金田公司于2001年12月從WMC資源有限公司購(gòu)買了圣伊維斯礦山板熊。在購(gòu)買后，他們立刻開始著手提高現(xiàn)有選礦廠的處理能力和減少單位操作成本工作察绷。在詳細(xì)分析選礦方案之后干签，放棄了原有的選礦廠，推薦建設(shè)一座新的具有更大處理能力的選礦廠拆撼，因?yàn)橐粋€(gè)新的選礦廠可以具有更經(jīng)濟(jì)的選擇方案容劳。這個(gè)選礦廠建在離主要的未來礦石資源地很近的地方。選礦廠靠近未來礦石資源地對(duì)運(yùn)輸成本的降低很有好處闸度。設(shè)計(jì)一個(gè)新選礦廠具有更多的靈活性竭贩，以便將來更容易擴(kuò)建它。在12個(gè)月內(nèi)建成了勒夫諾伊選礦廠莺禁，并完成了主要的試生產(chǎn)工作留量。在投產(chǎn)后的很短時(shí)間內(nèi)，選礦廠就達(dá)到設(shè)計(jì)的生產(chǎn)能力和設(shè)計(jì)的金回收率哟冬。在關(guān)鍵的設(shè)計(jì)目標(biāo)達(dá)到后楼熄，就對(duì)選礦廠冶金過程進(jìn)行優(yōu)化研究。執(zhí)行先進(jìn)的控制策略可以大幅度提高選礦廠指標(biāo)浩峡。

01

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背景

圣伊維斯黃金采礦公司有勒夫諾伊金選礦廠和一個(gè)金堆浸設(shè)施可岂。勒夫諾伊金選礦廠年處理4.8Mt高品位含金礦石，每年可產(chǎn)出48萬盎司黃金翰灾。堆浸設(shè)施年處理2.5Mt低品位含金礦石缕粹，年產(chǎn)45萬盎司黃金稚茅。圣伊維斯金礦山勒夫諾伊金選礦廠是澳大利亞第三大黃金生產(chǎn)礦山。

02

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位置和礦物學(xué)

勒夫諾伊選礦廠位于勒夫諾伊湖旁致开，大約位于澳大利亞東金礦田Kambalda鎮(zhèn)東南部20km處峰锁。在圣伊維斯礦床中萎馅，金大都以粗粒到中等粒度的礦物或自然金沿著礦物相交處產(chǎn)出双戳。在大多數(shù)礦床中見到金合金(如金銀合金)和含金礦物(如碲金礦和黑鉍金礦)，雖然數(shù)量比較少糜芳。在一些礦床中飒货，大約有10%～20%金以細(xì)粒包體存在于硫化礦物(例如黃鐵礦和磁黃鐵礦)中。粗磨很容易使金與脈石礦物單體解離出來峭竣。應(yīng)用重選法塘辅、硫化礦精礦細(xì)磨和氰化工藝可獲得比較高的金回收率。

03

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選礦廠描述

勒夫諾伊選礦廠接受幾個(gè)露天采場(chǎng)和地下礦井采出的原礦皆撩。露天采場(chǎng)礦石通過140t的CAT785型自卸礦車運(yùn)送到破碎機(jī)給礦墊上扣墩。地下礦井采出的礦石應(yīng)用安裝在側(cè)向翻籠內(nèi)的105和120t牽引車運(yùn)送到破碎機(jī)原礦墊上。過量的礦石單獨(dú)堆在原礦墊上扛吞，稍后再用前端式裝載機(jī)給到破碎機(jī)中呻惕。直接翻卸礦石是往破碎機(jī)給料的首選方法。位于粗粒礦石堆場(chǎng)附近的細(xì)粒軟礦石堆墊常用來貯存黏性礦石滥比，例如湖泊沉積物亚脆、流動(dòng)性好的氧化礦、磨礦機(jī)大礦塊和選礦廠溢出物料盲泛。

