磨礦分級(jí)工段是錫礦選礦廠的能耗大戶,也是決定后續(xù)選別指標(biāo)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。電耗占到全廠60-70%,鋼球消耗同樣可觀。更重要的是,磨礦分級(jí)的效果直接決定了錫石的單體解離度和過(guò)粉碎程度——磨不夠,錫石與脈石未解離,重選回收率上不去;磨過(guò)了,細(xì)粒錫石進(jìn)入尾礦再也收不回來(lái)。一套合理的磨礦分級(jí)設(shè)備配置方案,核心是在保證單體解離的前提下,盡可能降低過(guò)粉碎,同時(shí)控制能耗和鋼耗。下面這套方案適用于處理量在每天200-1000噸之間的脈錫礦,涵蓋了從粉礦倉(cāng)給料到分級(jí)溢流進(jìn)入重選的全過(guò)程。

錫石性脆,在磨礦過(guò)程中容易過(guò)粉碎。過(guò)粉碎的錫石(-0.037毫米)在重選作業(yè)中回收率很低,即使采用浮選,成本也高。因此錫礦磨礦的原則是“階段磨礦、階段選別”,粗粒嵌布的錫石應(yīng)該在粗磨后就回收,不必磨到太細(xì)。磨礦分級(jí)工段的任務(wù)有三個(gè):將破碎后的物料磨到錫石基本單體解離的細(xì)度;通過(guò)分級(jí)設(shè)備及時(shí)分離出合格粒級(jí),避免過(guò)磨;將粗粒級(jí)返回磨機(jī)再磨,形成閉路循環(huán)。
設(shè)備配置方案需要根據(jù)礦石的嵌布粒度特性來(lái)確定。錫石嵌布粒度較粗(0.2毫米以上)的礦石,采用一段磨礦即可;嵌布粒度細(xì)(0.074毫米以下)或粗細(xì)不均勻的礦石,需要兩段磨礦或階段磨礦。分級(jí)設(shè)備的選擇也取決于粒度要求,旋流器分級(jí)效率高但能耗大,高頻細(xì)篩適合細(xì)粒分級(jí)且能減少過(guò)磨。
磨礦設(shè)備主要有球磨機(jī)和棒磨機(jī)兩種。球磨機(jī)適應(yīng)性廣,處理量大,是錫礦磨礦的主流設(shè)備。棒磨機(jī)使用鋼棒作為磨礦介質(zhì),呈線接觸,對(duì)物料有選擇性破碎作用,更適合粗磨(入料粒度20-30毫米,產(chǎn)品粒度0.5-3毫米),過(guò)粉碎率低。對(duì)于錫礦,如果嵌布粒度較粗,可以在第一段磨礦使用棒磨機(jī),第二段用球磨機(jī)。
磨機(jī)規(guī)格根據(jù)處理量確定。處理量200-300噸/日,一段磨可選MQY2136(直徑2.1米,長(zhǎng)度3.6米)或MQG2136,處理能力15-25噸/小時(shí)。300-500噸/日,選MQY2436或MQY2736,處理能力25-40噸/小時(shí)。500-1000噸/日,選MQY3245或MQY3645。如果采用兩段磨,第一段棒磨機(jī)可選MB2136或MB2436,第二段球磨機(jī)可選MQY1530或MQY1830。
磨機(jī)的轉(zhuǎn)速一般在60-80%臨界轉(zhuǎn)速之間。轉(zhuǎn)速過(guò)低,磨礦效率下降;轉(zhuǎn)速過(guò)高,鋼球被拋起過(guò)高,沖擊力大,容易產(chǎn)生過(guò)粉碎。對(duì)于錫礦,建議取中低轉(zhuǎn)速,配合適當(dāng)?shù)奶畛渎剩ㄤ撉蛱畛渎?5-42%)。襯板類型也很關(guān)鍵,橡膠襯板噪音小、重量輕,但耐磨性不如合金襯板。錫礦石硬度高,推薦使用高錳鋼或合金襯板。
分級(jí)設(shè)備是磨礦閉路循環(huán)中不可或缺的部分。水力旋流器和高頻振動(dòng)細(xì)篩是目前最常用的兩種設(shè)備,各有適用場(chǎng)景。
水力旋流器利用離心力場(chǎng)分級(jí),分級(jí)效率一般在50-70%,占地面積小、沒(méi)有運(yùn)動(dòng)部件、維護(hù)簡(jiǎn)單。對(duì)于細(xì)粒分級(jí)(溢流細(xì)度-0.074毫米占60%以上),旋流器效果較好。但旋流器的底流中常常夾帶合格細(xì)粒,造成過(guò)磨。在處理錫礦時(shí),如果礦石中錫石嵌布粒度不均勻,旋流器的“夾細(xì)”現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致部分已解離的細(xì)粒錫石返回磨機(jī),進(jìn)一步過(guò)粉碎。
