半自磨工艺在国内的应用和发展

张国斌

摘 要：随着国内半自磨设备设计制造能力的进步以及半自磨流程相较传统碎磨流程具有的突出优点，近年来半自磨工艺在国内大型矿山（特别是金属矿山）应用越来越广泛，本文通过总结近年来半自磨技术在国内的应用，分析了半自磨工艺在国内应用的特点及发展趋势，对今后的发展方向提出了几点看法。

关键词：半自磨；应用；发展；趋势

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.18.042

1 半自磨工艺介绍

碎磨作业是选矿过程的重要环节，通过碎磨作业把有用矿石和脉石矿物物理分离，为矿物选别提供基本条件。传统碎磨作业包括碎矿筛分磨矿等诸多环节，设备数量多，作业流程长，作业过程粉尘大。半自磨工艺是指矿石经过粗碎后，直接进入半自磨机-球磨机进行磨矿，由半自磨代替破碎筛分及部分磨矿作业。半自磨工艺具有流程短，设备数量少，作业粉尘少，占地面积小，初期投资省等诸多优点。

2 国内半自磨应用的特点

近年来，由于半自磨流程的诸多突出优点及半自磨设备的配套成熟，国内新建（改扩建）的大型金属矿山，多数选择半自磨碎磨流程。近年来半自磨工艺在国内的应用呈现以下特点：

2.1 国产半自磨主体设备逐步替代进口设备

20世纪八九十年代，由于整体矿业行业不景气，半自磨系统在国内应用基本处于停滞期，国内半自磨设备严重落后于国际先进水平。2000年之后，国内大型金属矿山开始采用半自磨工艺，只能从国外引进的成熟半自磨设备。2004年铜陵铜业冬瓜山铜矿斯维达拉半自磨机（Ф8.53×3.96m）投产，2006年昆钢大红山铁矿美卓半自磨机（Ф8.53×4.27m）投产，2007年江铜贵冶渣选厂奥托昆普半自磨机（Ф5.2×5.2m）投产。随着半自磨机国内的应用及国内矿山开发的需要，以中信重工为代表的国内磨机制造厂家通过引进消化吸收及再创新，不断提高自身半自磨机设计制造能力，为半自磨机国产化打下了扎实的基础。2009年，第一台国产大型半自磨机在中金集团乌山铜钼矿投产，此后国产半自磨机在国内遍地开花，中金乌山二期，伊春鹿鸣矿业，太钢袁家村铁矿等都陆续采用了国产半自磨机。

2.2 半自磨工艺流程逐步向SABC流程转变

SAB半自磨流程是矿石经过半自磨机磨矿后进入振动筛，筛下产品经过泵打入旋流器-球磨流程进行磨矿，筛上顽石通过皮带返回半自磨机。SABC流程是在SAB流程的基础上演化而来，筛上顽石经过圆锥破碎机破碎后再返回半自磨机。由于引入了圆锥破碎机破碎顽石，可以通过圆锥破碎机调节半自磨磨矿回路，减少难磨粒子在半自磨机内的积累，流程适应性更强，系统可调节空间更大。本世纪初期冬瓜山铜矿，攀钢白马铁矿，江铜贵冶渣选厂等都采用SAB流程，之后投产的矿山几乎都采用了SABC流程，比如云铜集团普朗铜矿，中金集团乌山铜矿钼矿一期二期等等，并在实际生产积累了丰富的经验，选厂达产达标时间越来越短，部分选厂经过摸索改造实际生产能力甚至超过了设计生产能力。

2.3 半自磨机规格越来越大，单系统处理能力越来越大

随着现代矿山规模的发展，磨机及相应配套设备制造水平的提高，为半自磨设备大型化提供应用基础及制造基础。近年来，国内投产的金属矿山，半自磨机设备规格越来越大，单系统处理能力越来越大，目前国内已经投产乌山铜钼矿二期半自磨单系统日处理能力已经达到4.2万吨。2004年冬瓜山半自磨系统设计日处理能力1.3万吨，2007年大红山鹿鸣矿业单体系统处理能力达到了3.5万吨，目前在建的西藏巨龙铜业单系统日处理能力达到了5万吨。

2.4 随着国内半自磨的应用积累，半自磨控制技术也有所发展，逐步向自动化智能化发展

德兴铜矿联合北矿院开发了半自磨自动控制系统，通过开发磨矿专家系统自动检测磨机运行状况，自动调节磨矿系统给矿量，前给水量等关键运行参数。鹿鸣矿业公司通过引进霍尼韦尔DCS系统，对磨矿全过程进行在线监控，并通过智能系统对磨矿过程进行优化，取得了很好的效果。

3 国内半自磨发展面临的不足

虽然近几年国内半自磨技术及应用得到了很大的进步，但是在很多方面与国外半自磨运用成熟的国家还是有比较大的差距，主要体现在以下几个方面：

（1）半自磨关键设备比如驱动系统、控制系统、润滑系统等国内制造水平不高，产品可靠性稳定性于国外先进水平还存在比较大的差距，目前这些关键设备主要还是依赖于进口。

（2）半自磨技术基础理论不成熟，设备选型，试验方法等都是照搬国外经验，而国外经验有很多不适应本国矿山实际，造成试验设计制造与实际生产偏差较大。

（3）半自磨大规模实际应用时间比较短，在很多应用理论如半自磨机与球磨机能力匹配，半自磨机循环负荷、顽石量控制量、半自磨机混合充填率等方面没有系统研究，目前也仅是个别选厂结合自身条件有个别试验研究，并没有形成系统的可以指导半自磨生产实践的理论。

4 总结

半自磨碎磨工艺由于其自身优点，近年来在国内新建（改扩建）大型金属矿山开始了大规模应用，半自磨设备及工艺有了长足的发展和进步。但是由于应用时間还比较短，在一些关键设备，基础理论等方面还不成熟，还有很大的进步空间。

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