棒磨机在精矿样品加工中的应用和改造

杨红建，江 华，张 超

（江西铜业集团公司 贵溪冶炼厂，江西 贵溪 335424）

棒磨机在精矿样品加工中的应用和改造

杨红建，江 华，张 超

（江西铜业集团公司 贵溪冶炼厂，江西 贵溪 335424）

为了一步提高铜精矿样品加工的粒度，确保100%自由通过180目标准筛，为下道工序化验分析提供合格样品，降低化验分析离散程度，提高铜精矿金银分析准确率，保障工厂金银回收率，贵冶原料部通过技术交流、设备更新等措施引进新型设备替代普通制样机，提高工作效率，提高样品加工质量，改变目前制样设备无法满足样品加工粒度的现状。并对棒磨机使用过程中存在的问题和不足进行了系统改造，确保棒磨的应用完全符合检验工作的需要。

棒磨机；样品 ；加工粒度；180目套筛；抽风系统；职业健康

1 引言

铜精矿的样品加工粒度对化验分析的精准性有重要影响，样品粒度越细，分析结果的离散程度小，总体分析误差越小，而化验分析是否精准直接影响到企业的分析检测水平，铜精矿样品加工的质量也间接影响到工厂的金属平衡工作。

铜精矿取制样的国标GB/T—14263-2010中明确要求加工好的铜精矿粒度必须100%自由通过100μm标准筛，而金银元素的分析标准中要求铜精矿粒度必须小于0.088mm（180目）［2］。2015年是贵溪冶炼厂“打造世界炼铜标杆工厂”的关键之年，提高金、银回收率成为工厂最重要的攻关项目之一，工厂两会报告中也首次将提高样品取样、化验代表性作为两会重点工作。为了确保铜精矿的加工粒度完全符合国标的要求，提高铜精矿加工粒度，为下道工序化验分析提供合格样品，降低化验分析离散程度，进一步提高铜精矿金银分析准确率，保证取样、化验分析的代表性，贵冶原料部通过与国内铜冶炼行业之间的技术交流，市场考擦、调研，引进棒磨机替代普通制样机加工铜精矿样品。将铜精矿加工粒度由100%过150目筛（即＜0.10mm），进一步提高到100%自由通过180目筛（即＜0.088mm），保证了样品加工质量。本文将介绍棒磨机的应用情况，以及存在的问题和改进措施。

2 现状调查

贵冶进厂验收的铜精矿来源主要有进口矿、公司内部矿、地方矿。三种矿的样品加工都是使用单体碎样机进行打磨，碎样机加工后的样品粒度只能过150目筛，无法通过180目筛，制样设备的老旧、单一不仅成为制约提高样品加工质量的瓶颈，也无法适应检验量加大，人员减少的现状。

2.1碎样机实体图

碎样机实体图见图1、图2。

图1　破碎机

图2　研钵

2.2存在的主要问题

（1）碎样机打磨的样品无法100%通过180目筛，满足不了铜精矿中金银分析的要求，试样粒度＜0.088mm。

（2）打磨过程中研钵易发烫，一次打磨时间过长，会对样品造成氧化，影响样品质量［3］。

（3）化验室因样品加工粒度问题，分析离散度大，分析不准确，客户投诉多，仲裁结果不理想，直接影响标杆工厂的形象，间接影响到公司与供货商之间的商贸关系。

（4）研钵重，一次只能打磨一个样品，作业效率低、劳动强度大。

3 棒磨

3.1棒磨机工作原理

电机通过变速装置驱动橡胶滚筒运转，促使放在橡胶滚筒上的棒磨筒子进行回转，棒磨筒内的铜精矿和铁棒在筒体内回转时受摩擦力和离心力的作用被旋转带到一定高度后，由于重力作用，产生抛落和泻落，精矿在冲击和研磨作用下逐步被研磨成粉末，研磨后的样品样品十分均匀，粒度［4］。

