高压辊磨机在黄金矿山的应用.doc

高压辊磨机在黄金矿山的应用在黄金矿山采用高压辊磨机进行矿石破碎的试验研究起步也比较早。上世纪 90年代, 澳大利亚的KCGM ( K algoorlie Conso lidated Go ld M ine ) 和 BGM( Boddington Gold M ine)这两个黄金矿山曾分别就地建立过试验厂进行高压辊磨机的半工业试验, 以获得较接近生产运行实际的有关数据, 为项目决策提供依据。两家矿山的试验结果大体上是一致的,但因各自的实际情况有异, 两家矿山最终作出的决策不同位于南澳的 KCGM 于 1993年开始考虑引入高压辊磨机粉碎工艺将矿石处理能力从 4. 8 M t/a提高到 7. 5 M t/a 的可行性。初期的工程化研究以实验室小型高压辊磨机的粉碎试验结果为依据, 研究结果表明, 与其他方案相比, 在原有流程的第 3段破碎回路中加入高压辊磨机作业来降低后续球磨的给矿粒度, 可节省投资和运行费用。但该研究也分析了在实际应用高压辊磨机时需要解决的一些工艺技术问题。为了在连续生产的条件下检验初期研究阶段提供的流程和工艺技术数据, 细化对运行费用的分析, 以及了解此工艺对下游磨矿、浮选和氰化浸出的影响, 该矿于 1993年下半年设立了一个试验厂进行高压辊磨机粉碎的半工业试验。试验厂用的高压辊磨机辊径为 900 mm, 辊宽为 250 mm, 驱动功率为2 ! 90 kW。矿石通过颚式破碎机和圆锥破碎机破碎至 - 50 mm 占 100% 后作为高压辊磨机的给矿。高压辊磨机的排矿产物通过分料装置分出边缘产物(边料 )和中部产物分别堆存, 边料所占的比例可在0至 50% 之间任意调节。该试验提供了关于给矿粒度、物料含水量、辊面类型等因素对设备处理量及粉碎效果影响的定量数据, 同时也暴露了给矿颊板磨损、辊面柱钉折断、设备运转率低及需要强化粉尘控制等一系列问题。对高压辊磨机产物的筛分试验在12 mm 和 6. 75 mm 的筛分粒度下进行, 结果表明不需专门的打散处理就可取得大于 90% 的筛分效率。试验还表明, 高压辊磨机粉碎产物的球磨功指数比常规破碎物料的球磨功指数低约 17% 。但此工艺对下游浮选和氰化浸出的好处未能得到显现。根据研究结果, 为达到所需的扩产效果需要使用 2台光滑辊面的高压辊磨机并新增 1台球磨机, 选择光滑辊面是因为当时的柱钉辊面尚处在研发初期, 还未成熟。最终的评估分析认为, 采用高压辊磨机工艺在投资和运行费用上并没有优越性, 不是该矿扩大产能的最佳选择。因此, 采用高压辊磨机的工艺方案未能得到认可。位于西澳的 BGM 于 1987 年开始出产黄金, 首先开采的氧化矿资源仅可维持生产 14 a。上世纪90年代初, 该矿开始评估处理矿床氧化帽下方的大量低品位含金铜原生矿的可行性。碎矿流程的备选方案之一就是利用高压辊磨机进行细碎。尽管当时的柱钉辊面技术尚处于研发初期, 辊面磨损和设备运转率问题会影响对高压辊磨机碎矿工艺的选择,但该工艺的高效节能还是得到肯定。 1996年, 该矿开发了一个试验性的原生矿露天采场, 用来给半工业试验厂供矿。试验厂使用的高压辊磨机正是1993年在 KCGM 使用过的那一台。半工业试验开始于 1996年初, 试验矿石共计 33 000 ,t 在浅表矿选厂破碎至 - 35 mm 占 100% 后作为高压辊磨机的给矿。