鉻礦選礦球磨機(jī)與分級機(jī)匹配方案

先說三個重點

• 球磨機(jī)與分級機(jī)的匹配核心在于閉路循環(huán)，球磨機(jī)負(fù)責(zé)磨礦，分級機(jī)及時分離合格粒級并返回粗粒再磨，兩者必須協(xié)同配合才能避免過磨或跑粗

• 鉻鐵礦一段粗磨推薦格子型球磨機(jī)配螺旋分級機(jī)，二段細(xì)磨推薦溢流型球磨機(jī)配水力旋流器，兩種配置按磨礦段位分工，不能顛倒使用

• 分級效率是衡量匹配質(zhì)量的關(guān)鍵指標(biāo)，螺旋分級機(jī)分級效率通常百分之四十至六十，旋流器可達(dá)百分之七十至九十，效率越高循環(huán)負(fù)荷越低、過磨越少

匹配做不好，磨礦系統(tǒng)就亂套

球磨機(jī)和分級機(jī)的關(guān)系，不是各自為政的兩臺設(shè)備，而是通過閉路流程綁在一起的一個系統(tǒng)。球磨機(jī)把礦石磨細(xì)，分級機(jī)把磨礦產(chǎn)物按粒度分成兩股，粗的返回球磨機(jī)再磨，細(xì)的進(jìn)入后續(xù)選別。兩者之間任何一個環(huán)節(jié)出問題，整個磨礦分級系統(tǒng)就沒法正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

鉻鐵礦選礦對磨礦分級的匹配要求尤其苛刻。鉻鐵礦硬度中等偏高，邦德功指數(shù)一般在十四至二十千瓦時每短噸之間，比普通有色金屬礦石高出約百分之二十。同時鉻鐵礦又屬于脆性礦物，過磨會產(chǎn)生大量細(xì)泥，直接惡化后續(xù)重選和磁選效果。磨不細(xì)，有用礦物解離不充分；磨過了，細(xì)泥干擾分選。這個度，完全靠球磨機(jī)和分級機(jī)的匹配來控制。

匹配方案的核心邏輯

閉路磨礦的基本原理不復(fù)雜。破碎后的鉻鐵礦進(jìn)入球磨機(jī)，鋼球沖擊和研磨使礦石粒度逐步減小。磨礦產(chǎn)物排入分級機(jī)，分級機(jī)按粒度分離。細(xì)粒級作為合格產(chǎn)品溢流進(jìn)入下一道選別，粗粒級作為返砂返回球磨機(jī)再磨。

這里的關(guān)鍵是分級機(jī)的分級效率和返砂比。分級效率高，返砂中合格粒級含量低，球磨機(jī)過磨程度小；分級效率低，大量合格粒級在返砂里循環(huán)，白白消耗能量和鋼球。鉻鐵礦選礦實踐中，返砂比通常控制在百分之二百至三百五十之間。返砂比過低，磨機(jī)內(nèi)物料通過量不足，磨礦效率下降；返砂比過高，分級機(jī)負(fù)荷大，返砂中合格粒級增多，造成無效循環(huán)。

一段磨礦：螺旋分級機(jī)是首選

鉻礦選礦廠最常見的匹配方案是一段閉路磨礦，格子型球磨機(jī)配高堰式螺旋分級機(jī)。這個組合成熟可靠、適應(yīng)性強(qiáng)的特點，在粗磨段有扎實的應(yīng)用基礎(chǔ)。

螺旋分級機(jī)最大的優(yōu)點是皮實。對給礦濃度和給礦量的波動不太敏感，操作簡單，一個班下來不用老盯著調(diào)參數(shù)。缺點是分級效率偏低，通常只有百分之四十到六十。這意味著返砂中有相當(dāng)比例的合格粒級在循環(huán)，造成一定程度的過磨。螺旋分級機(jī)的溢流細(xì)度通過調(diào)節(jié)溢流堰高度來控制，堰越高溢流越細(xì)，但分級效率會進(jìn)一步下降。

津巴布韋某巖鉻礦選礦線采用球磨機(jī)與螺旋分級機(jī)閉路磨礦，分級機(jī)返砂比控制在百分之六十至七十，有效避免了鉻鐵礦過磨導(dǎo)致的泥化問題。鉻鐵礦伴生硬巖的工況下，螺旋分級機(jī)這種穩(wěn)定可靠的設(shè)備更有優(yōu)勢。

二段磨礦：旋流器的效率優(yōu)勢

細(xì)磨段或需要嚴(yán)格控制粒度的環(huán)節(jié)，水力旋流器配溢流型球磨機(jī)是更優(yōu)選擇。旋流器的分級效率可達(dá)百分之七十至九十，比螺旋分級機(jī)高出十到三十個百分點。分級效率高意味著返砂中合格粒級含量低，球磨機(jī)過磨程度小，單位能耗和鋼耗都能降下來。

旋流器的缺點是嬌氣。對給礦濃度、給礦壓力敏感，參數(shù)稍有波動分級粒度就跑偏。給礦濃度建議控制在百分之四十五至六十五，給礦壓力零點零五至零點一五兆帕。旋流器需要配套渣漿泵和變頻控制系統(tǒng)，投資和操作維護(hù)難度都高于螺旋分級機(jī)。

