对于黄金企业来说，能耗指标一直是企业考核的重要指标。作为资源型行业，在某种程度上，黄金矿山是以能源换资源的行业，因此，降低能耗始终是黄金企业的目标，是其孜孜不倦的追求。
“十二五”期间，国家科技部专门设立课题，研究降低黄金矿山磨浮能耗的工艺和装备，各大黄金矿山企业也积极响应，纷纷开展技术创新和装备研发工作。虽然工作取得了一定成果，但令人遗憾的是，效果并不显著，黄金矿山磨浮工段能耗始终居高不下。
现状：大部分选矿厂未达标
选矿厂是矿山企业的主要生产单位和重要组成部分，运用各种选矿方法和工艺流程，从原矿中获取品位较高的精矿。从功能上来看，选矿厂主要承担矿石的破碎、磨矿、浮选和尾砂输送等作业。
磨矿作业是矿物分离极其重要的生产环节，也是选矿厂能耗最大的作业环节。据统计，磨矿能耗约占选矿厂总能耗的40%到60%，而浮选则占选矿厂总能耗的10%到20%，可以说磨矿和浮选是选矿厂的耗能“大户”。
“在磨浮作业环节，耗电量最大的就是用于磨矿的球磨机了，其他的像渣浆泵、振动筛、浮选机、鼓风机等也是高耗电设备。” 河南金源黄金矿业有限责任公司董事长王瑞祥说。
据《中国黄金报》记者了解，河南金源公司2016年1月至7月电力消耗总量为3453.1万千瓦时。其中，选矿厂消耗2246.4万千瓦时，占公司消耗总量的65%;磨矿作业消耗电量1260.58万千瓦时，浮选作业消耗电量455.37万千瓦时，磨浮合计为1715.95万千瓦时，占选矿厂消耗量的76%，占全公司电力消耗的49.7%。
从处理矿量消耗电力指标上看，河南金源公司选矿厂磨矿作业动力单耗18.48千瓦时/吨、浮选作业动力单耗6.68千瓦时/吨，两者合计25.16千瓦时/吨，占选矿厂动力单耗32.94千瓦时/吨的76%，占全公司动力单耗50.63千瓦时/吨的49.7%。
“按照磨矿细度在-200目(小于0.074毫米)85%以上考虑，如果采用传统破碎磨矿的能耗大约在24.5千瓦时/吨至33千瓦时/吨，如果采用半自磨+球磨工艺，磨矿能耗大约在27千瓦时/吨至41千瓦时/吨;浮选能耗大约在7.5千瓦时/吨至10千瓦时/吨。”北京矿冶研究总院冶金所选矿高级工程师何国华介绍说。
“根据最新的金矿选冶单位产品能源消耗限额标准中，对新建及改扩建金矿选冶单位产品综合能耗的要求标准，在已经建成的选矿厂中，达到国家先进值标准的企业不超过5%，大部分没有达到准入值标准。换句话说，如果这些企业是新建企业的话，基本上无法通过批准建厂的。但是，现在基于各方面的因素，这些企业还在继续生产。”长春黄金研究院总工程师张清波感慨道。
湖北三鑫磨浮工段一名球磨工在添加钢球，确保“4261”球磨机电流达到140A以上，提高磨矿效率。
原因：电能利用率低
磨矿就是通过球磨机把粗矿磨成粉末状的细矿，球磨机的工作过程是物料经进料端盖中空轴陆续进入筒体内，在筒体旋转时，产生离心力和摩擦力，使介质(钢球)和矿石随筒壁上升至一定高度时，借助自身重量呈抛物线落下或泻落而下，矿石的磨碎主要是靠破碎介质落下时的冲击力和运动时研磨作用来实现的，筒内矿石的移动是靠不断给入矿石的压力来实现的。
“真正有用的是磨矿介质下落的能量，大部分的能源都用在提升上了。此外，球磨机是滚动磨矿，互相之间只是点接触，利用率低。这两方面导致真正用于磨矿的电能较少，大部分都在磨矿过程中浪费了。据统计，磨矿的电能利用率只有30%至40%。”张清波说。
