提高MQY5.03×8.5m球磨机台效的生产实践.pdf

2 0 1 7 年增刊有色金属 选矿部分 5 1 d o i 1 0 ．3 9 6 9 ／j ．i s s n ．1 6 7 10 4 9 2 ．2 0 1 7 ．z 1 ．0 1 0 提高M Q Y 5 ．0 3X 8 ．5I n球磨机台效的生产实践 张国，杨利平，董洁 北方铜业股份有限公司，山西运城0 4 3 7 0 6 摘 要山西某铜矿选矿厂的M Q Y 5 ．0 3 8 ．5m 溢流型球磨机于2 0 1 1 年1 1 月投入运行，经过试运行期间的技术攻关， M Q Y 5 ．0 3 8 ．5i n 溢流型球磨机台效由试运行的2 3 3t ／h 提高到设计的2 5 2 ．5t ／h 。通过生产实践的探索、优化工艺控制过程 以及应用自动化控制实现恒定给矿控制功能，使球磨机台效提高到2 6 3 ．5t ／h 。 关键词球磨机；台效；优化工艺参数；恒定给矿；生产实践 中图分类号T D 4 5 3 ．9文献标志码A文章编号1 6 7 1 - 9 4 9 2 2 0 1 7 S 0 - 0 0 5 1 - 0 3 P r o d u c t i o nP r a c t i c eo ft h eI m p r o v e m e n ti nt h eM Q Y 5 ．0 3 8 ．5mB a l lM i l lE f f i c i n c y Z H A N GG u o ，Y A N GL i p i n g ，D O N GJ i e N o r t h e r nc o p p e rI n d u s t r i a lC o ．，L t d ．，Y u n c h e n gS h a n x i0 4 3 7 0 6 ，C h i n a A b s t r a c t T h eM Q Y 5 ．0 3 8 ．5mo v e r n o wb a l lm i l lo fac o p p e rm i n eo r e d r e s s i n gp l a n ti ns h a n x iw a sp u t i n t oo p e r a t i o ni nN o v e m b e r2 011 ．A f t e rt h et e c h n i c a lr e s e a r c hi ni n i t i a ll e a r n i n gp e r i o d ，t h ee f f i c i e n c yw a si m p r o v e d f r o m2 3 3t ／ht o d e s i g n e d2 5 2 ．5t ／h ．S t u d y i n gt h ee x p l o r a t i o ni np r a c t i c ep r o d u c t i o n ，o p t i m i z e dt h ec o n t r o lp r o c e s s a n dt h ea p p l i c a t i o no fa u t o m a t i cc o n t r o lr e a l i z e dt h ef u n c t i o no fc o n s t a n tf e e dt ob a l lm i l l ．B e s i d e s ，t h ee f f i c i e n c yh a s b e e ni n c r e a s e dt o2 6 3 ．5t ／h ． K e yw o r d s b a l lm i l l ；e f f i c i e n c y ；o p t i m i z et h ec o n t r o lp r o c e s s ；c o n s t a n to r ef e e d i n g ；p r o d u c t i o np r a c t i c e 山西某铜矿选矿厂的改扩建工程2 0 0 9 年1 1 月 开工建设。