3.2棒磨机主体结构

棒磨机主体结构见图3、图4。

图3　结构示意图（一）

图4　结构示意图（二）

3.3棒磨机实体图

棒磨机实体图见图5、图6。

图5　棒磨机

图6　棒磨筒及手动扳手

3.4主要技术参数

主要技术参数见表1。

表1　棒磨机主要技术参数

4 粒度实验

棒磨机安装后之后对棒磨机进行调试、开展粒度过筛情况，加工时间等问题的实验，确保样品加工质量、样品粒度、作业效率满足检验要求。

4.1棒磨机加工后的精矿样品过180目筛情况实验

见表2，实验数据说明棒磨机加工后的样品，完全可以满足100%过180目筛，加工质量由过150目筛提高过180目筛。解决了铜精矿（特别是地方矿）加工粒度无法过180目筛的难题。

表2　棒磨机加工样品过180目筛情况

4.2棒磨机加工样品时间与碎样机打磨样品时间比对

目前使用棒磨机加工精矿样品，小棒磨筒可以同时加工45个样品，大棒磨筒可以同时加工36个样品。作业前只要设定好加工时间，加工过程中，作业人员可以离开，从事其它工作，而且加工后的样品可以不用过筛，直接装袋分析即可。

表3　棒磨机加45个样品作业时间实验

表4　碎样机加工45个样品作业时间实验

从表3、表4的加工时间实验看出，棒磨机加工铜精矿样品虽然很好的解决了粒度问题，缓解了加工过程中作业人员劳动强度，但是作业人员却比碎样机加工样品增加了2人，而且作业效率并没有得到显著提高。

5 存在问题

棒磨机虽然解决了精矿样品加工粒度100%过180目筛的难题，提高样品加工质量。但在使用过程中仍存在诸多问题，需要对棒磨机和操作平台进行改造。

（1）棒磨机加工好的精矿粒度过小，在装袋、清洗棒磨筒过程中，易产生粉尘，污染操作间，对作业人员职业健康造成伤害，经工厂安环部测量粉尘浓度达9.2mg/m3，超过CBZ2.1《工业场所有毒有害因素职业接触限值第1部分化学有害因素》中规定的职业接触限值8mg/m3的限度［5］。

（2）棒磨筒人工拆装麻烦、不易操作；作业效率低，劳动强调大；作业结束后清洗困难。

（3）铁制棒磨筒水洗后，极易生锈，生锈后的棒磨筒使用时会污染样品，影响分析结果。

6 改进措施

针对棒磨机和整体操作平台在精矿制样过程中存在的系列问题，进行了研究、讨论，从新设计的抽风系统，更换、加装部分制样设备，确保精矿样品加工完全符合国标要求，同时保障作业人员的职业健康，降低作业人员的劳动强度，提高作业效率。

（1）根据棒磨机的作业特性，对制样间进行改造，设计与棒磨机配套的一体化操作平台，提高作业效率，美化作业环境。

图7　铜精矿样品加工一体化操作平台

图8　一体化操作平台电路图

（2）在操作平台上方增设2个抽风口，在倒废矿区增设1个抽风口，有效的改善了抽风范围不够造成操作间粉尘弥漫的情况。

图9　操作平上方台抽风口

图10　操作平台废矿回收口

（3）在棒磨机机体增设抽风口，杜绝了棒磨机机体内因研钵未旋紧造成样品散落时产生的粉尘排放。

（4）增设气动手枪钻，代替人工扳手拆装棒磨筒，降低劳动强度，提高工作效率。

（5）设计洗罐反吹风装置，操作平台下方设计脚踏开关装置，用脚控制电动刷，确保清洗棒磨筒时，作业人员安全。

（6）增加圆形盖板，形成密闭空间，有效减少了清洗研钵时操作平台内的粉尘。

（7）自主制作不锈钢棒磨筒代替铁制棒磨筒，解决铁质棒磨筒易氧化，矿粉粘附性强，清洗困难，污染样品的问题。

图11　气动手枪钻

图12　不锈钢棒磨筒

7 实施效果

（1）解决了样品容易受污染问题，不仅加工质量进一步提高，而且提高作业效率、降低劳动强度。

表5　改造后棒磨机加工45个样品作业时间实验

对比表5、表4、表3，可以看出，改后的棒磨机作业效率比碎样机提高34.62%，作业人员减少1人，比棒磨机改造前作业效率提高32%，作业人员减少2人。

（2）职工作业环境得到很好的改善，加工过程中产生的矿粉、废矿得到很好的回收，粉尘浓度由9.25 mg/m3降低至2.2 mg/m3，符合CBZ2.1《工业场所有毒有害因素职业接触限值第1部分 化学有害因素》中规定。

