赵洪龙
河北省钢诺新材料股份有限公司 057650
摘要：某铜矿随着采矿向深度开采，矿石性质变硬，半自磨机处理能力下降，顽石量减少，功率、压力居高不下，在当前日益见好的矿业形势下，对企业的生产效益影响较大，本文基于矿石性质变硬，讨论研究优化提升半自磨机的台时处理量方法。
关键词：SABC工艺；半自磨机；矿石性质变硬；功率；压力；优化提升半自磨台时处理量
引言
近年来，国内外大型矿山对半自磨机应用越来越广泛，半自磨机代替了中、细碎，为后续磨选提供合格粒级。它的磨矿处理能力决定着选厂生产产能，所以优化改善SABC工艺半自磨机的处理能力是每个选厂必不可少的课题。
某钼矿运转之初，磨矿系统处理量巨大，Ф10.37×5.19m半自磨台时处理量峰值超过1000t/h，随着采矿向深度开拓，风化程度降低，主要为原生火成岩，矿石硬度变大，半自磨的处理量急剧降低至600-740t/h，钢球消耗由0.64kg/t增加到1.03kg/t，电单耗由35kwh/t升高到48kwh/t，各类生产成本均迅速上升，严重影响了经济效益。
1 生产现状
半自磨机台效下降以来，采取的调控措施有：
（1）调整和更换旋回破碎设备衬板，使排矿口尺寸可控制在140-150mm，半自磨入料的最大尺寸可控制在250mm以下；
（2）半自磨钢球充填率控制在12%-14%，基本稳定在14%，高钢球充填率有利于台效提升，钢球消耗量为1kg/t；
（3）新型半自磨筒体衬板，迎面角由24°提高至37°，高提升条高度降低40mm，有效减缓钢球冲击筒体的现象，加速钢球向底脚的冲击，提高钢球冲击效率，提高半自磨处理量，现阶段处理量可在780-800t/h，平均在790t/h；
（4）测试磨矿浓度对半自磨台效的影响规律，分别进行了浓度60%、70%和75%的磨矿生产，台效分别为747t/h、738t/h和704t/h，顽石返回量分别为10.49%、8.37%和8.54%，浓度降低有利于台效的提高和顽石量返回。但与设计产能（设计处理量833t/h）仍然相差较大。
2 半自磨机处理量下降的原因分析
2.1 目前设备工艺碎磨矿的能力不能满足矿石性质变化的需求
（1）矿石硬度增大。矿体表层为风化带，节理裂隙发达，抗压强度低，硬度值低，而现阶段主要为深部的火山岩矿石，裂隙密度降低，抗压性能增强，坚硬紧致，矿石硬度大，具有一定的弹性，难以破碎。旋回破碎设备负荷大，磨矿功指数高；
（2）入磨粒度大。矿石性质的变化，高负荷条件下的旋回破碎，造成粗碎产品粒度增大，尤其是以60mm-150mm的中间粒径存在，造成半自磨机的F80增大，单位矿石磨矿功耗增大，物料停留时间增长；
（3）综合充填率高。矿石性质变硬、粒度增大、磨矿时间延长，使得半自磨机中的综合充填率升高，这容易造成磨机油压高、功率高。
（4）磨矿介质参数及浓度对半自磨机的处理量影响不显著。自矿石变硬，半自磨机处理量下降后，现场在使用130mm半自磨钢球的条件下，钢球充填率由10%逐渐调整至14%，球耗超过1kg/t，也测试了将磨矿浓度降至60%时，处理量与顽石量分别为747t/h和10.49%，半自磨机台时有一定的提升，但没有达到设计产能（833t/h），生产问题未得到显著性的解决。
综上所述，矿石硬度以及入磨粒度的增大，使得半自磨机的破碎能力相较于处理风化带矿石时明显不足，这是半自磨机处理量下降的直接原因。
2.2 可能存在顽石不能及时排出
半自磨机的顽石窗与格子孔数量调整为19：13，尺寸分别为70mm和30mm，格子板的开孔率增大，但现阶段顽石量仍仅有60t/h（约占入料量的8%），离设计预留的顽石处理量250t/h（约占入料量的30%）相差甚远，严重低于顽石破碎设备处理量及行业正常水平，并且顽石最大粒度小、细粒级物料多，存在顽石积累，顽石排出受阻，排矿效率低。
3 优化提升半自磨机台时的方法
3.1 提高半自磨机的碎磨能力
（1）增大钢球直径（由130mm调整为140mm）
.png)
（2）配置自动加球机，实现均匀加球，改善钢球球径级配
通过自动加球机连续均匀向半自磨机供给钢球，实现钢球的稳定添加，避免单次大批量添加造成半自磨瞬时综合充填率提高，使处理量波动严重；连续均匀加球可以使磨内钢球呈连续均匀粒级分布，强化磨矿效果，提高磨矿效率。
3.2 提高半自磨机的排矿能力
（1）调整格子板顽石窗数量，增加开孔率
现阶段顽石量少，增加格子板顽石窗数量，可以提高顽石排出速率。
（2）减小顽石破碎排矿口尺寸
目前顽石破碎机处理能力富余较大，可以将顽石破碎机的排矿口尺寸由15mm降低至12mm或10mm，以实现通过顽石返回降低半自磨机F80，同时可以有效的避免细粒极难破碎顽石的积累。
（3）调整电机变频设备，恢复变速控制；
在衬板后期，半自磨机通过变速调控，可以更有效的实现优化操作。
3.3 通过优化衬板参数，增加半自磨机破碎能力和排矿能力
（1）优化矿浆提升器形状与结构，提升排矿效率
通过顽石量少、颗粒细，可能的原因有：①矿石未破碎达到排矿尺寸；②矿石未能及时通过格子孔与顽石窗；③穿过格子板的物料未能及时外排。
解决现在综合充填率高造成油压和功率高的问题，需要提高物料穿过格子板后外排的效率，实现物料的“快进快出”，这需要调整和优化半自磨机的排矿系统，即重新设计矿浆提升器，解决现阶段放射型矿浆提升器回流和夹带严重的问题。
（2）优化筒体衬板参数
优化筒体衬板数量、角度和高低差能有效的控制钢球冲击状态，避免钢球直接冲击衬板造成衬板的损坏，同时防止出现衬板抱球的现象，提高半自磨机的破碎力、磨矿效率和矿石处理量。
4.结束语
综上所述，优化改善半自磨机的台时处理量，实现“快进快出”设计理念，就要从半自磨机破碎和排矿能力去优化。
（1）增大钢球直径可以有效的提高半自磨机的破碎能力，从而提高半自磨机的破碎效率；
（2）调整格子板、顽石孔的开孔数量，增加开孔率，可以有效改善半自磨机的排矿能力；
（3）优化衬板参数和矿浆提升器结构形状，改善半自磨机的破碎能力和排矿能力。
参考文献：
[1] 许伟1，黎升2，唐新民3，吴照银?. 半自磨机钢球大小研究[J].冶金设备，2007（2）：20-22.
[2] S. Hart 1，W. Valery 2，B Clements 1，M. Reed1， M. Song3，and R. Dunne?.OPTIMISATION OF THE CADIA HILL SAG MILL CIRCUIT.
`