在2 0 1 1 年1 1 月新系统1 。M Q Y 5 ．0 3 8 ．5m 溢流型球磨机系统和浮选系统投产，2 0 1 2 年 7 月和1 0 月2 ”、3 4M Q Y 5 ．0 3X8 ．5m 溢流型球磨机 系统和浮选系统分别投入运行。 2 0 11 年1 1 月第一台M Q Y 5 ．0 3 8 ．5m 溢流型 球磨机系列安装完成并投产运行，运行中存在球磨 机的给料系统的给料能力不足、球磨机进料端漏浆、 旋流器沉沙易堵塞等问题，球磨机的给矿量波动幅 度大，补加水量只依据经验调整，磨矿溢流浓细度变 化幅度大，磨矿作业过程波动幅度大，球磨机台效不 能达到要求，导致选矿厂的年处理量任务难以完成。 矿，其次为斑铜矿和辉铜矿。铜的氧化矿物主要为 孔雀石，其次为兰铜矿。共生矿物以黄铁矿为主，其 次有褐铁矿、赤铁矿。伴生有益元素为金、银、钼、 钴。非金属矿物以石英、绢云母、长石为主，其次有 绿泥石、角闪石。o 。 矿石结构构造为硫化矿物中黄铜矿多呈细脉 浸染状及散点状产出，次为囊状充填，嵌布粒度为 1 0 ～3 0 0 斗m 者占1 6 ％～3 0 ％。氧化矿物中的孔雀 石大多呈薄膜状沿解理和裂隙产出，伴生的金属矿 物呈散点状或细脉状产出，在晶洞内或较大裂隙面 上孔雀石有结晶成针状，矿物嵌布粒度为 1 6 ～4 0 0 斗m 。矿石平均密度2 ．7 4t ／m 3 ；矿石松散密 度1 ．6 2t ／m 3 ；矿石强度系数， 1 0 一1 5 。 1 矿石性质 2 磨矿系统工艺流程 该矿属于斑岩型铜矿床。含矿母岩主要为变质 花岗闪长 斑 岩和变质基性岩。矿体顶底板主要为 绢云母石英片岩和绢云母石英岩、石英绿泥片岩。 矿石主要以硫化矿为主。 矿物组成比较简单，铜的硫化矿物主要为黄铜 选矿厂的磨矿工艺流程为一段一闭路工艺流程 图1 。磨矿作业选用M Q Y 5 ．0 3X8 ．5m 溢流型球 磨机，分级作业采用旋流器组F X 6 6 0 一G T 旋流器，矿 浆输送通过3 0 0 Z J ．C 9 0 渣浆泵输送。 收稿日期2 0 1 7 - 0 6 - 2 6 作者简介张国 1 9 6 9 ． ，男，山西大同人，工程师，主要从事选矿生产技术工作。 万方数据 5 2 有色金属 选矿部分 2 0 1 7 年增刊 图l 磨矿工艺流程 F i g ．1 F l o w s h e e to fg r i n d i n g 3 M Q Y 5 ．0 3 8 ．5I T I 球磨机技术改造 3 ．1 提高球磨机给矿系统的能力 M Q Y 5 ．0 3 8 ．5m 球磨机给矿系统选用的是1 5 台圆盘给料机供矿，单台给料能力为1 5t ／h ，生产运 行中不能满足球磨机供矿需求。通过改造圆盘给矿 机的出矿口大小和位置以及圆盘给料机的围挡方 式，圆盘给矿机的给矿能力由1 5t ／h 提高到6 5t ／h 。 生产中，开启5 台圆盘给料机即可满足M Q Y 5 ．0 3 8 ．5I l l 球磨机的供矿需求二 3 ．2 提升球磨机计量皮带运输机给料空间 球磨机计量皮带运输机安装位置与圆盘给料机 操作平台混凝土结构相冲突，试生产中，计量皮带运 输机给料量受到限制通过对混凝土结构抬高改 造，确保了球磨机计量皮带运输机矿量正常通过。 3 ．3 球磨机进料端给料筒的改造 生产中，球磨机给料端存在严重矿浆泄漏问题， 经解体后检查是由于给料筒深人球磨机人料口过 短，不能与密封锥相闭合后形成完全密封而使磨矿 漏浆从改料段泄露。经过研究试验，在球磨机内部 加长给料筒的长度，并附加环形密封圈进行内部密 封，通过改造，解决了球磨机给料端泄漏矿浆的 问题。 3 ．4 球磨机排浆泵池的改造 球磨机排浆泵池的运行中磨矿产品沉积到泵池 中，泵池有效容积减少．容易造成渣浆泵被堵塞、影 响磨矿作业的正常运行通过研究试验，在泵池容 易沉积矿砂的地方增加高压水管，解决了这一问题。 