某金矿选矿厂球磨机增产节能降耗的措施

某金矿选矿厂球磨机增产节能降耗的措施
任向军
【摘要】为降本增效,某金矿选矿厂应用精确化装补球进行不同材质钢球工业实验,选取性价比较高的低铬铸造钢球作为磨矿介质,进行台阶形筒体衬板实验,在保证入磨粒度和磨矿产品基本不变的情况下,磨机小时处理量由原来的156.76 t/h提高到167.70 t/h,磨机平均功率由1 930.52 kW下降到1 908.4 kW,最终磨矿用电单耗由12.32 kW·h/t下降到11.38 kW·h/t.
【期刊名称】《有色冶金节能》
【年(卷),期】2016(032)005
【总页数】3页(P34-36)
【关键词】精确化装补球;钢球;台阶形筒体衬板;增产;节能降耗
【作者】任向军
【作者单位】山东黄金矿业(莱州)有限公司焦家金矿,山东莱州261441
【正文语种】中文
【中图分类】TD453
磨矿作业是矿石选别中最重要的环节之一，它决定了选别效果，同时也是能耗最多的环节，直接影响着经济效益。

在选矿生产过程中磨矿作业成本(包括衬板消耗、钢球消耗及电耗)占选矿生产成本的60%左右，其中磨机衬板和磨矿介质对磨机处理能力和磨矿成本有较大影响，因此研究改进使用合适材质钢球、新型磨机衬板(衬板材质、波峰形状等)和通过精确化装补球来提高磨机处理能力、降低磨矿消耗
是降低选矿成本的有效途径，对磨机增产节能降耗有重大现实意义。

某金矿选矿厂目前日处理能力可达到8 000 t/d左右，共有两套一段闭路磨矿分级系统，每套系统由一台MQY4561型球磨机与φ660旋流器组(2用2备)构成。

选矿厂每年消耗钢球约3 600 t，钢球费用约1 550万元，磨矿用电单耗约12.32 kW·h/t，耗电费用约2 450万元，为降本增效该金矿对磨矿钢球及衬板大胆实践引用新材料和新技术，取得了显著的增产节能降耗效果，现介绍如下。

1.1 精确化装补球及钢球工业实验
球磨机磨矿由钢球完成。

在装球量一定时,球径小个数多则研磨面积大,球径大个数少则研磨面积小,因此在保证钢球打击力足够的情况下球径应该小才好。

球磨机的装补球必须做到球径精确，球径过大或过小均是不利的。

精确化装补球内容主要有三精确：单级别球径精确；初装球精确；补球精确[1]。

该厂磨矿钢球工业实验即采取精确化装补球的方法确定球径、初装比例及补加比例。

从2014年6月开始选矿厂先后与几家钢球厂家合作进行几种不同材质钢球工业实验，具体钢球材质、钢球初装、补加及单耗情况见表1。

钢球工业实验结果显示湖南红宇新材生产的铬锰钨耐磨铸球单耗为0.77 kg/t，耐磨性最好，单位成本4.86元/t；宁国双林的低铬锻造钢球最具性价比，磨矿单耗为1.0 kg/t，磨矿单位成本4.18元/t，较之前5.53元/t降低1.35元/t。

1.2 磨机筒体衬板实验
磨机筒体衬板的波峰形状、带球数量和高度、材质等对磨机处理能力有很大影响，故有必要进行磨机筒体衬板实验。

1.2.1 原合金钢筒体衬板生产情况
原磨机筒体衬板采用铬钼合金钢波形衬板，共240块，总重约62.4 t，筒体衬板平均使用周期为8.5月；端盖衬板采用橡胶衬板，进料端衬板总重4.6 t、出料端总重2.7 t。

钢球采用普通锻打钢球，单耗为1.3 kg/t；实际运行过程中，一套合
金钢波形筒体衬板周期内平均处理矿量156.76 t/h，球磨机装球量约155 t，电流约180 A，平均功率1 930 kW,磨矿用电单耗12.32 kW·h/t。

