焦家金矿磨矿介质配比优化试验研究与应用

doi:10.11872/j.issn.1005-2518.2022.01.069

黄金科学技术 ›› 2022, Vol. 30 ›› Issue (1): 122-130.doi: 10.11872/j.issn.1005-2518.2022.01.069

焦家金矿磨矿介质配比优化试验研究与应用

衣成玉¹(),裴英杰²(),马帅³

^1.山东黄金矿业（莱州）有限公司焦家金矿，山东莱州 261441
^2.昆明理工大学国土资源工程学院，云南昆明 650093
^3.省部共建复杂有色金属资源清洁利用国家重点实验室，云南昆明 650093

收稿日期:2021-06-03 修回日期:2021-11-06 出版日期:2022-02-28 发布日期:2022-04-25
通讯作者: 裴英杰 E-mail:ycy1968513@126.com;z179180802@163.com
作者简介:衣成玉（1968-），男，山东莱州人，高级工程师，从事选矿设备与工艺研究工作。ycy1968513@126.com
基金资助:
国家自然科学基金地区科学基金项目“磨矿条件对黑钨矿微细粒粒度特性和界面性质影响及调控机制研究”(51964044)

Experimental Study and Application of Grinding Medium Ratio Optimization in Jiaojia Gold Mine

Chengyu YI¹(),Yingjie PEI²(),Shuai MA³

^1.Jiaojia Gold Mine, Shandong Gold Mining (Laizhou) Co. , Ltd. , Laizhou 261441, Shandong, China
^2.School of Land Resource Engineering, Kunming University of Science and Technology, Kunming 650093, Yunnan, China
^3.State Key Laboratory for Clean Utilization of Complex Nonferrous Metal Resources, Kunming 650093, Yunnan, China

Received:2021-06-03 Revised:2021-11-06 Online:2022-02-28 Published:2022-04-25
Contact: Yingjie PEI E-mail:ycy1968513@126.com;z179180802@163.com

摘要/Abstract

摘要：

针对焦家金矿选矿厂球磨机单位球耗高、磨机效率偏低和磨矿产品粒度组成不均匀等问题，基于矿石力学性质和磨矿循环产品粒度分布，采用段氏球径半理论公式计算得到推荐方案介质配比，并建立对照方案进行实验室磨矿对比试验，最终确定初装球方案为：Φ90∶Φ70∶Φ50∶Φ40∶Φ30=15∶25∶20∶15∶25。2016年10月26日开始对焦家金矿3#球磨机（MQG2736）进行工业试验，工业试验后磨机排矿磨矿细度 -0.074 mm产率较试验前提高了4.06%，粗粒级+0.30 mm产率降低了5.64%，磨机处理量提高了6.42%，表明推荐球比方案更适合现场球磨作业，有利于提高磨矿产品质量。

关键词: 介质配比, 磨机处理量, 磨矿产品质量, 磨矿优化, 选矿厂, 焦家金矿

Abstract:

Gold has been widely used because of its easy forging and corrosion resistance，and it promotes the development of daily life，industry and global economy. Gold ore separation is mainly composed of raw ore crushing，grinding classification，flotation and concentration. The quality of grinding products is directly determined by the addition system of grinding medium，which affects the beneficiation index and the economic benefit of the concentrator. Grinding operation is an important part of gold recovery. The optimization of grinding medium system can effectively improve the quality of grinding products，and make more qualified fractions enter the flotation process，which is beneficial to the separation and enrichment of gold mines. There are some problems in the first-stage grinding workshop of Jiaojia gold mine，such as high unit ball consumption of ball mill，low grinding efficiency and unreasonable particle size composition of grinding products，which greatly affect the normal production situation and separation index of concentrator and lead to low economic benefits of mine. In order to solve the above problems，this paper optimized the grinding medium addition system of ball mill to improve the quality of grinding products. The mechanical properties of ore were determined and the particle size composition of ore was screened. Based on the mechanical properties of ore and the particle size distribution of grinding cycle products，the medium ratio of the recommended scheme was calculated by Duan's semi-theoretical formula of spherical diameter as Φ90∶Φ70∶Φ50∶Φ40∶Φ30=15∶25∶20∶15∶25. In addition，four groups of schemes，i.e.，field scheme，recommended scheme，oversize scheme and undersize scheme，were tested in laboratory grinding contrast test and grinding contrast test under different sand return ratio in a discontinuous Φ450×450 mm ball mill in laboratory. The yield of roughing grade，easy-to-select grade，optional grade and superfine grade were taken as evaluation indexes. Finally，the initial ball loading scheme was determined as follows：Φ90∶Φ70∶Φ50∶Φ40∶Φ30=15∶25∶20∶15∶25.The industrial test of 3# mill （MQG2736） in Jiaojia gold mine was started on October 26，2016. After the industrial test，the content of -0.074 mm in ore discharge of No.3 mill increased by 4.06%，the content of +0.30 mm decreased by 5.64%，and the processing capacity of No.3 mill increased by 6.42% during the industrial test period. This shows that the recommended ball ratio scheme is more suitable for increasing the content of middle easy-to-choose fraction and reducing the content of over-crushed fraction than before the industrial test，which can effectively increase the output per hour，and has certain reference significance for similar mines.