高頻振動(dòng)細(xì)篩采用篩網(wǎng)分級(jí),分級(jí)精度高,篩分效率可達(dá)80%以上。底流(篩上物)中細(xì)粒含量低,可以有效減少過(guò)磨。對(duì)于錫礦這種對(duì)過(guò)粉碎敏感的資源,高頻細(xì)篩是比旋流器更優(yōu)的選擇。篩網(wǎng)孔徑根據(jù)磨礦細(xì)度要求確定,一般在0.1-0.5毫米之間。聚氨酯篩網(wǎng)耐磨、不堵孔,壽命可達(dá)2-4個(gè)月。高頻細(xì)篩的缺點(diǎn)是處理量相對(duì)較小,需要多臺(tái)并聯(lián),且篩網(wǎng)需要定期更換。
實(shí)際配置中可以采用聯(lián)合分級(jí)方式。一段磨礦分級(jí)用旋流器,二段磨礦分級(jí)用高頻細(xì)篩?;蛘叽帜ビ眯髌骺焖俜殖龃蟛糠趾细窳<?jí),細(xì)磨用高頻細(xì)篩嚴(yán)格控制粒度上限。處理量300噸/日的項(xiàng)目,可以配置4-6臺(tái)直徑150-250毫米的旋流器并聯(lián),或者2-3臺(tái)高頻細(xì)篩(篩面寬度1.2-1.8米)。

當(dāng)錫石嵌布粒度較細(xì)(小于0.1毫米)或粒度分布很寬時(shí),一段磨礦往往難以同時(shí)滿足解離度和過(guò)粉碎的控制要求。這時(shí)需要兩段磨礦或階段磨礦。兩段磨礦是指將磨礦過(guò)程分成兩個(gè)串聯(lián)的磨機(jī),第一段粗磨后分級(jí),粗粒進(jìn)入第二段再磨。階段磨礦是在第一段粗磨后先進(jìn)行粗選,將已解離的錫石回收,尾礦再磨再選,這樣可以避免已解離錫石過(guò)磨。
設(shè)備配置上,兩段磨礦方案:第一段棒磨機(jī)(MB2136或MB2436)配合旋流器,溢流細(xì)度-0.074毫米占45-55%;第二段球磨機(jī)(MQY1530或MQY1830)配合高頻細(xì)篩,最終溢流細(xì)度-0.074毫米占70-85%。階段磨礦方案則在第一段分級(jí)后插入粗選設(shè)備(如跳汰機(jī)或螺旋溜槽),粗選精礦直接進(jìn)入下一工序,粗選尾礦進(jìn)入第二段磨機(jī)。
兩段磨礦的投資和運(yùn)行成本高于一段磨礦,是否采用需要根據(jù)嵌布粒度數(shù)據(jù)來(lái)確定。國(guó)內(nèi)多個(gè)錫礦的實(shí)踐表明,當(dāng)-0.074毫米占65-75%能實(shí)現(xiàn)大部分錫石解離時(shí),一段磨礦配合高效分級(jí)即可滿足要求,不必盲目上兩段。
磨礦分級(jí)工段的給礦來(lái)自粉礦倉(cāng),倉(cāng)底配置振動(dòng)給料機(jī)或皮帶給料機(jī),將物料均勻送入磨機(jī)。給料量必須穩(wěn)定,波動(dòng)范圍控制在5%以內(nèi),否則磨機(jī)工況會(huì)劇烈變化。推薦配置皮帶秤或核子秤,與磨機(jī)給料變頻器聯(lián)鎖,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)恒量給料。
磨機(jī)的循環(huán)負(fù)荷是指分級(jí)設(shè)備返回磨機(jī)的粗粒量與磨機(jī)新給料量的比值。對(duì)于錫礦,合理的循環(huán)負(fù)荷在200-300%之間。循環(huán)負(fù)荷過(guò)低,磨機(jī)效率低;過(guò)高,磨機(jī)過(guò)磨嚴(yán)重。調(diào)整分級(jí)設(shè)備的參數(shù)(旋流器沉砂嘴直徑、高頻細(xì)篩傾角)可以改變循環(huán)負(fù)荷。
輔助設(shè)備包括鋼球添加裝置、礦漿取樣器、濃度計(jì)和粒度分析儀。鋼球添加宜采用自動(dòng)加球機(jī),根據(jù)磨機(jī)電流和功耗定時(shí)定量添加。在線濃度計(jì)和粒度儀可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)分級(jí)溢流濃度和細(xì)度,為操作提供依據(jù)。在中小型選廠,這些自動(dòng)化設(shè)備可以選配,但礦漿濃度的人工檢測(cè)每2小時(shí)至少一次。