1.2.2 台阶形筒体衬板实验生产情况
此次实验在1#MQY4561型球磨机上进行，主要内容包括更换根据球磨机规格型号以及矿物性质而个性化定制的节能台阶形筒体衬板，整套筒体衬板重约38 t，更换用时73.4 h；根据精确化加球重新计算初装钢球量、各种球配比及确定钢球补加类型及比例，初装球125 t经过一周调试补加，球磨机内最终钢球约140 t，比原磨机内155 t钢球少加15 t，在保证处理量及符合工艺要求前提下，尽量减少钢球装载量能起到节能的作用；确定钢球补加制度为每天补加钢球4 t，规格比例为Φ100∶Φ80∶Φ60=2∶1∶1。

1.2.3 实验效果
实验期间球磨机运行稳定，各项工艺指标正常，达到了试用新材料和新技术降低选矿成本的目的。

一套衬板周期内台阶形筒体衬板生产情况与原合金钢波形筒体衬板生产情况对比见表2。

合金钢波形衬板平均小时处理量为156.76 t/h，台阶形衬板平均小时处理量为167.70 t/h，小时处理量台阶形衬板较合金钢波形衬板高10.94 t/h；用电单耗台阶形衬板较合金钢波形衬板少0.94 kW·h/t；合金钢波形衬板平均使用周期为8.5月，台阶形衬板使用周期为4.5月。

2.1 应用低铬铸造钢球产生的效益
该金矿2015年完成选矿处理量280万t，仅钢球方面降低成本378万元。

2.2 应用台阶形筒体衬板产生的效益
因台阶形筒体衬板使用周期较短，为更直观反映其使用情况，假设两种衬板均在MQY4561型球磨机上使用一年，则计算如下：
球磨机除去其他部分检修时间每年运行350 d(包含更换筒体衬板检修更换时间)，
电价0.71元/kW·h，在一年时间内两种衬板生产情况分析见表3。

成本节约：台阶形衬板较合金钢波形衬板电耗降低0.667 4元/t，但是由于使用周期较短，衬板费用增加0.33元/t，则总计磨矿成本(衬板单耗和电耗)下降0.337 4元/t。

年处理280万t矿时，仅成本方面节约94.5万元。

增产效益：一年时间内同在一台MQY4561型球磨机使用，台阶形筒体衬板较合
金钢波形衬板多处理76 950 t原矿，增幅为5.92%，原矿品位2.0 g/t，综合回收率90.5%，吨矿成本380元/t，黄金价格230元/g，则增产效益
=(2.0×0.905×230-380)×280×5.92%=601.7(万元)。

2.3 总效益
磨矿段通过钢球工业实验选取低铬铸造钢球作为磨矿介质和应用台阶形筒体衬板取得明显增产节能效果，推广到另一台磨机后每年总计可创效益
378+94.5+601.7×2=1 675.9万元。

(1)从2013年6月开始先后与几家钢球厂家合作进行几种不同材质钢球工业实验，经过一年多的实验选取性价比较高的低铬铸造钢球作为磨矿介质，每天补加钢球4 t，规格比例为Φ100∶Φ80∶Φ60=2∶1∶1，磨矿单耗1.0 kg/t，磨矿成本单耗4.18元/t，较之前5.53元/t降低1.35元/t。

(2)台阶形衬板虽然使用周期较短，但配合精确化装补球不仅提高球磨机产能，而
且减少了电能及介质的消耗，获得显著的增产、节能、降耗效果，较合金钢衬板更具有优势，值得推广应用。

【相关文献】
[1] 石贵明,肖庆飞,罗春梅,等.球径精确化对选矿指标的影响研究[J]. 金属矿山,2007(1):55-57.
[2] 任立军.球磨机台阶形筒体衬板[P]. 中国专利:B02C17/22,2010-07-07.。