8 编写安全操作文件

了解棒磨机的工作原理，熟练掌握操作规程，运转性能，注重日常的维护保养及润滑工作，使用正确的检修方法，保障设备的运转率［6］。

（1）使用棒磨机时要确认棒磨机滚筒盖盖紧，滚筒入棒磨机时要确认与棒磨机转动皮带紧密结合，然后盖上机盖，开启电源开关。

（2）棒磨机正常运转时，传动轴承温升不超过55℃，最高不超过60℃。

（3）棒磨机作业时，确保电机电流无异常波动，运转平稳，无强烈震动。

（4）各连接紧固件无松动、结合面无漏油、无漏粉现象。

9 社会效益

贵冶所有进厂的铜精矿均采用棒磨机进行加工，铜精矿样品加工粒度由100%过150目筛提高到100%过180目筛，解决了铜精矿样品，特别是地方矿无法100%过180目筛的情况。样品加工质量在行业中处于领先水平，为化验分析提供合格样品，降低了化验分析离散程度，提高了铜精矿金银分析准确率，减少了客户投诉。客观上为江铜贵溪冶炼厂提高金银回收率这一关键标杆指标做出了较大贡献，创造了巨大经济效益，为国内铜冶炼行业提高铜精矿样品加工粒度提供了有效可行的技术方案。

10 结束语

国内铜冶炼行业在原料检验过程中，机械化、自动化普及率较低，手工操作占比较大。无论是铜精矿样品还是粗杂铜样品的加工质量主要依靠人工操作来维系，样品代表性的提高受到检验设备、技术发展水平的制约，自动化检验水平的落后，不仅制约了提高冶炼行业原料检验质量的要求、增加了检验人员的劳动强度、加大了在检验过程中保障原料安全的风险，同时也与企业精简人员，降本增效的发展方向不相符，所以检验部门要不断创新检验模式，通过设备革新，技术改造等措施提高取制样的自动化、机械化、信息化水平。

［1］夏双爱. 浅谈加强金属平衡管理，提高铜回收率［J］. 铜业工程，2011（5）:27-28.

［2］GB/T—14263-2010散装浮选矿铜精矿取样、制样方法［S］.

［3］陈永欣， 马丽方， 齐万春， 等. 铜精矿取制样常见问题分析及对策［J］. 铜业工程， 2014（3）:55-57.

［4］许艺萍， 贺艺. 棒磨机预粉末系统的优化［J］. 装备制造技术，2011（1）:124-125.

［5］CBZ2.1工业场所有毒有害因素职业接触限值第1部分 化学有害因素［S］.

［6］贺克兰. 关于维修棒磨机的几点体会［J］. 新疆有色金属， 2012，35（6）:82-83.

Application and Improvement of the Rod Mill in the Process of Concentrate Sample

YANG Hong-jian ， JIANG Hua ， ZHANG Chao
（Guixi Smelter， Jiangxi Copper Corporation， Guixi 335424， Jiangxi， China）

In order to improve the granularity of copper concentrate sample processing， ensure to pass through 180 sift targets 100% freely， provide qualified samples for laboratory analysis of next working procedure， reduce the number of discrete degree， improve the analysisaccuracy of gold and silver in copper concentrate， to insure the gold and silver recovery rate. Through technical communication and equipment update， Guixi Smelter raw materials department introduced new equipment to replace the ordinary sampling machine，to improve work efficiency and quality of the sample processing，and change the present situation which sample preparation equipment can not meet the sample processing granularity. The existing problems and the insufficiency in the process were improved to ensure the application of rod mill can full meet the operators inspection requirements.

rod mill；sample；processing size；180 mesh sieve；ventilation system；occupational health

TF802+.61

B

1009-3842（2016）03-0052-06

2016-04-08

杨红建（1982-），男，云南大理人，工程师，主要从事原料验收与管理方面的工作。E-mail: 310239893@qq.com