标。

[1]段希祥.碎矿与磨矿[M].北京：冶金工业出版社，2006：15－17