某大型銅礦處理礦石為斑巖性銅礦，礦石硬度高，可磨性差。一期碎磨系統(tǒng)采用常規(guī)三段一閉路+球磨流程 (3CB 流程)，處理量為 25 000 t/d；二期碎磨系統(tǒng)采用半自磨+球磨+頑石破碎流程 (SABC)和三段破碎+球磨流程的組合型碎磨工藝，處理量為 55 000 t/d，整體構(gòu)成了處理量為 80 000 t/d 的碎磨大系統(tǒng)。這種組合型碎磨工藝在國(guó)內(nèi)的首次創(chuàng)新使用，既充分發(fā)揮了半自磨流程短的優(yōu)勢(shì)，又合理利用了多碎少磨的碎磨工藝?yán)砟?，將半自磨磨礦產(chǎn)生的頑石引入三段破碎系統(tǒng)進(jìn)行破碎和磨礦，降低了整個(gè)碎磨系統(tǒng)的能耗和鋼耗。生產(chǎn)過(guò)程中，結(jié)合給礦礦石硬度變化，兩種碎磨工藝互通互聯(lián)，發(fā)揮各自碎磨工藝的優(yōu)勢(shì)和兩者的協(xié)同效應(yīng)。二期改擴(kuò)建項(xiàng)目從生產(chǎn)調(diào)試到達(dá)標(biāo)達(dá)產(chǎn)，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)條件經(jīng)歷了不同工藝流程的調(diào)整和操作參數(shù)的優(yōu)化。筆者結(jié)合該銅礦項(xiàng)目，研究了基于礦石試驗(yàn)和磨機(jī)選型技術(shù)的碎磨工藝應(yīng)用情況，并對(duì)不同生產(chǎn)階段的工藝運(yùn)行情況進(jìn)行分析和總結(jié)。

　　1 磨礦試驗(yàn)
　　
　　礦石的碎磨試驗(yàn)參數(shù)是選廠碎磨工藝設(shè)計(jì)的重要依據(jù)。半自磨機(jī)破碎物料時(shí)，同時(shí)存在 2 種碎磨形式，一種是高能級(jí)的沖擊破碎，另一種是低能級(jí)的研磨、磨蝕破碎，如圖 1 所示。JK 落重試驗(yàn)參數(shù)反映了礦石的抗沖擊破碎能力，磨蝕試驗(yàn)參數(shù)反映了礦石的抗研磨能力。針對(duì)該銅礦半自磨+球磨流程的工藝設(shè)計(jì)，采用了 JK 落重試驗(yàn)、磨蝕試驗(yàn)和邦德球磨功指數(shù)試驗(yàn)來(lái)獲取試驗(yàn)參數(shù)，用于半自磨機(jī)和球磨機(jī)的選型計(jì)算和碎磨礦工藝參數(shù)的確定。

　　1.1 JK 落重試驗(yàn)
　　
　　JK 落重試驗(yàn)是澳大利亞昆士蘭大學(xué) JKTech 公司開(kāi)發(fā)的一種測(cè)定礦石抗沖擊破碎特性的試驗(yàn)方法。該試驗(yàn)是在落重試驗(yàn)機(jī)上利用錘頭下落的沖擊作用來(lái)破碎礦石的單顆粒破碎試驗(yàn)。通過(guò)改變落錘的釋放高度和落錘質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)礦石顆粒在不同比功耗水平下的沖擊破碎。一個(gè)落重試驗(yàn)包含對(duì) 5 個(gè)粒級(jí)物料各進(jìn)行3 個(gè)比功耗水平的單顆粒沖擊破碎試驗(yàn)，一共有 15個(gè)粒度-比功耗組合。落重試驗(yàn)制樣的 5 個(gè)粒級(jí)為：-63 +53 mm，-45 +37.5 mm，-31.5 +26.5 mm，-22.4+19 mm，-16 +13.2 mm；比功耗變化范圍為 0.1～2.5 kW·h/t。
　　
　　試驗(yàn)后對(duì)破碎的礦石進(jìn)行篩分，得到 15 個(gè)不同比功耗對(duì)應(yīng)的粒度分布數(shù)據(jù)，粒度和比功耗關(guān)系的函數(shù)表達(dá)式為