3 ．5 旋流器沉沙冲洗水管路改造 旋流器组在运行过程中，远离冲洗水处的旋流 器沉砂不能自流返回磨机，引起沉砂堆积，旋流器堵 塞，溢流跑粗，破坏工艺过程，造成系统停车。通过 采用增加环形水管路，在每台沉砂嘴处增设冲洗水 管，并安装调节开关，生产现场可以根据具体情况调 节冲洗水量的大小，解决了沉砂不能顺利返回的 问题。 4 优化M Q Y 5 ．0 3 8 ．5m 球磨机工艺 技术参数 4 ．1 优化球磨机钢球的充填率、添加配比和添加方式。 提高球磨机的充填率在生产实践中，为了能 提高球磨机的磨矿效率，不断探索球磨机的最佳钢 球充填率，最终将球磨机的充填率由3 7 ．5 ％提高到 4 0 ％73 “． 优化添加钢球配比。球磨机的添加钢球为 q 1 0 0 和q 5 0 两种规格，通过长期生产实践的验证， 确立最佳配比为7 3 ，与被磨物料的粒度组成相适 应，磨矿效率得到显著的提高4 。5 稳定球磨机钢球添加比例系数。通过长期的生 产统计、定期测量球磨机的充填率，球磨机钢球的添 加系数控制在0 ．8 2 ～0 ．8 5 ”． 改变球磨机钢球添加方式。球磨机钢球添加由 每天一次添加更改为每天分三次定点添加。由于 M Q Y 5 ．0 3 8 ．5m 球磨机的钢球添加量较大，每天一 次添加造成了磨矿细度成周期性变化，生产过程不易 控制。通过调整为每天分三次定点添加，可以有效地 稳定球磨机内钢球运行状态的影响，稳定球磨机磨矿 过程，确保球磨机的磨矿作业高效稳定的运行。 4 ．2 适当提高球磨机溢流浓度 通过生产实践验证，球磨机溢流浓度由3 6 ％～ 3 9 ％提高到3 9 ％～4 1 ％，仅有利于获得较好的浮选 工艺技术指标，也有利于提高磨矿台效‘6 l 。 4 ．3 定量化控制球磨机补加水量 球磨机补加水管安装流量计，为磨矿作业补加 水由定性调节变为定量调节提供了条件，利用自动 化D C S 控制系统，根据给矿量的变化情况，自动调整 磨矿作业各补加水量，确保磨矿作业稳定球磨机 补加水定量调节可合理控制磨矿浓度、返砂量以及 分级溢流浓细度，提高旋流器的分级效率，从而为提 高球磨机台效创造了有利条件 4 ．4 利用自动化D C S 控制系统稳定球磨机给矿 4 ．4 ．1 建立恒定给矿控制窗口 利用自动化控制平台，建立恒定给矿控制窗口 见图2 j 恒定给矿控制窗口是通过控制球磨机的 给料圆盘的启停和调整圆盘给料机的频率，先用工 频圆盘给料机粗调给矿量，再用变频圆盘给料机精 调给矿量。工频圆盘给料机用于将矿量调节至变频 圆盘给料机可调的范围之内，变频圆盘给料机通过 『 万方数据 2 0 1 7 年增刊张国等提高M Q Y 5 ．0 3 8 ．5m 球磨机台效的生产实践 5 3 调节频率来调节给矿量，从而实现恒定给矿的目的。 { 摈事窑对象选搪窑际值[ 銎曼豳i t i l ”⋯一⋯一_ 1设定值[ 兰至塑堂鱼j t ，h 簿审黜l 3 50 2 l № 控棰系数l 02 0 0 卜 控锈周期l 1 5 l 挚 I 甜薯死区l 18 0 J 锄 最小藏率l 2 0Ol 随 最大频牵f , 5 0OI № 给矿i f d g - Jl 6 5 0 I 确 一黻一蹩鞠例口臼动睡设频率 图2 恒定给矿控制窗口 F i g ．2 Aw i n d o wt oc o n s t a n to r ef e e d i n go fc o n t r o l 4 ．4 ．2 恒定给矿控制窗口的运行 M Q Y 5 ．0 3 8 ．5m 球磨机给矿量设定为2 7 5t ／h 球磨机给矿量设定值2 7 5t ／h 是给矿湿量，含水份 4 ％左右，球磨机台效是不含水份 ，由于给矿量圆盘 放料量的不可避免的波动性，认定给矿矿量在2 7 3 ．2 ～2 7 6 ．8t ／h 属于正常范围内，不许调整；当给矿量 为2 6 3 ．2 ～2 7 3 ．2t ／h 或2 7 6 ．8 ～2 8 6 ．