來自軟礦石堆場(chǎng)的黏性物料通過軟礦石倉(cāng)和一臺(tái)與粗碎機(jī)和粗礦石堆場(chǎng)旁路的板式給給機(jī)給到磨礦機(jī)中。這樣可以通過縮短由于黏性礦石阻塞而引起的停工時(shí)間，來確保粗碎機(jī)的最大處理能力枫振。當(dāng)粗粒礦石堆場(chǎng)中的礦石水平較低的時(shí)候氨淌，軟礦石倉(cāng)也可以當(dāng)作緊急給料機(jī)使用。粗碎機(jī)配備有碎石機(jī)村视，碎石機(jī)用來破碎和清除粗碎機(jī)破碎腔中形成的巖石“搭橋”由境。破碎后的礦石通過短皮帶運(yùn)輸機(jī)和較長(zhǎng)的堆場(chǎng)給料皮帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)到粗粒礦石堆場(chǎng)上。

在這兩臺(tái)運(yùn)輸機(jī)轉(zhuǎn)移點(diǎn)處蓖议，安裝了聚乙烯導(dǎo)管揀選器和一塊磁鐵虏杰，聚乙烯導(dǎo)管揀選器用來除去長(zhǎng)的聚乙烯導(dǎo)管，磁鐵用來除去殘留的廢金屬勒虾。磁鐵能夠除去金屬絲纺阔、長(zhǎng)的螺栓和礦井中所用的鉆桿片。粗粒礦石堆場(chǎng)用金屬護(hù)板掩蓋修然，以便減少由粗礦石堆場(chǎng)散發(fā)出的灰塵笛钝，為職工提供一個(gè)無灰塵污染的環(huán)境质况，和保護(hù)安裝在半自磨機(jī)電動(dòng)機(jī)上的敏感的電子設(shè)備。

粗粒礦石堆場(chǎng)的總?cè)萘看蠹s為77萬t玻靡。每臺(tái)處理能力為800t/d的3臺(tái)板式給礦機(jī)將粗粒礦石給入半自磨機(jī)中结榄。每臺(tái)給礦機(jī)安裝了過程攝相機(jī)，用來監(jiān)控運(yùn)輸斜道上的阻塞情況囤捻。磨礦機(jī)給料皮帶運(yùn)輸機(jī)安裝了Visio Rock圖像分析系統(tǒng)臼朗，來監(jiān)控給入半自磨機(jī)中的給料尺寸。半自磨機(jī)是一段大徑長(zhǎng)比半自磨機(jī)蝎土，它由一臺(tái)13MW可變速無齒輪電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)视哑。

半自磨機(jī)排出的礦漿流經(jīng)一臺(tái)8.6m×3.7m的振動(dòng)篩，以對(duì)礦漿初步分級(jí)和除去過大礦石塊誊涯。大的礦塊在緊急情況下被卸到地面上挡毅，或者通過一臺(tái)礫石破碎機(jī)破碎后返回到半自磨機(jī)里。大礦塊也可部分或全部旁路通過礫石破碎機(jī)暴构。大礦塊皮帶運(yùn)輸機(jī)安裝了磁鐵和金屬探測(cè)器跪呈，以保護(hù)礫石破碎機(jī)不被金屬碎塊破壞。自磨機(jī)排出的篩下產(chǎn)品給到一組10臺(tái)直徑為20英寸的Krebsg Max型水力旋流器中取逾。約30%的旋流器沉砂給到兩個(gè)獨(dú)立且平行的重選回路中耗绿。所有旋流器沉砂都返回到半自磨機(jī)給礦中。

重選回路由2個(gè)平行的SB2500Falcon分選機(jī)和2個(gè)平行的IPJ2400在線壓力跳汰機(jī)組成菌赖，以回收硫化礦物缭乘。VTM-500型細(xì)磨礦機(jī)可使JIG跳汰機(jī)精礦中的金與硫化礦物解離。用ILR3000BA型強(qiáng)化浸出反應(yīng)器從重選精礦中強(qiáng)化氰化浸出金琉用。重選回路中的全部尾礦也給到半自磨機(jī)給料箱中堕绩。選礦廠碎磨回路詳情如圖1所示。