　　式中：t10 為破碎后物料的粒度分布，定義為礦樣原始粒級(jí)的 1/10 對(duì)應(yīng)粒徑的篩下通過(guò)率，%；Ecs 為比功耗值，kW·h/t；A 和 b 為常數(shù)。將試驗(yàn)得到的 15 個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)通過(guò)參數(shù)擬合得到 A 值和 b 值，主要用于半自磨機(jī)的選型計(jì)算。
　　
　　通常用落重試驗(yàn)參數(shù) A 和 b 的乘積 (即 A×b 值)來(lái)反映礦石抗沖擊破碎能力大小，A×b 值越小，表明礦石抗沖擊破碎能力越強(qiáng)，礦石越硬；A×b 值越大，表明礦石抗沖擊破碎能力越弱，礦石越軟。

　　1.2 磨蝕試驗(yàn)
　　
　　磨蝕試驗(yàn)選取質(zhì)量為 3 kg、粒級(jí)為 -53 +7.5 mm的礦樣，放入 φ305 mm×305 mm 的滾筒型磨機(jī)中 (不添加任何磨礦介質(zhì))，且磨機(jī)以 70% 的臨界轉(zhuǎn)速率(轉(zhuǎn)速為 53 r/min) 運(yùn)轉(zhuǎn)，試驗(yàn)時(shí)間為 10 min。試驗(yàn)結(jié)束后，對(duì)試驗(yàn)產(chǎn)品進(jìn)行篩分，得到試驗(yàn)產(chǎn)品的粒度分布數(shù)據(jù)，測(cè)量出 t10 值。磨蝕試驗(yàn)結(jié)果為 ta 值 (ta=t10/10)，表征礦石的抗研磨能力，ta 值越大，表示礦石的抗研磨能力越差，礦石越易磨。
　　
　　1.3 邦德球磨功指數(shù)試驗(yàn)
　　
　　邦德球磨功指數(shù)廣泛應(yīng)用于球磨機(jī)的選型計(jì)算和磨礦過(guò)程的效率評(píng)價(jià)，是表征礦石在球磨機(jī)磨礦中研磨難易程度的一個(gè)指標(biāo)，它通過(guò)邦德球磨功指數(shù)試驗(yàn)間接測(cè)定。該試驗(yàn)采用標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)程序，要求試驗(yàn)的給礦粒度為 -3.35 mm，試驗(yàn)設(shè)備為 φ305 mm×305 mm 實(shí)驗(yàn)室球磨機(jī)，其轉(zhuǎn)速為 70 r/min，磨機(jī)內(nèi)的鋼球需要按照試驗(yàn)程序規(guī)定的鋼球規(guī)格和數(shù)量進(jìn)行添加。試驗(yàn)過(guò)程采用干式篩分閉路磨礦方式，同時(shí)保持每次循環(huán)中磨機(jī)給料量不變。根據(jù)每次循環(huán)新生成的篩下量預(yù)估并調(diào)整下一循環(huán)的磨機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)，直至閉路磨礦過(guò)程在循環(huán)負(fù)荷穩(wěn)定在 250% 時(shí)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，測(cè)出此時(shí)的每轉(zhuǎn)凈生成量 Gbp 值，并測(cè)定磨礦試驗(yàn)產(chǎn)品粒度 P80 值。根據(jù)試驗(yàn)給礦粒度 F80 值和分級(jí)篩篩孔尺寸 P 值，可計(jì)算出邦德球磨功指數(shù)試驗(yàn)值。

　　式中：P 為分級(jí)篩篩孔尺寸，µm；Gbp 為穩(wěn)定狀態(tài)下的每轉(zhuǎn)凈生成量，g/r；P80 為磨礦試驗(yàn)產(chǎn)品 80% 通過(guò)的篩孔尺寸，µm；F80 為磨礦試驗(yàn)入料 80% 通過(guò)的篩孔尺寸，µm。邦德球磨功指數(shù)越大，表明礦石在球磨機(jī)磨礦時(shí)越難磨，需要的磨礦功耗越高。

