磨矿工艺的研究进展

磨矿是矿物加工过程中必不可少的工序，其目的是通过对原矿的磨矿加工，使原矿中共生的有价矿物成分与脉石成分解离成相对独立的单体，或多种有价成分之间及与脉石之间解离成相对独立的单体，用物理选矿方法将有用组分分离成单独的精矿。因此，针对不同矿种和矿山磨矿工艺的研究和应用历来受到重视。

近年来，磨矿工艺主要包括阶段磨矿工艺、自磨和半自磨工艺、高压辊磨—球磨工艺等，发展和应用推广较快。

1.选择性磨矿分级预选工艺

冯其明等人介绍了所研发的“铝土矿选择性磨矿—聚团浮选脱硅”。工艺及其在中州铝业公司工业应用的效果。该工艺充分利用铝土矿的选择性碎解特性进行选择性磨矿，使磨矿产品中粗粒级的铝硅比提高，将粗粒级直接作为精矿，再通过选择性聚团浮选处理细粒级，产出细粒浮选精矿，与粗粒精矿合并。

王翠花等人报道了某石英-萤石矿的选择性磨矿分级预选工艺。由于目的矿物和脉石矿物的硬度差值较大，通过在磨矿分级的中间过程中简单地设置筛分设备，提前甩去难磨、低品位的脉石，减少进入浮选的矿量，提高球磨机的处理能力，从而达到节能降耗的目的。

2.一段磨矿工艺

西部矿业公司锡铁山铅锌矿，由于铅矿物的嵌布粒度比较粗，与其他矿物的嵌布关系比较简单，原矿采用一段闭路磨矿工艺。云天化国际化工富瑞分公司磨矿系统采用一段闭路磨矿。

在一段闭路磨矿工艺中，有时还会增加一次控制分级，以达到合格的单体解离度以满足后续选别作业。山东招金矿业金翅岭金矿将原磨矿工艺由一次闭路磨矿系统改造为一段磨矿、一段检査分级、一段控制分级的闭路磨矿分级系统。

3.二段磨矿工艺

当矿石嵌布粒度较细，要求磨矿细度达到-0.074mm粒级含量大于75%以上方能获得较好选别指标的矿石，通常需采用二段磨矿工艺。两段磨矿的突出优点是能够得到较细的产品，能在不同磨碎段进行粗磨和细磨，且产品粒度组成均匀，过粉碎现象少。二段闭路球磨工艺是选矿厂目前应用最广泛的磨矿工艺。一般情况下，一段磨矿采用格子型球磨机和螺旋分级机组成闭路，二段磨矿采用溢流型球磨机和旋流器分级组成闭路。

刘世旭介绍了云南大红山铜矿采用一段磨矿与两段磨矿的对比研究。同规格的磨机，在处理中等偏硬矿石物料时，两段磨矿的单位生产能力比一段磨矿高0.1～0.2t/(m3.h)，系统生产能力可提高7%左右，两段闭路磨矿的产品粒度特性优于一段闭路磨矿。

4 . 棒磨+球磨工艺

棒磨+球磨工艺属于两段磨矿工艺，其中的第一段磨矿采用开路棒磨机，或棒磨机+球磨机，第二段磨矿采用溢流型球磨机。

我国最大的铜镍矿甘肃金川有色金属公司选矿厂二选矿车间处理能力达到9000t/d，现行原则流程是两段磨矿，阶段浮选，其中一段磨矿由棒磨机和球磨机组成。柿竹园钨钼铋多金属矿的1000t/d选矿厂采用了棒磨+球磨工艺，其中一段磨矿采用一台螺旋分级机作为棒磨机的检查分级和球磨机的预先分级，二段磨矿采用溢流型球磨机。陆朝波介绍了广西华锡集团车河选矿厂应对原矿锡品位波动的技术措施，其磨矿工艺组成为棒磨+球磨工艺。

