青海某低品位金矿邦德球磨功指数测定研究

黄晓毅，杨平伟，陈晓博，范予晨

(陕西冶金设计研究院有限公司，陕西 西安 710032)

0 引 言

从近两年黄金市场行情可见其价格走势持续增高，黄金固有的避险属性使其价格在未来上涨的概率仍然很大。低品位黄金矿山降本增效有助于企业经济效益最大化。选矿厂中破碎磨矿作业工段能耗占整个选厂能耗比重可达40 %～70 %，其中磨机能耗成本更为突出，由此可见，合理地选择磨矿设备非常重要。

选矿厂设计中，磨机选型常见的计算方法有2种：磨矿机单位容积处理量计算法(容积法)与磨矿效率计算法(功耗法)。前者按原矿或者新生成矿计算级别(一般用-0.074 mm粒级)的含率计算磨机单位容积的处理量，然后算出磨机处理量，此方法简单易行，我国常用此法进行磨机选型计算。功耗法认为“矿石磨碎过程中矿块所产生的新裂缝的长度与输入的能量成比例”，因此磨机选型计算中按加工1 t矿石消耗的功计算磨矿总功耗，并由此确定磨机的型号、规格及台数，此方法可以更好地与实际生产情况相匹配。

该文根据青海某低品位金矿磨矿工艺特点，确定了球磨功指数试验控制筛孔尺寸并进行了球磨功指数测定，为选厂设计中球磨机的选型计算提供基础数据。

1 试样及试验方法

1.1 试样制备

按照试验要求对原矿进行破碎筛分，得到-3.35 mm筛下产品作为试验样。试样制备流程见图1，两段一闭路破碎流程，破碎设备为试验室小型颚式破碎机。

1.2 邦德球磨功指数测定

邦德球磨功指数测定设备采用(φ305×305)型邦德功指数球磨机，第一次矿磨试验可任意选择磨机转数。每次磨矿后，把所有产品从球磨机中排出来，用试验筛进行筛分。第二次磨矿的磨机转数要通过计算，以便逐渐产生250 %的循环负荷。第二次循环后，继续上面的筛分和矿磨步骤，直到最后3次磨矿循环，单位球磨机转速生产的筛下物料恒定，这样就能得到250 %的循环负荷，邦德试验需要7～10次循环。将最后1次磨矿循环的筛下物料进行筛分分析。

计算公式如下：

式中：

Wib——邦德球磨功指数，kW·h/t；

P1——实验筛孔尺寸，μm；

F80——给矿粒度；给矿中80 %物料通过的粒度尺寸，μm；

Gbp——磨机每转产生的细粉量，g/r；

P80——产品粒度；筛下80 %所对应的筛孔尺寸，μm。

2 试验结果及讨论

2.1 试样松散密度及功指数球磨机给矿重量

将-3.35 mm矿样混合均匀，对其进行松散密度测定。使用500 mL量筒装满试样，对量筒中矿样的进行称重，为减小测定误差，应重复进行多次，取其平均值作为最终数据。3次测定后试验结果见图1。

表1 试样松散密度测定结果

由表1可知，给料为700 mL体积的矿样，用于邦德功指数测定的矿样的松散密度为1.77 g/cm3。计算功指数球磨机的给料重量为1 239 g。

2.2 磨矿给料粒度特性

将-3.35 mm矿样混合均匀，对其进行粒度测定。采用套筛对试验矿样进行筛分分级，套筛选用200目、150目、100目、70目、32目、14目、10目、8目、7目、6目的筛孔，绘制测试矿样给料粒度特性曲线，见图2。

由功指数球磨机给料粒度特性曲线图可知，该测试矿样的给料粒度F80为1 872 μm。

2.3 球磨每转细粉量测定

在球磨机中加入700 mL矿样，磨矿作业采用干式闭路循环，磨矿后将矿样过0.15 mm筛得到球磨机每转新生成0.15 mm筛孔以下粒级物料重量Gbp。在最后3个周期中，Gbp最大值与最小值之差不超过这3个Gbp平均值的3 %时，则可以认为Gbp已达到稳定值，磨矿试验达到平衡。磨矿试验循环负荷须满足要求250 %±5 %。

经测定，实验稳定后最后三个周期的平均可磨度Gbp=1.133 g/r，循环负荷为251.66 %。

2.4 磨矿平衡时产品粒度特性

当Gbp达到稳定值时，对最终磨矿产品进行粒度筛析，绘制测试矿样磨矿平衡时的产品粒度特性曲线，见图3。

从图3可知，最终磨矿产品中80 %的物料通过的粒度尺寸P80为117 μm。

2.5 球磨功指数计算

通过上述磨矿试验和粒度分析，得到P1、Gbp、P80和F80等结果，见表2。

表2 球磨功指数相关测定结果

将上表中各参数代入邦德球磨功指数计算公式可得，该矿样的邦德球磨功指数Wib=20.17 kW·h/t。

3 结 语

由于选矿厂设计中磨机选型需要，对青海某金矿进行了0.15 mm邦德球磨功指数测定。根据试验结果计算得出邦德球磨功指数为20.17 kW·h/t。在今后的低品位金矿球磨机设备选型过程中，利用该测定的功指数和相应的效率系数，可计算出磨矿单位功耗，根据磨矿单位功耗和选矿厂设计流程中的给矿量，进一步算出磨矿作业总功率，从而确定合适的球磨机规格、台数。