　　1.4 試驗(yàn)結(jié)果
　　
　　2016 年，該銅礦選取有代表性的 10 個(gè)礦樣，寄送至礦山重型裝備國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行礦石碎磨特性參數(shù)試驗(yàn)，試驗(yàn)參數(shù)作為該選廠半自磨機(jī)和球磨機(jī)的選型計(jì)算依據(jù)。該銅礦礦樣試驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)分析如表 1所列。對(duì) 10 個(gè)礦樣試驗(yàn)數(shù)據(jù)，分別統(tǒng)計(jì)了最軟礦樣試驗(yàn)參數(shù)、最硬礦樣試驗(yàn)參數(shù)、礦樣試驗(yàn)參數(shù)平均值和覆蓋所有礦樣 75% 硬度范圍的百分位值。

　　由試驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，10 個(gè)礦樣落重試驗(yàn)參數(shù) A×b值從 24.0 到 39.8，表明礦石硬度波動(dòng)較大，礦石抗沖擊破碎能力屬于中等偏硬到很硬的范圍。磨蝕試驗(yàn)參數(shù) ta 值從 0.22 到 0.38，表明礦石的抗研磨能力屬于中等偏硬到很硬的范圍。上述兩個(gè)試驗(yàn)參數(shù)表明用半自磨機(jī)處理該銅礦礦石時(shí)，礦石很難被破碎和研磨，需要的磨礦能耗很高。
　　
　　礦樣邦德球磨功指數(shù)從 16.40 kW·h/t 到 19.42 kW·h/t，表明礦石采用球磨機(jī)處理時(shí)，可磨性屬于難磨的范圍。
　　
　　磨機(jī)選型時(shí)，采用所有礦樣試驗(yàn)參數(shù) 75% 百分位值作為該銅礦磨機(jī)選型計(jì)算的依據(jù)。以此所選規(guī)格磨機(jī)，在生產(chǎn)中處理 75% 硬度范圍的礦石，能夠達(dá)到或者超過(guò)設(shè)計(jì)處理量；處理 25% 更硬的礦石時(shí)，低于設(shè)計(jì)處理量。

　　2 磨機(jī)選型計(jì)算方法
　　
　　功耗法是磨機(jī)選型的主要方法，該方法的核心是單位能耗的計(jì)算。單位能耗確定后，用該單位能耗乘以要求的處理量就可以計(jì)算出磨礦的需求功率，根據(jù)需求功率選取與之匹配的磨機(jī)尺寸和電動(dòng)機(jī)規(guī)格。目前半自磨機(jī)單位能耗的確定方法有 4 種：
　　
　　(1) 試驗(yàn)測(cè)定法 如用半工業(yè)試驗(yàn)、批次瀉落式試驗(yàn)、Macpherson 試驗(yàn)、SPI 試驗(yàn)等可以直接或者間接測(cè)定單位能耗的值；
　　
　　(2) 數(shù)學(xué)模型法 該方法結(jié)合特定的試驗(yàn)，形成半自磨機(jī)單位能耗的計(jì)算模型；
　　
　　(3) 軟件模擬法 在選礦方面，目前國(guó)際上應(yīng)用較多的是澳大利亞昆士蘭大學(xué) JK 礦物中心的 JKSim Met 和法國(guó)地礦研究局的 USIM PAC 等軟件；
　　
　　(4) 數(shù)據(jù)庫(kù)法 世界上各大磨機(jī)供應(yīng)商和各礦物研究中心都建有自己的試驗(yàn)和工業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)，根據(jù)礦石性質(zhì)，結(jié)合數(shù)據(jù)庫(kù)能夠獲得單位能耗的值。
　　
　　球磨機(jī)單位能耗的確定方法有 2 種：
　　
　　(1) 數(shù)學(xué)模型法 該方法結(jié)合邦德球磨功指數(shù)試驗(yàn)值，或間接得到細(xì)粒功指數(shù) Mib 值，采用邦德功理論模型或者 SMCC 單位能耗模型對(duì)不同流程的球磨機(jī)單位能耗進(jìn)行計(jì)算；
　　
　　(2) 軟件模擬法 需要結(jié)合邦德球磨功指數(shù)試驗(yàn)值，采用 JKSimMet 等軟件進(jìn)行碎磨流程參數(shù)模擬，判斷磨機(jī)選型的合理性，得到合理的磨機(jī)規(guī)格和電動(dòng)機(jī)功率。