甘肅省某鉻礦選廠二段磨礦采用溢流型球磨機(jī)配四組旋流器，給礦濃度百分之三十，給礦壓力零點零八兆帕，溢流細(xì)度負(fù)零點零七四毫米占百分之七十五，分級效率約百分之八十一，滿足了搖床重選的給礦要求。

兩種方案的對比與選型依據(jù)

給礦粒度P80每降低一毫米，球磨機(jī)單位能耗可降低約百分之三至五。因此強(qiáng)化破碎作業(yè)、降低入磨粒度是提高磨礦分級系統(tǒng)效率的基礎(chǔ)。一般要求破碎產(chǎn)品P80控制在十二毫米以下，這時球磨機(jī)填充率可維持在合理的范圍。

四套常見匹配方案及適用條件

對于處理量五至十五噸每小時的選廠，推薦一段閉路磨礦方案。格子型球磨機(jī)與螺旋分級機(jī)或旋流器組配合。該方案設(shè)備投資相對較低，操作簡單，便于管理維護(hù)，是小型選廠的優(yōu)先選擇。

對于處理量十五至五十噸每小時、給礦粒度較細(xì)且對精礦品位要求較高的選廠，推薦兩段閉路磨礦方案。一段采用格子型球磨機(jī)配螺旋分級機(jī)，二段采用溢流型球磨機(jī)配水力旋流器組。該方案磨礦效率高，分級精度好，能有效避免過磨，是目前中型鉻礦選廠的主流配置。

對于處理量五十噸每小時以上、要求磨礦效率高、自動化程度高的大型選廠，推薦兩段全旋流器分級方案。兩段磨礦均采用溢流型球磨機(jī)配水力旋流器組，一段粗磨二段再磨。該方案分級效率高，占地面積小，技術(shù)指標(biāo)好，但投資較高，對操作水平要求也較高。

對于給礦粒度較細(xì)、可通過單段磨礦達(dá)到要求且設(shè)備投資有限的情況，推薦棒磨機(jī)加球磨機(jī)兩段開路或半閉路方案。一段棒磨機(jī)開路磨礦，二段球磨機(jī)與分級機(jī)構(gòu)成閉路。該方案的優(yōu)點是產(chǎn)品粒度均勻，過粉碎現(xiàn)象少，在鉻礦選礦中同樣具有一定的應(yīng)用價值。

設(shè)備匹配的幾個關(guān)鍵參數(shù)

球磨機(jī)的處理能力與給料粒度密切相關(guān)。當(dāng)給料粒度從二十毫米降至十毫米時，磨機(jī)單位處理能力可提升約三成到四成。降低入磨粒度是提高球磨機(jī)與分級機(jī)匹配效率最直接有效的措施。

螺旋分級機(jī)的返砂比通常控制在百分之二百五十至三百五十。返砂比過低，磨機(jī)內(nèi)物料填充率不足，磨礦效率下降；返砂比過高，分級機(jī)負(fù)荷增大，返砂中合格粒級比例上升。返砂比的調(diào)整通過螺旋分級機(jī)的溢流堰高度和螺旋轉(zhuǎn)速來實現(xiàn)。

旋流器的給礦濃度直接影響分級粒度。濃度升高，溢流粒度變粗；濃度降低，溢流粒度變細(xì)。鉻鐵礦二段磨礦中，旋流器給礦濃度一般控制在百分之四十五至六十五。給礦壓力也是重要參數(shù)，壓力升高溢流變細(xì)，處理量增大，但泵的能耗也相應(yīng)增加。

球磨機(jī)的填充率與分級機(jī)的循環(huán)負(fù)荷互為因果。填充率增加，磨礦效率提高，但分級機(jī)循環(huán)負(fù)荷也相應(yīng)增大。高填裝球磨機(jī)通常需要更大處理能力的分級機(jī)與之配套。鉻礦選礦球磨機(jī)填裝率通常在百分之三十至四十五之間，需與分級機(jī)能力一并考慮。

常見的匹配問題及處理思路

返砂比過大，分級機(jī)或旋流器超負(fù)荷。可能是球磨機(jī)磨礦效率下降導(dǎo)致返回粗粒增多，也可能是分級機(jī)的分級效率降低。優(yōu)先檢查給礦粒度和鋼球補(bǔ)充情況，其次檢查分級機(jī)的溢流堰高度或旋流器的沉砂嘴尺寸。

溢流細(xì)度跑粗，合格粒級未充分分離。螺旋分級機(jī)方案可適當(dāng)降低溢流堰高度，旋流器方案可提高給礦壓力或降低給礦濃度。旋流器的沉砂嘴磨損是溢流跑粗最常見的原因，應(yīng)及時檢查更換。

旋流器給礦泵頻繁故障。給礦濃度太高或礦漿中含有大顆粒雜物。加強(qiáng)給礦前篩分和除雜，控制給礦濃度在設(shè)計范圍內(nèi)。泵的過流件材質(zhì)建議選用高鉻耐磨合金，使用壽命可延長至普通材質(zhì)的二到三倍。

說到底，鉻礦選礦球磨機(jī)與分級機(jī)的匹配方案沒有放之四海而皆準(zhǔn)的模板。給礦粒度、礦石硬度、目標(biāo)細(xì)度、處理規(guī)模，每一項都影響方案的制定。最靠譜的做法是通過磨礦試驗確定最佳參數(shù)，再據(jù)此進(jìn)行設(shè)備選型和配套設(shè)計。匹配做對了，磨礦效率高、過磨少、能耗低；匹配做不對，整個選廠都跟著吃虧。