04

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選擇一段半自磨回路的決定

預(yù)可行性研究確定了擴(kuò)建現(xiàn)有選礦廠和建立新選礦廠的幾個(gè)可能的工藝流程方案邑时。每個(gè)工藝流程選擇的基本投資和運(yùn)行費(fèi)用精度在±30%左右奴紧。最后決定，一段半自磨方案優(yōu)于其他所選擇的方案晶丘，盡管它在工業(yè)上存在一些缺點(diǎn)黍氮。在建立勒夫諾伊金選礦廠之前，圣伊維斯黃金采礦公司已經(jīng)經(jīng)營(yíng)一個(gè)處理能力為3.1Mt/a的選礦廠浅浮，但這個(gè)選礦廠現(xiàn)在已經(jīng)停產(chǎn)了沫浆。按SABC模式(半自磨-球磨-礫石破碎流程)運(yùn)轉(zhuǎn)的老選礦廠的第二段破碎給礦的平均粒度為F80=40mm。在老選礦廠中對(duì)粗粒礦石進(jìn)行了兩天試驗(yàn)滚秩，并收集有關(guān)數(shù)據(jù)专执，以作為驅(qū)動(dòng)JKSimMet磨礦回路模型的基礎(chǔ)。這個(gè)試驗(yàn)成果已在2001年自磨機(jī)會(huì)議上提出了郁油。應(yīng)用老選礦廠磨礦回路的JKSimMet模型作為評(píng)價(jià)新選礦廠設(shè)計(jì)所選工藝流程的基礎(chǔ)本股。被評(píng)價(jià)的整個(gè)工藝流程的選擇方案有:

1)安裝第二個(gè)平行磨礦回路攀痊，以改造老選礦廠；

2)用一臺(tái)較大的一段半自磨機(jī)代替SABC磨礦回路來改造老選礦廠拄显；

3)建造一個(gè)包括有三段破碎和常規(guī)球磨回路的新選礦廠苟径；

4)建造一個(gè)包括有一個(gè)處理能力為4.5Mt/a的SABC回路的新選礦廠；

5)建造一個(gè)包括有礫石破碎的直徑為36英尺高徑長(zhǎng)比的一段半自磨機(jī)的選礦廠躬审。

方案1和方案2的變化是用兩段或三段破碎將磨礦機(jī)的給礦破碎到較細(xì)的粒度棘街。除了方案3外，一些方案還包括礫石破碎和/或預(yù)先篩分(在半自磨之前)盒件。在做最終決定時(shí)蹬碧，應(yīng)用了以下的標(biāo)準(zhǔn)(其順序不存在主次關(guān)系)舱禽。

1)每個(gè)所選方案增加的費(fèi)用(使用NPV(凈現(xiàn)值)和IRR(投資內(nèi)部回收期))炒刁；

2)技術(shù)方面的風(fēng)險(xiǎn)性；

3)與將來礦石資源地是否靠近誊稚；

4)可運(yùn)行性和可維護(hù)性翔始；

5)將來擴(kuò)大的潛在性；

6)職員對(duì)每一個(gè)加工流程方案的熟悉程度和經(jīng)驗(yàn)的積累的多少里伯。

根據(jù)上述標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)城瞎，方案1和方案2比其它方案在大多數(shù)情況下沒有多大的好處。老選礦廠與未來礦床之間的距離對(duì)方案的選擇起了負(fù)面影響疾瓮。盡管方案5滿足了其它所選擇的標(biāo)準(zhǔn)脖镀，但由于它具有一些明顯的缺點(diǎn)和自身的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)性，所以最初就沒有將它列入最終選擇表格中狼电。在方案選擇研究中蜒灰，對(duì)方案3和方案4進(jìn)行了較詳細(xì)的分析。這兩個(gè)方案的研究結(jié)果是相近的肩碟，僅從經(jīng)濟(jì)(NPV/IRR)方面考慮强窖，選擇了方案4，而拋棄方案3削祈。在考慮所有選擇標(biāo)準(zhǔn)和它們的所占的權(quán)重翅溺，對(duì)方案4進(jìn)行了詳細(xì)的可行性研究。精度±10%的詳細(xì)可行性研究結(jié)果表明髓抑，方案4不能將操作費(fèi)用降到預(yù)期的值咙崎。方案5具有一定的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)性，最初一直拒絕選擇使用吨拍，但后來對(duì)它進(jìn)行評(píng)價(jià)。盡管方案5自身存在技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)性密末，但由于以下原因跛璧，最終還是選擇了方案5:

1)由于不需要為制造新磨礦機(jī)而拖延時(shí)間，使得項(xiàng)目交付時(shí)間表提前很多。圣伊維斯黃金采礦公司以前曾定購(gòu)了一臺(tái)新的直徑36英尺的半自磨機(jī)色洞，這臺(tái)半自磨機(jī)是由原來的所有者WMC資源有限公司于1997年初為擴(kuò)建選礦廠設(shè)計(jì)和定購(gòu)的火诸；

2)較低的基本投資；

3)在老選礦廠中用直徑24英尺的磨礦機(jī)對(duì)粗粒礦石進(jìn)行了試驗(yàn)荠察，因此應(yīng)用直徑36英尺的半自磨機(jī)的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)實(shí)際上降低不少置蜀；

4)一臺(tái)半自磨機(jī)僅意味著操作和維護(hù)一臺(tái)設(shè)備；

5)對(duì)選礦廠將來的擴(kuò)建具有很多優(yōu)勢(shì)悉盆。

05

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設(shè)計(jì)考慮

為了設(shè)計(jì)盯荤，需要對(duì)未來的所有礦石的傳統(tǒng)邦德球磨礦機(jī)和棒磨礦機(jī)功指數(shù)(BWI和RWI)以及JK半自磨機(jī)破碎參數(shù)進(jìn)行測(cè)定。JK半自磨機(jī)破碎參數(shù)由改進(jìn)的落體重量試驗(yàn)(SMCC方法)測(cè)定焕盟。用JKSimMet模型對(duì)磨礦回路進(jìn)行模擬秋秤，以對(duì)不同的情況進(jìn)行分析和預(yù)測(cè)。半自磨機(jī)破碎參數(shù)如表1所示脚翘。

06

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磨礦機(jī)的關(guān)鍵風(fēng)險(xiǎn)及對(duì)其操作的影響

【過程的不穩(wěn)定性】所有的大礦塊(破碎的或未破碎的)灼卢、旋流器沉砂、重選回路尾礦堰怨、磨礦和重選區(qū)域所有溢出物芥玉、清洗水以及破碎和泵池的清理物均進(jìn)入半自磨機(jī)給礦中。由于礦漿泵的開啟和關(guān)閉备图，以及一個(gè)或多個(gè)循環(huán)負(fù)荷的干擾灿巧，會(huì)引起過程不穩(wěn)定。給礦粒度和硬度的變化也會(huì)使磨礦過程不穩(wěn)定揽涮。毫無疑問抠藕，給礦粒度(F80)、礦石硬度蒋困、給礦速率和鋼球添加量對(duì)開路半自磨機(jī)的操作性能的影響也得到了證實(shí)盾似。

因此，勒夫諾伊選礦廠的一段半自磨回路的這些參數(shù)發(fā)生大的波動(dòng)也是合情合理的。在設(shè)計(jì)階段就注意到這些參數(shù)可能有很大的影響零院。一個(gè)固有的不穩(wěn)定回路(磨礦處理量和磨礦粒度)會(huì)對(duì)下游過程起很大的負(fù)面影響溉跃，從而影響選礦廠的回收率和現(xiàn)金流。這種波動(dòng)也會(huì)對(duì)關(guān)鍵加工設(shè)備(如旋流器給礦泵告抄、皮帶運(yùn)輸機(jī)撰茎、礫石破碎機(jī)、主驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和隔粗清洗篩)的操作有負(fù)面影響打洼。反過來龄糊，這將會(huì)增加這個(gè)設(shè)備的維修成本。在破碎機(jī)前對(duì)給礦進(jìn)行配礦是不現(xiàn)實(shí)的募疮。在破碎回路和粗粒礦堆場(chǎng)中礦石會(huì)發(fā)生很小程度的混勻炫惩。通過粗碎給礦機(jī)也可能會(huì)影響礦石的混勻程度，特別是對(duì)給礦粒度阿浓。