Key words: medium ratio, mill processing capacity, grinding product quality, grinding optimization, concentrator, Jiaojia gold mine

中图分类号:

TD921+

衣成玉,裴英杰,马帅. 焦家金矿磨矿介质配比优化试验研究与应用[J]. 黄金科学技术, 2022, 30(1): 122-130.

Chengyu YI,Yingjie PEI,Shuai MA. Experimental Study and Application of Grinding Medium Ratio Optimization in Jiaojia Gold Mine[J]. Gold Science and Technology, 2022, 30(1): 122-130.

图/表 14

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表12

参考文献 0

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编号	矿石密度/（g·cm^-3）	单轴抗压强度/MPa	平均强度/MPa	割线弹性模量E₅₀/（×10⁴MPa）	E₅₀平均值	割线泊松比U₅₀	U₅₀平均值
1#矿块	2.72	72.40	80.50	1.22	1.20	0.43	0.37
		88.20		1.14		0.34
		80.80		1.24		0.33
2#矿块	2.88	67.20	66.70	1.04	1.21	0.28	0.28
		70.00		1.25		0.26
		62.80		1.34		0.31
3#矿块	2.78	69.20	72.40	1.03	1.09	0.32	0.32
		71.20		1.07		0.33
		76.80		1.17		0.32

粒级/mm	球磨机给矿		旋流器沉砂		旋流器溢流		球磨机排矿
粒级/mm	产率/%	正累积产率/%	产率/%	正累积产率/%	产率/%	正累积产率/%	产率/%	正累积产率/%
合计	100.00	-	100.00	-	100.00	-	100.00	-
+15.00	0.29	0.29	-	-	-	-	-	-
15.00~12.00	4.12	4.41	0.16	0.16	-	-	-	-
12.00~8.00	18.38	22.79	1.40	1.56	-	-	0.56	0.56
8.00~5.00	32.59	55.38	4.26	5.82	-	-	2.31	2.87
5.00~2.50	6.05	61.43	2.30	8.12	-	-	2.76	5.63
2.50~0.90	13.21	74.64	8.28	16.40	0.02	0.02	7.94	13.57
0.90~0.45	7.85	82.49	17.03	33.43	0.42	0.44	15.05	28.62
0.45~0.30	4.08	86.57	19.66	53.09	3.12	3.56	17.32	45.94
0.30~0.20	2.22	88.79	12.39	65.48	6.44	10.00	11.54	57.48
0.20~0.15	2.74	91.53	13.53	79.01	15.63	25.63	14.41	71.89
0.15~0.10	1.06	92.59	4.43	83.44	8.83	34.46	4.95	76.84
0.10~0.074	1.00	93.59	3.79	87.23	9.42	43.88	4.22	81.06
0.074~0.038	1.69	95.28	4.38	91.61	16.16	60.04	3.54	84.60
0.038~0.019	1.38	96.66	2.52	94.13	11.39	71.43	6.50	91.10
0.019~0.010	1.05	97.71	1.81	95.94	10.38	81.81	3.25	94.35
-0.010	2.29	100.00	4.06	100.00	18.19	100.00	5.65	100.00

级别/mm	全给矿产率 /%	扣除-0.30 mm后待磨产率γ待/%	各组适宜球径/mm	推荐球比 /%
合计	100.00	100.00	-	100.00
+8.00	12.19	15.79	90	15
8.00~5.00	18.43	23.89	70	25
5.00~0.90	14.92	19.34	50	20
0.90~0.45	12.44	16.12	40	15
0.45~0.30	19.18	24.86	30	25
-0.30	22.84	-	-	-

