CSM-1120型立式搅拌磨机在多宝山二期选矿厂的工业应用.pdf

第 48 卷 2020 年第 4 期 编辑 翟晓华 破磨 34 作者简介莫振军，男，1988 年生，工程师，主要从事选矿生 产技术和管理等方面的工作。 我 国铜矿石资源普遍存在原矿品位低、矿物嵌 布特征复杂、有用矿物单体解离度差等问题， 在选矿过程中常需采用细磨或超细磨技术才能获得理 想的选矿指标。近年来，国内外研发的超细粉磨设备 主要有立式搅拌磨、振动磨、胶体磨和离心磨等，其 中振动搅拌磨具有能量密度高、粉磨效率高和产品粒 度分布均匀等优势而备受关注[1-4]。中信重工机械股 份有限公司 以下简称“中信重工” 自主研发的立式 搅拌磨具有高减速比、高可靠性、高适应性和高产量 等技术优势，广泛应用于选矿领域。例如，CSM-250 CSM-1120 型立式搅拌磨机在多宝山 二期选矿厂的工业应用 莫振军，王金庆，柯文海，赵懋强，王 永 黑龙江多宝山铜业股份有限公司 黑龙江黑河 161416 摘要多宝山铜矿属于大型低品位斑岩型铜矿石，矿石中铜矿物与石英、云母等脉石矿物嵌连紧密， 铜矿物单体解离情况较差，铜与脉石的连生体矿物容易上浮进入铜精矿中，严重影响铜精矿品位。为 此，多宝山二期选矿厂引入大型立式搅拌磨机用于铜粗精矿再磨，经 CSM-1120 型立式搅拌磨机再 磨后产品粒度 P80 可达 25.3 m，再磨后 3 次精选获得了铜精矿铜品位 22.83、铜回收率 89.44 的选 矿指标，铜精矿铜品位及回收率分别提高了 6.31 和 0.73 个百分点。立式搅拌磨机的工业应用破解了 含铜连生体矿物解离不充分的问题，实现了铜与脉石矿物的物性分离，减少了脉石矿物在浮选流程中 的恶性循环，显著改善了选矿技术指标。 关键词立式搅拌磨机；再磨；单体解离；铜精矿 中图分类号TD453 文献标志码B 文章编号1001-3954202004-0034-04 Industrial application of CSM-1120 vertical stirring mill in Duobaoshan second-stage concentrator MO Zhenjun, WANG Jinqing, KE Wenhai, ZHAO Maoqiang, WANG Yong Heilongjiang Duobaoshan Copper Industry Co., Ltd., Heihe 161416, Heilongjiang, China AbstractDuobaoshan Copper Mine bears large-scale low-grade porphyry copper ore. The copper mineral in the ore is tightly intertwined with gangue minerals such as quartz and mica, and the monomer dissociation of the copper mineral is poor. The mineral intergrowth of copper and gangue easily float into copper concentrate, which seriously affects the grade of copper concentrate. Therefore, a large-scale vertical stirring mill was introduced for regrinding of coarse copper concentrate in Duobaoshan second-stage concentrator. After regrinding in CSM-1120 vertical stirring mill, the product size P80 reached 25.3 m, and the fine copper concentrate with copper grade of 22.83 and copper recovery of 89.44 was achieved after three times of cleaning, the copper grade and the copper recovery respectively enhanced by 6.31 and 0.73 percentage points. The industrial application of the vertical stirring mill solved the problem of insufficient dissociation of copper- containing mineral