但是他嚷，所有這些參數(shù)的影響不能替代在原礦襯墊上較好的混合。礦石從采礦場(chǎng)直接運(yùn)到選礦廠堆存而不進(jìn)行配礦搔扁，一般是根據(jù)運(yùn)輸物料需要花去更多費(fèi)用爸舒。礦石的再運(yùn)輸費(fèi)用很容易量化蟋字。因此稿蹲，這些費(fèi)用是削減成本中最容易被選定的目標(biāo)。那些不容易量化的費(fèi)用是那些未混勻的礦石在選礦廠下游處理中所花去的費(fèi)用鹊奖。

這需要長(zhǎng)時(shí)期的辛勤工作苛聘，以收集所有相關(guān)的資料，找出主要的變量忠聚，以證明未混合礦石對(duì)分選的影響设哗。圣伊維斯礦石的硬度(以JKSAG參數(shù)A*b表示)的分布情況如圖2所示。從該圖可以看出两蟀，礦石的硬度在極軟變到極硬的很大范圍內(nèi)變化网梢，這與給入選礦廠的礦石性質(zhì)有關(guān)。礦石硬度(粒度)的瞬時(shí)變化對(duì)設(shè)備操作員要滿足碎磨產(chǎn)品要求提出了挑戰(zhàn)赂毯。

在選礦廠設(shè)計(jì)中對(duì)配礦未提出要求战虏。但是，需要采用以下措施使礦石類型的變化對(duì)磨礦的負(fù)面影響降到最小:

1)根據(jù)給礦硬度和粒度的變化來調(diào)節(jié)鋼球的添加量党涕，以減少礦石性質(zhì)變化的負(fù)面影響烦感；

2)改變磨礦機(jī)的操作條件，如根據(jù)磨礦機(jī)的總負(fù)荷來調(diào)節(jié)磨礦機(jī)的轉(zhuǎn)速和鋼球與礦石的重量比膛堤；

3)應(yīng)用礫石破碎手趣；

4)對(duì)過程進(jìn)行控制:當(dāng)所有的再循環(huán)載荷返回到磨礦機(jī)的時(shí)候，給料性質(zhì)的波動(dòng)將對(duì)磨礦機(jī)的負(fù)荷肥荔、大礦塊含量绿渣、循環(huán)負(fù)荷朝群、旋流器溢流密度、最終產(chǎn)品粒度和分級(jí)效率產(chǎn)生影響中符。因此潜圃，使用一個(gè)好的控制策略將給料性質(zhì)變化的負(fù)面影響降到最小是很有必要的。

【礦漿積水化風(fēng)險(xiǎn)】礦漿積水化(Pooling)也是一個(gè)關(guān)鍵風(fēng)險(xiǎn)舟茶。礦漿積水化對(duì)磨礦機(jī)的負(fù)荷谭期、磨礦機(jī)的驅(qū)動(dòng)功率和磨礦粒度的穩(wěn)定性存在很大的有害影響。如果操作條件不正確和礦漿提升器設(shè)計(jì)不正確的話吧凉，磨礦機(jī)就會(huì)在礦漿積水化邊緣條件下運(yùn)行隧出。設(shè)計(jì)的焦點(diǎn)放在兩種不同類型的礦漿提升器上:

1)徑向礦漿提升器；

2)螺旋狀礦漿提升器阀捅。一些大規(guī)格的開路半自磨機(jī)安裝了螺旋狀礦漿提升器胀瞪，據(jù)報(bào)道說，它有令人滿意的效果饲鄙。

從設(shè)計(jì)上來看凄诞，這兩種礦漿提升器都有各自的缺點(diǎn)。螺旋狀礦漿提升器需要單一方向的襯板/提升器忍级。盡管它們具有較好的排礦特性帆谍，但由于磨礦機(jī)單方向旋轉(zhuǎn)，襯板的消耗量更大轴咱。螺旋狀礦漿提升器不允許磨礦機(jī)在受載情況下兩個(gè)方向運(yùn)行汛蝙。這是未來工程學(xué)和安全保障所關(guān)心的地方。假若有足夠的空間(厚度方向)朴肺，可以安裝徑向礦漿提升器窖剑，徑向礦漿提升器可很好地從磨礦機(jī)中排出礦漿。由于磨礦機(jī)可以兩個(gè)方向模式運(yùn)行戈稿，所以西土，它們可延長(zhǎng)襯板/礦漿提升器的使用年限。

