辽宁某金矿破磨系统在狭窄空间的工艺设计改造

陈 薇

（北京矿冶科技有限公司，北京 100160）

1 引言

辽宁某金矿位于辽宁省凤城市，北与本溪市，西与辽阳市相邻。该矿原设计生产规模为2000t/d,年处理矿石66万t，由于半自磨机检修停产过度频繁，导致长期运转率低。本次改造内容是针对破磨工艺进行的，改造前工艺流程为：粗碎+半自磨+球磨。

2 矿石性质

该矿矿物组成比较简单，地表氧化矿石主要矿物成分是褐铁矿、银金矿、石英、正长石组合［1］。原生矿石中金属矿物主要为黄铁矿，约占6%，其次为黄铜矿，闪锌矿、自然银、赤铁矿、自然铋、方铅矿、磁铁矿、斑铜矿、辉铜矿等。非金属矿物以石英、正长石、碳酸盐岩三种矿物为主［2］。原矿主要化学成分见表1。

矿石中的主要回收元素除金以外，伴生有价金属元素银、铜、铅、锌的含量很少，暂不考虑回收利用，有害元素主要为砷和碳。

表1 原矿化学成分

3 破磨工艺

3.1 原破磨工艺

选厂现有的破磨工艺流程是粗碎+半自磨+球磨流程，粗碎采用1台PEF0710颚式破碎机，半自磨机采用1台Φ5500×2400湿式半自磨机，半自磨机的排矿经尾部振动筛筛分，筛上顽石破碎后经皮带返回半自磨机，筛下矿浆经渣浆泵打入旋流器，底流进入1台Φ3600×6000溢流型球磨机。破磨工艺流程见图1。

图1 原破磨工艺流程图

该工艺流程在生产中存在以下缺点：

（1）生产中的半自磨机传动系统装配精度低，致使小齿轮更换次数频繁，每次维修小齿轮的时间大概需要7天，半自磨机设备的年运转率低，停产检修频繁。

（2）粗碎产品粒度大，导致半自磨机给矿粒度大、能耗高、钢球消耗量大、衬板更换周期短；半自磨机排矿产品中碎钢球多，致使顽石破碎系统不能正常使用，半自磨机产品经过筛分后，筛上产品直接返回半自磨，影响其产品粒度，并制约后续球磨机生产能力［3］。

3.2 改造后破磨流程

改造后破磨工艺流程为三段两闭路破碎+一段磨矿闭路流程，替代原有的粗碎+半自磨+球磨工艺流程，半自磨机停用，利用原有球磨机。改造后工艺流程见图2。

图2 改造后破磨工艺流程

破磨流程改造后，粗碎利用原有1台PEF0710颚式破碎机，破碎产品通过原1#皮带输送机和新增NO.1皮带输送机给入1台2YAH2460圆振动筛中，一层筛网的筛孔设置为100mm，筛上粒度大于100mm的矿石给入中碎的细腔型颚式破碎机PEX0313。二层筛面的筛孔设置为14mm，粒度大于14mm的矿石给入1台HP300短头圆锥破碎机。中碎产品和细碎产品经过NO.2皮带输送机、1#转运站、3#转运站、新增NO.3皮带输送机转运到原有1#皮带机上，返回圆振动筛。0～12mm的筛下合格产品由NO.4皮带输送机、2#转运站、新增NO.5皮带输送机进入原有粉矿仓。

磨矿采用一段闭路磨矿工艺，球磨最终产品粒度-200目65%，磨矿后产品进行浮选工艺。

3.3 配置特点

传统的破碎筛分工艺布置缺点是破碎级数较多，导致系统复杂化，处理能力降低，维护修理费用增高，劳动生产率降低，扬尘点增多，投资也高，占地面积大［4-5］，因此，当场地有限时，则无法布置中细碎和筛分工艺装置。

本次改造将原有破磨工艺流程：粗碎+半自磨+球磨，改造为：三段两闭路+球磨一种新的破磨流程。由于选厂改造场地有限，新增中碎和细碎工艺配置较困难。因此，设计的主要配置特点是，充分利用现有的空间，将2YAH2460圆振筛放置在中细碎厂房中的标高16.7m平台上，标高11.9m平台布置了运输筛下产物的No.4号皮带输送机。标高6.2m平台布置中碎和细碎破碎机给矿皮带，标高3.0m平台布置了中碎破碎机和细碎破碎机，标高0.0m平台布置了No.2号皮带输送机，将中细碎破碎机的破碎产物输送至转运站，再经No.1号皮带输送机输送至2YAH2460圆振动筛。工艺配置图见图3。

有限空间破碎筛分多层立体布置具有以下优点：利用高差实现对矿石的输送及破碎筛分工艺，可以有效地减少厂房的用地面积，降低建设投资，非常适用于工业场地有限且规模较大的选厂［6］。该有限空间破碎筛分多层立体布置结构简单，效果明显，成本低廉，实用性强［7］。

图3 工艺配置图

4 结论

该矿矿石类型简单，主要矿物经过三段两闭路破碎、一段闭路磨矿，项目改造后，工艺由粗碎+半自磨+球磨变为三段两闭路破碎+一段球磨闭路工艺，旋流器溢流直接进入浮选作业。

设计生产规模为处理矿石量2000t/d，年产金精矿3.366万t，金精矿品位20g/t，金回收率84%。该选矿厂已于2016年9月正式投产，目前运行正常。

通过破磨工艺改造的投资表2可以看出，该工艺改造需要投资大约826万元；而改造前后的技术经济指标对比表3中看出，改造后，新工艺的成本更低，每年可以节约400万元左右，经济效益更高，两年后就可回收全部投资。

表2 破磨工艺改造投资表

该有限空间破磨工艺改造效果明显，成本低廉，实用性强。

表3 改造前后技术经济指标对比表