5 . 阶段磨矿阶段选别

常用的阶段磨浮流程是两段磨浮流程，其可能方案有三种：粗精矿再磨流程、中矿再磨流程和尾矿再磨流程。随着富矿资源的减少，为了从贫细矿物资源中有效地分离、富集有用矿物，阶段磨矿阶段选别工艺日趋受到重视。如粗精矿再磨流程、中矿再磨流程、尾矿再磨流程。

A 单一自磨工艺

自磨机(autogeneous mill)是以被粉碎物料本身作为粉磨介质的磨机，与球(棒)磨机相比，自磨机的给矿粒度大，一般为200～300mm，破碎比大，能取代中、细碎及一段磨矿，简化碎磨流程。湿式自磨机处理含水含泥高的矿石时，可免去洗矿作业，简化破碎筛分流程，具有明显的优越性。

B 半自磨+球磨流程

半自磨+球磨流程，又称SAB流程(SA：半自磨机，semi-autogeneous mill;

B:球磨机，ball mill)。2006年在加拿大温哥华召开了第四届国际自磨/半自磨会议，出版了四卷论文集，会议论文集116条题录已在《国外金属矿选矿》杂志2007年第二期上翻译发表，文集大量介绍了国外半自磨工艺的发展和应用现状。2011年第五届国际自磨/半自磨会议在加拿大温哥华举行，并拟定2015年举行第六届会议。

为了解决自磨机中难磨粒子的问题，提高磨碎效率，在自磨机中加人少量钢球(球径80～180mm)，这时称为半自磨机。半自磨机的钢球充填率一般为6%-12%，总的物料充填率不超过30%-40%。转速率为70%-80%，破碎比可达100-150。因为半自磨工艺有处理能力大、节省破碎磨矿能耗、降低粉尘污染、流程简单等优点，国外半自磨工艺发展迅速，20世纪80年代以后新建的大型选矿厂多数采用了半自磨工艺，成为选矿领域的常规工艺。

C 半自磨+闭路球磨+顽石细碎

半自磨+闭路球磨+顽石细碎流程，又称SABC流程(SA：半自磨机，semi-autogeneous mill;B：球磨机，ball mill;C：圆锥破碎机，cone crusher)。SABC流程同时采用了两种强化磨矿措施，即半自磨和从磨机中引出砾石进行破碎，可有效解决难磨临界粒度物料的积累问题。它是目前比较流行的流程，近年来世界上许多大型金属矿山采用这种流程，比如澳大利亚的Cadia金矿、智利的Escondida铜矿(四期)、巴西Sossego铜矿及美国Kennecott铜矿(改造)等，是目前国外大型选矿厂推广应用最多的流程。

6.高压辊磨一球磨工艺

应用高压辊压机符合“多碎少磨”的原则，高压辊磨机早在我国水泥工业获得了广泛应用。温平介绍了Φ4.8m×9.5m球磨机与辊压机联合水泥粉磨系统的改造。1995年8月，Krupp Polgsius公司生产的Φ2.4m×1.4m PoLycom型高压辊磨机，用于美国的Cyprus Sierita铜矿，开始在冶金行业受到普遍

关注。近年来，澳大利亚的One steel磁铁矿选矿厂、俄罗斯Zapadnoye金矿选矿厂、澳大利亚Boddington Gold Mine金矿等均采用了高压辊磨机粉碎矿石。我国于2007年年初在马钢集团南山矿业公司凹山选矿厂率先引进一台德国产的高压辊磨机粉碎铁矿石。2013年8月，中铝河南分公司氧化铝厂高压辊磨机项目投产，经实际生产检验，该高压辊磨机磨出的高铝矿石粒度小于-8mm的合格率达到85%以上，投入正常生产后可提高格子型球磨机、管磨机产能20%，大幅降低能耗。高压辊磨—球磨工艺的经济性，可与半自磨—球磨工艺竞争。高压辊磨—球磨工艺也是选矿行业的发展方向。