intergrowth, realized the physical separation of copper and gangue minerals, reduced the vicious cycle of gangue minerals during flotation process, and significantly improved the mineral processing technical inds. Key Wordsvertical stirring mill; regrinding; monomer dissociation; copper concentrate 万方数据 第 48 卷 2020 年第 4 期 破 磨 编辑 翟晓华 35 型立式搅拌磨机在老厂选矿厂应用后，相比原磨矿设 备，磨矿产品 -38 m 粒级含量由原来的 80～85 提高到 95，原矿处理量由 1 100～1 200 t/d 提高至 1 450～1 550 t/d，铜精矿品位和回收率均得到不同程 度的提高[5-7]。 多宝山铜矿属于大型低品位斑岩型铜矿，矿石中 铜矿物嵌布粒度极度微细，与石英、云母等脉石矿物 嵌连紧密，在工艺设计入浮磨矿细度 -74 m 粒级含 量占 68 的条件下，铜矿物单体解离情况较差，铜 与脉石的连生体矿物容易上浮进入铜精矿中，严重影 响铜精矿品位。为此，多宝山铜业股份有限公司二期 5.5 万 t/d 选矿厂引进了中信重工研制的大型 CSM- 1120 型立式搅拌磨机用于铜粗精矿再磨，强化含铜连 生体矿物的深度解离，为铜金属矿物与脉石矿物的浮 选分离创造了有利条件，有效提高了铜精矿质量及精 矿品位。 1 立式搅拌磨结构参数及工作原理 立式搅拌磨机是一种可用于细磨或超细磨 的新型磨机，主要由筒体、螺旋搅拌器、传动 装置和机架等部件组成。CSM-1120 型立式搅 拌磨机结构参数如表 1 所列。 立式搅拌磨机筒体内装有螺旋型的搅拌 装置，并填充一定的磨矿介质，在电动机驱动下，减 速器带动螺旋搅拌器低速恒速旋转。磨矿介质和物料 在筒体内作多维循环运动和自转运动，当磨矿介质上 升到螺旋衬板外边缘后从筒体与螺旋的间隙处抛落， 从而向下运动；下降到底部后再次被螺旋提升，周期 循环运动，磨矿介质上下循环运动的同时自身还在转 动。物料在磨矿介质重力和螺旋回转共同产生的研 磨、挤压、剪切和冲击力的作用下被细磨。研磨后的 小于切割粒径的合格物料随料浆流上升，大于切割粒 径的不合格物料则循环回磨机底部进行新一轮的研 磨，实现了搅拌磨内部分级的目的，过粉磨现象和颗 粒的团聚效应都大为减少。立式搅拌磨机在生产应用 过程中可以通过给料量、矿浆流速、给料压力的调整 以及水力旋流器工艺参数的变化来实现产品细度和质 量分数的调整[8-11]。 2 在选矿厂的生产应用流程 多宝山铜矿二期选矿厂共有 2 个磨浮系列，设 计的浮选工艺流程为“1 次粗选、铜粗精矿再磨后 3 次精选、3 次扫选”，其中每个系列浮选处理能力可 达 3 万 t/d。投产初期，采用“1 次粗选、3 次精选、 3 次扫选”流程进行选别，获得的铜精矿铜品位仅有 17 左右，铜精矿质量差且浮选流程中含铜连生体 矿物偏多，影响选铜回收率。原流程经过 4 个月选矿 生产后，将立式搅拌磨机投入应用并进行生产工艺调 试，选矿工艺流程如图 1 所示，磨矿分级设备联系图 如图 2 所示。生产过程中立式搅拌磨机配套的旋流器 型号为 FX-150，旋流器压力控制在 80 100 kPa，旋 流器给料矿浆质量分数为 37.19，旋流器沉砂质量 分数为 59.47，旋流器溢流质量分数为 18.90。 3 生产应用效果 3.1 磨矿产品粒度特性 CSM-1120 型立式搅拌磨机应用于多宝山铜矿二 期选矿厂铜粗精矿再磨后，针对磨矿分级回路中搅拌 磨出料、旋流器沉砂、旋流器溢流产品进行粒度分布 考察，分析结果如图 3 所示。由图 3 可知，旋流器沉 砂依次经立式搅拌磨机再磨，再经 FX-150 型旋流器 强化分级后，28 m 各粒级含量依次降低，-28 m 含量显著上升，说明立式搅拌磨机的强搅拌超细磨效 果明显，使铜精选有益粒级含量增多。 