   3 磨機(jī)選型計(jì)算

　3.1 磨礦工藝參數(shù)要求　　
　　該銅礦改擴(kuò)建二期項(xiàng)目設(shè)計(jì)原礦處理量為 55 000 t/d，碎磨工藝采用頑石開(kāi)路 SABC-B 流程與 3CB流程相結(jié)合的組合型工藝，要求球磨機(jī)磨礦產(chǎn)品粒度 -0.074 mm (-200 目) 通過(guò) 68%，總體碎磨工藝如圖2 所示。頑石開(kāi)路 SABC-B 流程中，半自磨設(shè)計(jì)處理量為 40 000 t/d，頑石產(chǎn)率為 25%，排出頑石 10 000 t/d 輸送到 3CB 流程的中細(xì)碎和磨礦作業(yè)段。頑石開(kāi)路 SABC-B 流程中的 1 號(hào)球磨設(shè)計(jì)處理量為 30 000 t/d；3CB 流程中的 2 號(hào)球磨設(shè)計(jì)處理量 25 000 t/d。

　　3.2 磨機(jī)選型方案
　　
　　結(jié)合客戶要求的磨礦工藝參數(shù)和礦樣試驗(yàn)結(jié)果，按照功耗法原理進(jìn)行選型計(jì)算，推薦的磨機(jī)選型方案為：半自磨機(jī) φ11 mm×6.4 m (F/F) 1 臺(tái)，主電動(dòng)機(jī)安裝功率為 18 000 kW；溢流型球磨機(jī) φ7.9 mm×13.6 m(F/F) 2 臺(tái)，單臺(tái)磨機(jī)主電動(dòng)機(jī)安裝功率為 18 000 kW。
　　
　　結(jié)合選型磨機(jī)規(guī)格，計(jì)算滿足不同處理量下磨機(jī)的運(yùn)行參數(shù)，如表 2 所列計(jì)算時(shí)，半自磨機(jī)排料振動(dòng)篩篩縫尺寸取 10 mm。

　　4 磨機(jī)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行情況及工藝優(yōu)化
　　
　　4.1 階段 1 (SAB 流程)
　　
　　2018 年 10 月，項(xiàng)目開(kāi)始試車運(yùn)行。在此階段，由于原有三段破碎系統(tǒng)的中細(xì)碎改造工作尚未完成，半自磨機(jī)排出的頑石暫不能給入三段破碎系統(tǒng)，篩上頑石沒(méi)有經(jīng)過(guò)破碎直接返回半自磨機(jī)再次碎磨，即此階段半自磨系統(tǒng)實(shí)際上為 SAB 流程，不同于原設(shè)計(jì)工藝流程。此流程中系統(tǒng)處理量為 31 000 t/d，運(yùn)行功率為 17 000 kW，半自磨機(jī)電耗高，處理量低，對(duì)產(chǎn)能影響很大。1 號(hào)球磨機(jī)運(yùn)行功率為 15 600 kW。該階段磨礦系統(tǒng)運(yùn)行情況如下。
　　
　　(1) 磨礦流程為 SAB 流程，尚未實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的SABC-B 開(kāi)路流程。待原有三段破碎系統(tǒng)的擴(kuò)產(chǎn)改造完成，此問(wèn)題將得到解決。
　　
　　(2) 礦石硬度高。2018 年于粗碎現(xiàn)場(chǎng)取樣進(jìn)行邦德沖擊功指數(shù)試驗(yàn)，試驗(yàn)參數(shù)為 21.83 kW·h/t，說(shuō)明礦石硬度很高。
　　
　　(3) 半自磨機(jī)新給礦粒度粗。粗碎設(shè)備為 PXZ62-75 旋回破碎機(jī)，期間對(duì)粗碎旋回破碎機(jī)破碎產(chǎn)品進(jìn)行粒度篩析，產(chǎn)品粒度 P80=170 mm。具體粒度篩分?jǐn)?shù)據(jù)如表 3 所列。