渣漿泵用于將磨機(jī)排礦輸送到分級(jí)設(shè)備。旋流器給料泵需要提供足夠的揚(yáng)程和壓力,一般選用耐磨渣漿泵,配變頻器調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。泵的葉輪和蝸殼材料為高鉻合金,保證使用壽命。
以日處理500噸、嵌布粒度中等(0.1-0.3毫米)、一段磨礦能滿足解離要求的項(xiàng)目為例,設(shè)備配置如下。
粉礦倉(cāng)(容積400立方米)及倉(cāng)底振動(dòng)給料機(jī)(GZG100-150,變頻調(diào)速)
皮帶輸送機(jī)(帶寬650毫米,帶皮帶秤)
球磨機(jī)(MQY2736,直徑2.7米,長(zhǎng)度3.6米,處理能力30-45噸/小時(shí))
磨機(jī)排礦渣漿泵(4/3C-AH型,配變頻器)
水力旋流器組(直徑250毫米,4臺(tái)并聯(lián),給料壓力0.08-0.12兆帕)
旋流器溢流自流或泵送至下一工段,旋流器沉砂返回球磨機(jī)
輔助設(shè)備:自動(dòng)加球機(jī)、濃度壺和篩析設(shè)備、PLC控制柜
如果礦石對(duì)過(guò)粉碎敏感,可將旋流器組更換為高頻細(xì)篩。配置3臺(tái)高頻細(xì)篩(篩面寬度1.5米,篩孔0.2-0.3毫米),篩上物返回磨機(jī),篩下物進(jìn)入重選。高頻細(xì)篩的篩上物中-0.074毫米含量可以控制在10%以下,比旋流器低10-15個(gè)百分點(diǎn)。
對(duì)于嵌布粒度細(xì)、需要兩段磨礦的項(xiàng)目,在第一段磨礦后增加第二段磨機(jī)。一段:棒磨機(jī)MB2436配合旋流器,溢流細(xì)度-0.074毫米占50-60%;二段:球磨機(jī)MQY1830配合高頻細(xì)篩,最終溢流細(xì)度-0.074毫米占75-85%。二段磨機(jī)的給料為一段旋流器的沉砂或階段粗選的尾礦。

磨礦濃度直接影響磨礦效率和過(guò)粉碎程度。球磨機(jī)的磨礦濃度控制在70-80%之間,濃度過(guò)低鋼球沖擊效果差,濃度過(guò)高礦漿流動(dòng)性差、容易過(guò)磨。棒磨機(jī)的磨礦濃度略低,60-70%為宜。分級(jí)溢流濃度應(yīng)根據(jù)后續(xù)重選要求確定,一般在25-35%之間。
鋼球添加要堅(jiān)持“補(bǔ)小球、少補(bǔ)大球”的原則。新裝球時(shí)按最大球徑配比,正常生產(chǎn)后主要補(bǔ)加較大直徑的球,但也要定期補(bǔ)充小球以填補(bǔ)空隙。鋼球單耗一般在每噸礦0.5-1.5公斤之間,具體取決于礦石硬度。棒磨機(jī)的鋼棒消耗約為每噸礦0.3-0.8公斤。
日常巡檢項(xiàng)目包括:磨機(jī)軸瓦溫度(不應(yīng)超過(guò)60度)、電機(jī)電流、潤(rùn)滑油壓力和流量、襯板螺栓是否松動(dòng)、分級(jí)溢流有無(wú)跑粗。旋流器的沉砂嘴磨損會(huì)導(dǎo)致底流變粗,需要定期更換,一般壽命為1-3個(gè)月。高頻細(xì)篩的篩網(wǎng)破損會(huì)造成粗粒進(jìn)入溢流,每次交接班應(yīng)檢查篩面。
磨機(jī)襯板的更換周期通常為6-12個(gè)月。當(dāng)襯板厚度磨損到原厚度的一半,或者出現(xiàn)局部破裂時(shí)就應(yīng)該更換。更換襯板時(shí)注意螺栓的緊固力矩,使用防松墊圈。磨機(jī)停機(jī)超過(guò)4小時(shí),應(yīng)盤車90度,防止鋼球偏重導(dǎo)致筒體變形。
錫礦選礦廠磨礦分級(jí)工段的設(shè)備配置,需要根據(jù)具體的礦石嵌布粒度、硬度和處理量來(lái)定制。一段還是兩段、球磨還是棒磨、旋流器還是細(xì)篩,沒(méi)有絕對(duì)的對(duì)錯(cuò),只有適合不適合。如果手頭有礦石的磨礦試驗(yàn)數(shù)據(jù)和單體解離度分析,可以更精確地確定磨礦細(xì)度和設(shè)備規(guī)格。