表 1 CSM-1120 型立式搅拌磨机结构参数 Tab. 1 Structural parameters of CSM-1120 vertical stirring mill 参数 筒体内径/mm 筒体高度/mm 筒体有效容积/m3 螺旋转速/rmin-1 功率/kW 转速/rmin-1 电压/kV 频率/Hz 数值 4 020 5 265 68.4 20.1 1 120 991 10 50 主电动机 图 1 立式搅拌磨机用于多宝山铜矿二期选矿厂铜粗精矿再磨的工艺流程 Fig. 1 Process flow of vertical stirring mill for regrinding of coarse copper concentrate in second-stage concentrator of Duobaoshan Copper mine 万方数据 第 48 卷 2020 年第 4 期 编辑 翟晓华 破磨 36 图 4 所示为 CSM-1120 型立式搅拌磨机用于铜 粗精矿再磨前后的产品粒度特性曲线，可见通过立式 搅拌磨机对铜粗精矿进行再磨后，铜粗精矿产品粒度 P80 由原工艺流程的 183 m 变为 25.3 m，大幅度降 低了精选前入浮粒度，实现了含铜连生体矿物的深度 解离，为铜与石英等脉石矿物的浮选分离创造了有利 条件。 3.2 选矿工艺指标 自 2019 年 4 月 CSM-1120 型立式搅拌磨机投入 生产以来，针对该机及配套的旋流器分级设备进行了 工艺调试，摸索了与矿石性质、浮选质量分数等相匹 配的操作条件，获得了合适的铜粗精矿产品粒度，为 铜精选过程目的矿物的高效富集创造了良好条件，同 时还解决了浮选回路铜矿物欠磨的问题，在一定程 度上改善了难浮铜矿物浮游特性。表 2 所列为 CSM- 1120 型立式搅拌磨机生产应用工艺指标，可见立式搅 拌磨机用于铜粗精矿再磨后，获得了较高品位的铜精 矿，相比原工艺铜精矿铜品位提高了 6.31 个百分点， 铜回收率增加了 0.73 个百分点。 4 结语 根据多宝山铜矿矿石性质以及一期选矿工艺流程 特点，多宝山二期选矿厂设计中引入了大型立式搅拌 磨机用于铜粗精矿再磨，经 CSM-1120 型立式搅拌磨 机再磨后产品粒度 P80 可达 25.3 m，再磨后 3 次精选 获得了铜精矿铜品位 22.83、铜回收率 89.44 的选 矿指标。工业生产应用结果表明，CSM-1120 型立式 搅拌磨机极大地解决了含铜连生体矿物解离不充分的 问题，实现了铜与脉石矿物的物性分离，减少了脉石 矿物在浮选流程中的恶性循环，显著改善了选矿技术 指标，为国内外大型低品位斑岩型铜矿资源的高效综 合回收提供了很好的选矿技术借鉴。 参 考 文 献 [1] 鲍国富，何东杨．立式搅拌磨在老厂选矿厂的应用 [J]．现代 矿业，2019，353214-215. 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It introduced remote I/O, did statistics of the number and the distribution of detected signals, and then expounded overall design scheme as well as implementation of four remote I/O stations and program. Finally, the original control system and the remote I/O control system were comparatively analyzed in cost, construction and system integrity. The results showed the remote I/O control system was characterized by low cost, convenient debugging, simplicity and reliability, flexible expansion. It offered reference for the improvement of the control system for the vertical grinding mill. Key Wordsvertical slag grinding mill; control system; remote I/O 在 钢铁、化工和建材等行业，立磨是将大颗粒 物料研磨成细微颗粒物料的机械设备，随着自 动化水平的不断提高和粉磨技术在各行各业的应用， 立磨粉磨技术的优势正在体现出来，市场竞争力逐渐 提高[1]。同时，许多专家、学者致力于立磨自动控制 系统的研究，以求生产效率进一步提高，能源成本进 一步降低，以保证和提高立磨生产的稳定性和连续 性。 立磨由传动系统 主电动机、减速器和慢驱、液 压系统 磨辊液压站、磨辊润滑站和减速器液压站、 作者简介李喜文，男，1988 年生，硕士研究生，助理工程 师，主要从事电气自动化设计及应用工作。 通信作者韩高翔，男，1986 年生，电气工程师，主要从事工 业控制和电气控制系统的设计和研究工作。 试及应用 [J]．矿山机械，2017，451031-34. 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