常规3段1闭路+球磨及半自磨+球磨碎磨流程方案的对比

矿石的碎磨可分为碎矿和磨矿两个阶段，矿石的碎磨过程是构成选矿厂生产运营成本的重要组成部分，其设备投资在选矿厂全部设备投资中占据重要地位。本文针对库鲁—捷盖列克铜金矿矿石性质，通过对常规3段1闭路+球磨及半自磨+球磨碎磨流程方案进行比较，确定了较佳碎磨流程，以达到降低选矿厂生产成本、提高经济效益的目的。

一、原矿性质

矿石中主要金属矿物组成为黄铁矿、黄铜矿、毒砂、闪锌矿、磁黄铁矿、辉钼矿、辉铜矿、铜兰、孔雀石、磁铁矿、褐铁矿等。非金属矿物主要以石英为主，少为长石、云母、绿泥石、方解石等碳酸盐矿物组成。铜、金为主要目的矿物，矿石工艺类型为少硫化物含金、铜矿石。原矿采用机车运输，给矿粒度为－600mm，密度为3.218t/m3，硬度为8～10，属坚硬矿石。选矿厂设计处理能力为6000t/d，服务年限为14.8a。

矿石中铜矿物主要嵌布在脉石粒间及裂隙中，少量与黄铁矿、磁黄铁矿、磁铁矿、闪锌矿等连生或包裹于磁黄铁矿、闪锌矿及脉石中。铜矿物组成主要是黄铜矿，少量辉铜矿、铜兰，偶见孔雀石。黄铜矿、辉铜矿、铜兰多以铜矿物集合体形式嵌布，次生铜与黄铜矿多呈交代方式与此共存，而孔雀石多以独立状态产出。

二、碎磨方案的比较

1、工艺流程比较

(1) 3段1闭路+球磨流程。3段1闭路+球磨流程作为常规碎磨流程在矿山中应用广泛，具有技术成熟、生产稳定、电耗较低等特点。但此流程存在流程较长、生产设备较多、厂房占地面积大、产生粉尘的位置多、设备维护检修工作量大、生产人员多等问题。当处理含水含泥较多的矿石时，容易导致设备及漏斗、溜槽等堵塞，还需增加洗矿作业。

(2) 半自磨+球磨流程。半自磨机是在自磨机的基础上发展而来，经过20世纪70年代的迅速发展，半自磨机技术逐渐趋于成熟。在国外，特别是多金属硫化矿选矿厂，半自磨工艺已经成为优先选择的方案，且设备年运转率可达92%～95%。与常规3段1闭路+球磨流程相比，采用半自磨+球磨流程具有作业流程短、配置简单、生产设备少、占地面积小、工作人员少、控制简单、对原矿适应性强等特点。但此流程较常规碎矿+球磨流程对原矿的粒度、硬度、组成等变化较为敏感，处理能力波动较大，生产调试周期较长，电耗较高，当顽石量较多时需设顽石破碎作业。

2、技术经济指标比较

对采用3段1闭路+磨矿及采用半自磨+球磨的碎磨流程应根据特定的矿山及特定的矿石来评价，然后根据试验报告对两种流程做技术经济指标比较。我国1980—1990年建设的鲁中及尖山两个大型选矿厂通过对投资及经营费用的对比，分别采用了半自磨(自磨)流程及常规碎磨流程。根据铜金矿矿石性质，在碎磨方案的选择中，考虑常规3段1闭路+球磨以及半自磨+球磨两种碎磨工艺流程。方案1为常规3段1闭路+球磨的碎磨工艺流程(见图1)，方案2为半自磨+球磨的碎磨工艺流程(见图2)。针对库鲁—捷盖列克铜金矿项目无论是从基建投资还是从生产成本来看，方案2都要优于方案1，即采用半自磨+球磨流程。

三、针对半自磨+球磨流程存在问题的改善方法

由于矿石因矿体、矿段、成因不同而差异很大往往使半自磨的磨矿效率波动很大，特别是当矿石硬度发生变化时，严重影响磨机的生产稳定。在选矿厂生产初期，由于矿石的氧化作用，使得上部的矿石硬度较高，产出顽石较多，宜在半自磨排矿后预留顽石破碎作业场地，根据实际生产情况增设。针对采用半自磨+球磨的碎磨工艺流程电耗较高、调试周期较长、设备作业率较低(生产初期)等问题，可以通过有效的预防维护及衬板优化等方式解决。

通过对两种碎磨流程的比选，设计采用半自磨+球磨的碎磨流程可节省大量基建投资。随着技术的不断发展进步，半自磨+球磨的碎磨工艺已逐渐成熟，其在基建投资、生产运营过程中的优势将更加明显，也将成为越来越多选矿厂在设计过程中的主力流程。