　　(4) 半自磨機(jī)充填率高，鋼球充填率約 20%，總充填率約 38%。球磨機(jī)鋼球充填率正常，約為 30%。
　　
　　(5) 半自磨機(jī)磨礦單位能耗高，能耗約為 11.5～13.1 kW·h/t。
　　
　　(6) 半自磨機(jī)頑石產(chǎn)率高，約 20%?，F(xiàn)場(chǎng)半自磨機(jī)排料端襯板全部采用 70 mm 的頑石孔縫。
　　
　　針對(duì)階段 1 半自磨系統(tǒng)的運(yùn)行情況，現(xiàn)場(chǎng)探討了一些優(yōu)化措施，例如在采礦時(shí)增強(qiáng)爆破強(qiáng)度，合理控制采礦后粒度分布，降低半自磨機(jī)的給礦粒度；同時(shí)，逐步提高磨機(jī)轉(zhuǎn)速，適當(dāng)降低半自磨機(jī)的鋼球充填率，逐步降低半自磨機(jī)磨礦的單位能耗。

　　4.2 階段 2 (SABC-B 流程，頑石開(kāi)路)
　　
　　2019 年 9 月，項(xiàng)目改擴(kuò)建工程基本完成，半自磨流程改為設(shè)計(jì)的頑石開(kāi)路流程，半自磨機(jī)篩上頑石不再返回半自磨機(jī)，而是送至三段破碎系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)中細(xì)碎后給入 2 號(hào)球磨機(jī)進(jìn)行磨礦。半自磨機(jī)原礦處理量為 31 200 t/d (硬礦石)、33 600 t/d (軟礦石)，運(yùn)行功率為 14 800 kW；1 號(hào)球磨機(jī)處理量為 30 000 t/d，運(yùn)行功率為 16 000 kW；三段破碎系統(tǒng) 2 號(hào)球磨機(jī)處理量為 25 000 t/d，運(yùn)行功率為 17 200 kW。1 號(hào)球磨機(jī)和 2 號(hào)球磨機(jī)共計(jì)處理礦石 55 000 t/d，滿足設(shè)計(jì)處理量要求。該階段半自磨系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了頑石開(kāi)路運(yùn)行，運(yùn)行情況如下。
　　
　　(1) 半自磨機(jī)鋼球充填率降低至 15%，總充填率降低至 28%，半自磨機(jī)運(yùn)行功率降低至 14 800 kW，為之前運(yùn)行功率的 87%。
　　
　　(2) 半自磨系統(tǒng)中的 1 號(hào)球磨機(jī)鋼球充填率34%，轉(zhuǎn)速為臨界轉(zhuǎn)速率的 70%。
　　
　　(3) 半自磨機(jī)頑石產(chǎn)率較低，為 10%～ 15%，低于設(shè)計(jì)值 25%。
　　
　　(4) 三段破碎系統(tǒng)中的 2 號(hào)球磨機(jī)鋼球充填率34%，轉(zhuǎn)速為臨界轉(zhuǎn)速率的 75%。
　　
　　通過(guò)半自磨系統(tǒng)和三段破碎系統(tǒng)的工藝互補(bǔ)，1號(hào)球磨機(jī)和 2 號(hào)球磨機(jī)共計(jì)處理礦石 55 000 t/d，達(dá)到設(shè)計(jì)處理量。但半自磨機(jī)處理硬礦石時(shí)處理量為 1 300 t/h，處理軟礦石時(shí)處理量為 1 400 t/h，并未達(dá)到設(shè)計(jì)處理量 1 667 t/h (即 40 000 t/d)，主要原因是頑石開(kāi)路流程中，半自磨機(jī)頑石產(chǎn)率設(shè)計(jì)值與實(shí)際值偏差較大。
　　
