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1.1 磨矿工艺参数__控制、有功功率优化节能
针对球磨机有功功率一直以来有许多研究者对此进行了大量的研究工作, 东北大学的王泽红、陈炳辰得出了球磨机有功功率与工作参数关系方程[4]:P = F ( D、Ψ、、m、C、m、K、t) , 其中, P、D、Ψ、、m、C、m、K、t分别表示有功功率、球磨机几何尺寸、转速率、充填率、料球比、磨矿浓度、钢球质量、钢球配级及矿浆停留时间。实际湿式球磨机的有功功率影响因素更复杂, 除上式所述因素外, 球磨机的结构、球磨机给排料粒度、球磨机衬板的形式与质量等等因素与球磨机有功功率有密切关系。三山岛金矿通过广泛地综合节能工艺研究与技术跟进, 新立选矿厂MQY5.5 m×8.5 m球磨机有功功率由最初的4150 k W降至目前的3850 k W。
1.2 磨矿操作功指数控制优化节能
操作功指数与球磨机给料粒度及排料粒度的控制有直接的影响, 在其他因素稳定的情况下, 给料粒度F80 ( 球磨机给矿中80 % 矿石量通过的筛孔尺寸) 控制较细或者排料粒度P80放粗 ( 当然在工艺指标控制允许的范围内) , 相对磨矿的效能关系愈合理, 球磨机的能耗相对就愈低。
从产量公式及功指数计算来看, 球磨机产品粒度控制越细, 产量就越低, 功耗就越大, 实际生产球磨机功耗规律也是如此, 从MQY5. 5 m×8. 5 m球磨机能效数据指标可以得到证实 ( 见表1) 。三山岛金矿高压辊磨机 ( RPS7 140 /110型) 对功指数的优化起到了重要的作用, 高压辊磨机的应用优化了破碎产品粒度, 使较大颗粒的内部形成晶格损伤和微小裂纹, 对后续MQY5. 5 m×8. 5 m球磨机能耗降低有较大作用。选矿采用在线粒度仪监测给排料的变化, 确保了大型球磨机给排料粒度信息的实时反馈及优化调整。
通过对MQY5.5 m×8.5 m大型球磨机实际生产操作、给排料粒级的控制及现场球磨机实际运行功耗的比对, 较好地验证了球磨机操作功指数经验公式; 球磨机理论计算功耗及实际功耗优化趋势明显。
1.3 球磨机充填率、钢球配级优化节能
大型球磨机的充填率与钢球配级是选矿技术管理的一个基本的环节, 一般的球磨机都有一个推荐的充填率。钢球配级公式有传统的计算方式, 如邦德经验公式及诺克斯诺德公式[7], 还有精确装补球新方法是昆明理工大学段希祥教授发明的球磨机球径半理论公式, 在大型球磨机的实际运行过程中都得到了参考及借鉴。
三山岛金矿新立选矿厂MQY5.5 m×8.5 m球磨机, 推荐的充填率为30 % ~ 35 % , 但在实际生产中, 由于金矿矿物的可选性及对粒度的要求, 为发挥球磨机的最大能效, 球磨机的充填率范围控制在29% ~ 32 % 。根据球磨机给料粒度范围, 钢球的初装球配级为100∶80∶60∶40 = 25∶30∶25∶20。正常的生产补加球为100∶80∶60 = 3∶5∶2, 后期由于生产工况发生变化, 添加了5 % 的120钢球。试验结果表明, 球磨机排矿中新生 - 74μm粒级含量降低了3 % , 但仍然满足工艺要求, 同时球磨机处理能力提高了2. 8 % 。钢球配级及充填率的优化, 磨矿单位能耗下降0. 30 ~ 0. 50 k W·h /t。
1.4 球磨机中矿浆停留时间优化节能
矿浆在球磨机中的停留时间是球磨机选择计算以及考察球磨机效率的一个非常重要的参数之一。但在矿山实际生产中, 矿浆在球磨机中停留时间的确定非常复杂, 它既与磨矿系统的工作性质有关, 又受球磨机结构形式的影响[8]。
同时, 因为球磨机中矿浆停留时间这个工艺参数数值显示不是很直观, 在目前的工艺理论研究中经常被忽视, 但可以根据球磨机的入口流速、给料嘴直径、给料口与矿浆面的高差、单位时间球磨机给料矿浆量等等一些参数粗略地推算出来。
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