整个半工业试验进行得比在 KCGM 试验厂要广泛和深入, 包括为确定设备工作参数的开路试验,为了解设备运转率和磨损情况的闭路试验, 以及为评估对下游作业的影响生产试料。将筛上物料返回高压辊磨机的闭路试验共做了 3套, 其中两套的筛分粒度为 12 mm, 另一套的筛分粒度为 7 mm。设备总共处理了 28 000 t给料 (包括筛分返回物料 ), 获得最终产物 18 000 。设备的运转率为 90% , 给矿颊板和辊面的磨损仍被认为是会影响选择高压辊磨机方案的最大风险因素。另外, 粉尘控制也是需要关注的问题。高压辊磨机粉碎产物被送往浅表矿选厂继续进行下游处理。考查结果表明, 与处理常规破碎流程的产物相比, 球磨的作业功指数略有降低,但后续的氰化浸出结果并没有显著的差异。在这期间对采用半自磨的方案也进行了深入的研究和比较, 同时业主还购进了邻近的一个金矿以增加资源总量。随着近些年来柱钉辊面技术的不断完善, 采用高压辊磨机的方案终于于 2006年 2月获得批准。工程建设始于 2007年初, 投产时间为 2009年 7月,生产能力为每年处理 3 500万 t矿石。原矿开采出来后先用旋回破碎机 (共 2台 )粗碎至 - 150 mm 占80% , 再运送至选厂, 经圆锥破碎机 (共 5 台 )中碎后用筛孔尺寸为 50 mm 的振动筛筛分, 筛下产物作为高压辊磨机的给矿, 筛上产物返回中碎。细碎用的 4台高压辊磨机辊径为 2 400 mm, 辊宽为 1 650mm, 柱钉点阵辊面, 驱动功率为 2 ! 2. 8 MW。高压辊磨机的排矿产物经过筛分粒度为 11 mm 的湿式筛分, 筛上物料返回高压辊磨机, 筛下产物进入由水力旋流器和球磨机组成的磨矿回路, 最终获得细度为 - 150 m 占 80% 的粗磨产物。俄罗斯的查帕德诺依 ( Zapadnoye)矿是全球首家成功的把高压辊磨机应用于黄金矿石的破碎的。该矿投产于 2003 年夏季, 每年处理矿石以及粗碎加 SABC(带顽石破碎的半自磨, 顽石破碎100万 t。原矿经颚式破碎机粗碎至 - 100 mm 后,再由反击式破碎机与振动筛构成的回路中碎至 - 20mm, 作为高压辊磨机的给矿。用于第 3段破碎的是1台辊径 1 000 mm, 辊宽 900 mm 的高压辊磨机, 驱动功率 2 ! 400 kW。高压辊磨机排矿产物通过湿法分散和筛分粒度为 1. 4 mm 的高频细筛, 筛上物料经脱水后返回高压辊磨机, 筛下产物进入由球磨机、多段旋流器及尼尔森分选机组成的磨矿加重选回路。各段重选的粗精矿再分别精选获得高品位金精矿, 精选尾矿作为后续氰化浸出的给矿。高压辊磨机柱钉辊面的工作寿命为 8 800 h。第 2家应用高压辊磨机的黄金矿山是澳大利亚维多利亚州的本迪沟 ( Bendigo )金矿的特点是含有大量粗粒金, 常规的破碎磨矿流程被认为会碾平和过磨这些粗大金粒而影响回收率, 因而选择了矿石经高压辊磨机细碎后先利用重选回收这些粗粒金, 重选尾矿再经球磨机磨矿后通过重选及浮选加浸出回收残余金的流程。用于细碎的高压辊磨机辊径为 1 000 mm, 辊宽为 500 mm, 处理量为100 t/h, 与筛分粒度为 4 mm 的筛分作业构成闭路。该回路投产于 2006年第 3季度, 最初采用的筛分粒度为 2 mm 的筛分作业曾出现过返砂含水量过高的问题。另外, 也暴露