方案	介质配比	平均球径/mm
推荐方案	Φ90∶Φ70∶Φ50∶Φ40∶Φ30=15∶25∶20∶15∶25	54.50
现场方案	Φ100∶Φ80∶Φ60∶Φ40=20∶20∶40∶20	68.00
偏大方案	Φ90∶Φ70∶Φ50∶Φ40=20∶20∶40∶20	60.00
偏小方案	Φ80∶Φ60∶Φ40∶Φ30=20∶20∶40∶20	50.00

方案	γ_+0.30mm/%	γ_{-0.15+0.038mm}/%	γ_-0.038mm/%	γ_-0.074mm/%
推荐方案	1.14	36.03	42.80	59.42
现场方案	4.54	32.44	37.74	52.81
偏大方案	2.17	33.34	41.30	56.52
偏小方案	1.38	36.78	43.83	60.21

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方案	γ_+0.30mm/%	γ_{-0.15+0.038mm}/%	γ_-0.038mm/%	γ_-0.074mm/%
推荐方案	2.18	36.83	38.00	57.33
现场方案	6.77	32.28	35.13	50.71
偏大方案	3.73	34.72	36.90	54.47
偏小方案	2.19	36.92	41.09	58.40

粒级 /mm	推荐方案			现场方案
粒级 /mm	产率 /%	品位 /（×10^-6）	分布率 /%	产率 /%	品位 /（×10^-6）	分布率 /%
合计	100.00	2.94	100.00	100.00	2.94	100.00
0.90~0.45	0.45	0.30	0.05	0.60	0.40	0.08
0.45~0.30	1.73	1.20	0.71	6.17	1.20	2.52
0.30~0.20	8.68	3.50	10.48	13.28	2.40	10.85
0.20~0.15	13.31	6.10	27.62	12.54	2.50	10.67
0.15~0.10	14.27	3.40	16.73	13.14	3.30	14.75
0.10~0.074	4.23	5.80	8.34	3.56	3.50	4.24
0.074~0.038	18.33	3.40	21.20	15.58	4.20	22.26
0.038~0.019	11.64	1.90	7.52	10.29	3.60	12.60
0.019~0.010	9.07	1.30	4.01	8.16	1.60	4.44
-0.010	18.29	0.60	3.74	16.68	3.10	17.59

试验阶段	时间	-0.074 mm/%	+0.30 mm/%
工业试验前	2016年3月	18.94	45.94
工业试验后	2016年11月8日	25.19	34.15
	2016年11月15日	22.06	42.12
	2016年11月22日	21.75	44.64
均值		23.00	40.30

日期	工业试验前			工业试验后
日期	运行时间/h	总处理量/t	平均处理量/（t·h^-1）	运行时间/h	总处理量/t	平均处理量/（t·h^-1）
平均值	4 068.35	141 461.97	34.77	3 824.45	138 177.19	36.13
2016-05-06至2016-05-20	343.40	11 579.53	33.72	608.00	19 839.21	32.63
2016-05-21至2016-06-20	736.00	25 918.60	35.22	720.00	26 494.90	36.80
2016-06-21至2016-07-20	720.00	25 284.53	35.12	744.00	27 495.08	36.96
2016-07-21至2016-08-20	744.00	25 972.19	34.91	702.45	24 822.64	35.34
2016-08-21至2016-09-20	725.95	25 075.91	34.54	672.00	25 525.02	37.98
2016-09-21至2016-10-24	799.00	27 631.21	34.58	378.00	14 000.34	37.04

年份 /年	新增产值/万元	新增利税/万元	新增利润/万元	节资总额/万元	总效益/万元
累计	51 470.25	19 429.90	32 040.35	1 045.37	33 085.72
2016	9 663.09	3 647.82	6 015.27	204.41	6 219.68
2017	11 308.82	4 269.10	7 039.72	209.96	7 249.68
2018	9 885.71	3 731.86	6 153.85	207.15	6 361.00
2019	10 078.71	3 804.57	6 274.14	212.11	6 486.25
2020	10 533.92	3 976.55	6 557.37	211.74	6 769.11

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粒级/mm	工业试验前			工业试验后
粒级/mm	产率/%	正累积产率/%	负累积产率/%	产率/%	正累积产率/%	负累积产率/%
总和	100.00	-	-	100.00	-	-
0.30	5.53	5.53	100.00	4.04	4.04	100.00
0.30~0.15	25.17	30.70	94.47	25.82	29.86	95.96
0.15~0.10	10.58	41.28	69.30	10.68	40.54	70.14
0.10~0.074	9.93	51.21	58.72	4.25	44.79	59.46
0.074~0.038	14.97	66.18	48.79	22.02	66.81	55.21
-0.038	33.82	100.00	33.82	33.19	100.00	33.19