磨矿是浮选的物料准备过程，而破碎则与磨矿紧密联系在一起。在进行磨矿之前，需要先进行矿石破碎，使矿石达到合适的矿粒度。确定球磨机的最适宜给矿粒度(即最终破碎产物粒度)时，需考虑破碎和磨矿总的技术经济效果。破碎的产物粒度愈大，破碎机的生产能力会愈高，破碎的电能消耗也愈低;但磨矿机的生产能力将降低，磨矿的电能消耗增高。反之，碎矿的产物粒度愈小，破碎机的生产能力减小，碎矿的电能消耗高;但磨矿机的生产能力将提高，磨矿的电能消耗可减少。
但是在实际生产中，由于设备的差异，不同的磨矿设备对矿石的矿粒度要求也不同，这也是导致无法最大化生产效率、降低能耗的原因之一。
解决：研发先进设备和工艺
对于黄金企业来说，降低能耗意味着降低成本，因此各大黄金集团投入巨大精力研究降低磨浮能耗的方法。“目前还没有什么设备或技术可以取代球磨机。”张清波说，“国内普遍在使用的还是老式的球磨机，而像德国的超细磨，已经能够将粗矿磨成直径为十几微米的细矿了，我们需要引进和研发先进的设备和技术。”
国内许多选矿厂由于设备的限制，导致无法有效降低能耗，有些企业还在使用一些老旧设备。“金山金矿的7台球磨机都是上世纪90年代的设备，多碎少磨、优化流程等已经没有挖掘的空间了，更换更先进的设备是我们目前唯一降低能耗、降低成本的办法。”江西金山矿业有限公司副总经理袁振勇表示，“目前我们的选矿成本达到了60—70元/吨，如果更换设备，选矿成本能降低近20元/吨。”
张清波也强调：“设备的先进程度对磨矿效率的提高有很大帮助，能有效降低能耗和成本。”
浮选也是高耗能工段，据张清波介绍，现在普遍使用的还是小型的浮选机，能耗高、效率低。因此，浮选也需要在设备和工艺上进行革新，目前浮选的发展趋势是浮选机大型化和浮选柱。“浮选机大型化，一次浮选可以处理更多的矿浆，能提高浮选效率;而浮选柱不需要强搅拌就能够达到分离浮选的要求，能几十倍的降低浮选能耗。”他说。
设备水平是决定能耗高低的关键因素，优化设备配件也可以降低能耗。河南金源金矿计划把现在所用的铸钢衬板换成橡胶衬板，橡胶衬板质量小，能有效降低筒体质量，从而降低了电机的负荷，节约电力消耗，在更换时也比较方便，大大降低了停机时间，提高了企业运作效率。同时，橡胶衬板采用专用配方，经高压硫化处理，耐磨性能大幅提高，橡胶自身特有的弹性缓冲还可大大降低激烈冲击，有效延长使用寿命，预计使用寿命可达锰钢衬板的1.5倍至2倍。
“运用节能补偿器最多可以节能15%。”张清波说，“因为球磨机是脉冲式的，并不是匀速转动，而是时快时慢，节能补偿器将多余的电能储存起来，在需要时再释放出来。”
此外，通过改进磨浮工艺也可以降低能耗。经过几十年的实践经验总结，目前已经逐渐形成了破碎与磨矿相结合、多碎少磨的工艺理念。通过破碎机破坏矿石的内部结构，降低矿石的强度和矿粒度，然后再用磨机进行磨矿，从而提高综合磨矿效率。
河南金源公司在2008年完成改扩建至今，生产工艺已非常稳定，磨浮作业工段作为最重要的选矿工段，其工艺及设备已非常稳定。王瑞祥说：“在保证正常日处理量及设备运转率的情况下，金源金矿选矿厂各个设备的动力消耗已基本稳定，短期内难以有效降低。”
于是，河南金源公司考虑通过适当的小改措施来节约能耗。“我们可以通过加强日常管理，以管理促节能，当出现设备检修需要停机时，引导操作工做出正确的停机顺序，尤其是浮选工段，通过及时排矿，及时关闭高压风机，可有效防止出现设备空转，造成能源浪费。”王瑞祥说，“完善生产组织，通过合理配矿，均匀给矿，能提高球磨机的运转效率，防止出现球磨机空转，造成能源浪费。”
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