8t ／h 范围内， 自动化控制系统的恒定给矿控制程序启动进行调 整，使给矿量调整到正常范围内；当给矿量小于 2 6 3 ．2t ／h 或大于2 8 6 ．8t ／h ，矿量报警启动，提示中 控室联系岗位人员检查矿源及设备有无异常情况 后，并关闭、开启或更换圆盘给料机。 4 ．4 ．3 恒定给矿控制窗口程序运行效果 球磨机恒定给矿控制程序实施后效果 见图3 ， 可以看出，自动化球磨机恒定给矿控制窗口程序运行 后，球磨机给矿量波动范围基本控制在1 0t ／h 以内。 } 曰露盔■●●■■■■■■■即 t ．．≮门 4 ●一 一 一 t ． ‘㈠ 图3 球磨机给矿量曲线 F i g ．3 B a l lm i l lf o i ’o r eC I I I W f 通过建立自动化球磨机恒定给矿控制程序，实 现了在线检测球磨机给矿量的变化情况，自动调节 给料圆盘频率，确保给矿量在设定值控制范围内。 球磨机给矿量波动范围控制在1 0t ／h 以内，降低 了球磨机给矿量波动范围，M Q Y 5 ．0 3 8 ．5m 球磨 机磨矿系统的更加稳定运行。球磨机台效比恒定给 矿控制窗口程序运行前提高的5 ．5t ／h 左右。 5 生产实践 生产实践中验证，在相近的条件下，浮选入选浓 度控制在3 9 ％～4 1 ％比在3 6 ％～3 9 ％获得的工艺 技术指标好。通过合理的提高入选矿浆浓度，不仅 解决了提高球磨机台效对浮选作业的影响，也有利 于提高浮选工艺技术指标。2 0 11 2 0 1 6 年球磨机台 效和浮选指标完成情况见表1 。 表1 2 0 11 2 0 1 6 年球磨机台效和浮选指标 T a b l e12 011 2 016b a l l m i l le f f i c i e n c ya n df l o t a t i o n i n d e x 年份 2 0 l l2 0 1 2 2 0 1 32 0 1 42 0 1 52 0 1 6 2 3 2 ．22 4 8 ．8 22 5 1 ．6 42 5 8 ．9 82 6 3 ．3 72 6 3 ．7 0 0 ．4 6 80 ．4 9 60 ．5 2 80 ．5 5 00 ．5 2 20 ．5 3 3 2 3 ．52 5 ．5 8 3 2 5 ．1 5 9 2 5 ．2 4 8 2 5 ．2 4 82 5 ．6 4 2 8 9 ．0 69 1 ．0 49 1 ．7 99 2 ．3 59 2 ．4 99 2 ．5 8 台效／ t h ’1 原矿品位／％ 精矿品位／％ 回收率／％ 6结论 M Q Y 5 ．0 3 8 ．5m 溢流型球磨机系统投入运行5 年多，经过完善工艺流程，优化工艺技术参数，应用自 动化控制系统定量调整球磨机补加水和建立恒定给 矿控制窗E l 程序等，M Q Y 5 ．0 3 8 ．5m 溢流型球磨机 的台效由试运行期间的2 3 3t ／h 提高到2 6 3 ．5t ／h 。 参考文献 [ 1 ] 柴垣民，王忠民，王全家．铜矿峪选厂缩短浮选时间提高 生产能力的实践[ J ] ．有色金属，2 0 0 2 ，5 4 1 6 3 - 6 5 ． [ 2 ] 王忠民，柴垣民．铜矿峪矿选矿厂提高浮选指标实践[ J ] ． 有色金属 选矿部分 ，2 0 0 3 2 1 8 - 2 1 ． [ 3 ] 段希祥．碎矿与磨矿第2 版[ M ] ．北京冶金工业出版 社，2 0 0 6 1 2 4 1 9 8 ． [ 4 ] 杨家文．碎矿与磨矿技术[ M ] ．北京冶金工业出版社， 2 0 0 6 1 5 1 1 6 0 ． [ 5 ] 刘青，彭良振，王宝，等．介质的尺寸和配比对球磨机 磨矿粒度影响的研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 5 6 6 8 7 3 ． [ 6 ] 牛福生，刘瑞芹，郑卫民，等．选矿知识6 0 0 问[ M ] ．北京 冶金工业出版社，2 0 0 9 4 8 - 6 5 ． 万方数据