　　在處理硬礦石時(shí)，半自磨機(jī)新給礦量為 1 300 t/h，頑石產(chǎn)率為 15%，振動(dòng)篩篩下物料為 1 105 t/h，低于 1 號(hào)球磨機(jī)設(shè)計(jì)處理能力 1 250 t/h，造成 1 號(hào)球磨機(jī)給礦量不足。同時(shí)，由于半自磨系統(tǒng)處理量低，要保證 55 000 t/d 的原礦處理量，三段破碎系統(tǒng)就必須要處理更多的礦石，造成 2 號(hào)球磨機(jī)給礦量過(guò)大，磨礦產(chǎn)品粒度跑粗。因此，現(xiàn)場(chǎng)通過(guò) 1 條臨時(shí)輸送帶將三段破碎系統(tǒng)細(xì)碎產(chǎn)品引入到 1 號(hào)球磨機(jī)，解決 1 號(hào)球磨機(jī)給礦量不足，2 號(hào)球磨機(jī)給礦量過(guò)大的問(wèn)題。半自磨系統(tǒng)如果要繼續(xù)提高產(chǎn)能，只有繼續(xù)補(bǔ)球，提高鋼球充填率和磨機(jī)的運(yùn)行功率。
　　
　　在處理軟礦石時(shí)，半自磨機(jī)新給礦量為 1 400 t/h，頑石產(chǎn)率為 10%，振動(dòng)篩篩下物料為 1 260 t/h，達(dá)到1 號(hào)球磨機(jī)設(shè)計(jì)處理量 1 250 t/h。如果繼續(xù)提高半自磨機(jī)給礦量，會(huì)造成篩下給入 1 號(hào)球磨機(jī)的物料過(guò)多，影響磨礦細(xì)度和浮選作業(yè)。
　　
　　上述兩種情況下，如果半自磨機(jī)頑石產(chǎn)率能夠達(dá)到設(shè)計(jì)值 25%，超過(guò)實(shí)際的 10%～ 15%，半自磨機(jī)單位能耗將進(jìn)一步降低，處理量將得到提高，同時(shí)進(jìn)入1 號(hào)球磨機(jī)的物料量將得到合理控制。因此，實(shí)際的頑石產(chǎn)率低于設(shè)計(jì)值，是項(xiàng)目采用頑石開(kāi)路流程工藝參數(shù)不達(dá)標(biāo)的主要原因。對(duì)于頑石開(kāi)路流程，頑石產(chǎn)率是流程設(shè)計(jì)的關(guān)鍵參數(shù)，頑石產(chǎn)率選取是否合理會(huì)直接影響磨礦工藝指標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
　　
　　結(jié)合本項(xiàng)目礦石性質(zhì)和半自磨機(jī)給礦粒度，頑石開(kāi)路流程的頑石產(chǎn)率一般為 15%，會(huì)低于常規(guī) SABC流程中半自磨機(jī)的頑石產(chǎn)率。這是由于常規(guī) SABC流程中，半自磨機(jī)排出的頑石直接取回或者經(jīng)過(guò)頑石破碎后又返回半自磨機(jī)再次碎磨，而頑石相對(duì)新給礦更難破碎，在頑石的一次循環(huán)中，返回半自磨機(jī)筒體內(nèi)的頑石并沒(méi)有全部被破碎，未被破碎部分作為頑石再次排出磨機(jī)，因此，這種流程頑石產(chǎn)率高。而頑石開(kāi)路流程中，半自磨機(jī)處理的礦石沒(méi)有返回的頑石，全部為新給礦，更容易被破碎，因此，頑石產(chǎn)率相對(duì)較低。
　　
　　為了提高階段 2 時(shí)半自磨機(jī)的頑石產(chǎn)率，現(xiàn)場(chǎng)也論證了半自磨機(jī)排料端襯板的結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案，包括以下 2 種：增大現(xiàn)有直形襯板頑石孔縫和開(kāi)孔率、將直形襯板改為弧形襯板。通過(guò)增加半自磨機(jī)排料粒度和排料速度，提高頑石產(chǎn)率。2 種不同結(jié)構(gòu)的排料襯板如圖 3 所示。

　　4.3 階段 3 (SABC 流程)
　　
　　2021 年，項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)選取 3 個(gè)礦樣進(jìn)行礦石碎磨特性試驗(yàn)，礦樣試驗(yàn)結(jié)果如表 4 所列。

　　根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，礦樣落重試驗(yàn)參數(shù) A×b 值為26.01～ 28.87，說(shuō)明礦石屬于很硬的范圍；礦樣邦德球磨功指數(shù)為 18.02～ 22.43 kW·h/t，說(shuō)明礦石的可磨性很差，很難磨。隨著礦石硬度增加、磨蝕性增加，磨礦系統(tǒng)的單位能耗將會(huì)進(jìn)一步增加，處理量會(huì)繼續(xù)降低。原有頑石開(kāi)路流程受給礦硬度、粒度的波動(dòng)影響，磨機(jī)處理量變化較大，項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)又對(duì)工藝流程進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，加強(qiáng)頑石破碎效果，并將破碎后的頑石返回半自磨機(jī)，整個(gè)半自磨系統(tǒng)改為常規(guī) SABC流程。半自磨機(jī)系統(tǒng)原礦處理量為 33 000 t/d，三段破碎系統(tǒng)原礦處理量為 24 000 t/d，總處理量為 57 000 t/d，滿足該項(xiàng)目二期改擴(kuò)建系統(tǒng)設(shè)計(jì)處理量 55 000 t/d 要求。
　　
　　表4 中礦樣 3 為現(xiàn)場(chǎng)半自磨機(jī)給礦帶式輸送機(jī)上的取樣，最能反映現(xiàn)場(chǎng)磨機(jī)處理礦石的物理特性。根據(jù)礦樣 3 試驗(yàn)參數(shù)，采用選型計(jì)算軟件對(duì)半自磨系統(tǒng)磨機(jī)和三段破碎系統(tǒng)球磨機(jī)處理量和運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行預(yù)測(cè)計(jì)算，并和現(xiàn)場(chǎng)磨機(jī)的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行對(duì)比，如表 5～ 7 所列。通過(guò)對(duì)比，只有 1 號(hào)球磨機(jī)計(jì)算預(yù)測(cè)值與工業(yè)實(shí)測(cè)值偏差較大，其中一個(gè)原因是現(xiàn)場(chǎng) 1 號(hào)球磨機(jī)通過(guò)高循環(huán)負(fù)荷 (旋流器分級(jí)循環(huán)負(fù)荷 500%)實(shí)現(xiàn)磨礦產(chǎn)品細(xì)度，選型計(jì)算時(shí)，選取的循環(huán)負(fù)荷為250%，有一定的偏差。半自磨機(jī)和 2 號(hào)球磨機(jī)計(jì)算預(yù)測(cè)值與工業(yè)實(shí)測(cè)值基本一致。

　　5 結(jié)論
　　
　　(1) 通過(guò) JK 落重試驗(yàn)、磨蝕試驗(yàn)和邦德球磨功指數(shù)試驗(yàn)，以覆蓋該礦山 75% 硬度范圍的礦石試驗(yàn)參數(shù)作為某銅礦項(xiàng)目磨機(jī)選型依據(jù)，結(jié)合該項(xiàng)目要求的碎磨工藝參數(shù)，進(jìn)行了磨機(jī)選型計(jì)算，為碎磨工藝設(shè)計(jì)提供了合理的磨機(jī)選型方案。
　　
　　(2) 本項(xiàng)目結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)條件，采用了不同的碎磨流程方案，并針對(duì)各種流程進(jìn)行了工藝參數(shù)優(yōu)化，確保產(chǎn)能最大化，能耗最小化。筆者總結(jié)分析了針對(duì)不同碎磨工藝流程的生產(chǎn)操作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，為其他項(xiàng)目工藝設(shè)計(jì)和優(yōu)化提產(chǎn)提供借鑒。
　　
　　(3) 對(duì)于不同碎磨工藝流程操作參數(shù)，是基于礦石試驗(yàn)參數(shù)和選型計(jì)算參數(shù)確定的，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。礦石試驗(yàn)和選型技術(shù)在碎磨工藝參數(shù)的確定和優(yōu)化選取中得到了成功的應(yīng)用。
　　
　　(4) 結(jié)合本項(xiàng)目半自磨機(jī)頑石開(kāi)路流程實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)頑石產(chǎn)率的合理確定是該流程參數(shù)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，頑石產(chǎn)率既影響半自磨機(jī)的能耗和產(chǎn)量，也影響下游球磨機(jī)的產(chǎn)量和磨礦產(chǎn)品細(xì)度，在如今應(yīng)用越來(lái)越多的SABC-B 流程設(shè)計(jì)中，必須重視頑石產(chǎn)率的合理取值。
　　
　　(5) 本項(xiàng)目礦石硬度高，可磨性差，采用了三段破碎+球磨流程和半自磨+球磨流程相結(jié)合的組合型碎磨工藝，該組合型工藝是一種創(chuàng)新，為今后處理硬礦石的大型化礦山建設(shè)，提供了工藝設(shè)計(jì)參考。