【缺乏一段半自磨機(jī)的操作技術(shù)專家】為了克服這個(gè)風(fēng)險(xiǎn)鞍盗，要對(duì)選礦廠職員廣泛地進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)需了。

【勒夫諾伊選礦廠沒有安裝浸出濃密機(jī)】依據(jù)操作條件不同，磨礦粒度與礦漿密度通常呈相反的關(guān)系橡疼。為了使這兩個(gè)參數(shù)都保持在所要求的水平上援所，需要借助過程控制系統(tǒng)來熟練地操作磨礦回路。磨礦粒度過粗欣除，會(huì)降低金屬回收率住拭，而礦漿濃度過稀，會(huì)縮短礦漿在浸出槽中的停留時(shí)間，從而降低金的浸出率滔岳。應(yīng)用一個(gè)好的過程控制策略杠娱，可以消除這種風(fēng)險(xiǎn)。

07

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投產(chǎn)試車

磨礦機(jī)濕式試運(yùn)轉(zhuǎn)先從全自磨模式開始谱煤。鋼球添加量從0%分三段增加摊求，即從4.2%，到6.2%刘离，最后到8.0%(表2)室叉。隨著鋼球添加量的增加，磨礦機(jī)生產(chǎn)能力增加硫惕。在鋼球最大添加量為8.0%時(shí)茧痕，磨礦機(jī)生產(chǎn)能力可以達(dá)到546t/h，這個(gè)生產(chǎn)能力僅僅比551t/h的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力低一點(diǎn)恼除。

如表2中所示踪旷，此時(shí)排料格子板沒有發(fā)生變化。隨著鋼球添加量的增大豁辉，大礦塊排出量占新給礦的百分比逐漸降低令野。在全自磨模式下，大塊礦的比例是很很高的徽级，經(jīng)常大于100%气破。當(dāng)裝球量達(dá)到8.0%時(shí)，仍有一半的給礦作為大塊礦石返回到磨礦機(jī)中灰追。大礦塊對(duì)給礦的百分比在大多數(shù)情況下為47%堵幽，在8.0%的裝球量情況下，大塊礦石的量為269t/h弹澎。這仍然高于設(shè)計(jì)所規(guī)定的目標(biāo)，但長(zhǎng)期這樣運(yùn)行努咐，對(duì)所安裝的礫石破碎機(jī)處理能力不一定受得了苦蒿。在8.0%的裝球量下，大塊礦的量一般以60%偏移量波動(dòng)渗稍。這反過來影響了大礦塊的運(yùn)輸能力佩迟，使大礦塊散落在選礦廠中。當(dāng)大礦塊排出量超過礫石破碎機(jī)處理能力時(shí)竿屹，它們經(jīng)常要旁流于礫石破碎機(jī)报强。磨礦機(jī)的轉(zhuǎn)速不能高于9.3r/min，這樣又增大了大礦塊的排出量拱燃。太高的大礦塊排出量會(huì)堵塞半自磨機(jī)排礦篩秉溉，或損壞篩面。這也會(huì)引起大量的過大礦塊旁流到旋流器給礦斗中，堵塞旋流器給礦管和礦漿泵召嘶，從而導(dǎo)致長(zhǎng)期的停車父晶。

因此，磨礦機(jī)不能在10.4r/min(80%的臨界速度)全速下工作弄跌，除非大礦塊量易于控制甲喝。較高的裝球荷負(fù)可較容易地控制大礦塊的排出量，但其真實(shí)的原因是決定于排礦端開孔區(qū)域面積铛只，特別是在整個(gè)開孔區(qū)域中礫石孔所占的比例埠胖。因此將總的開孔區(qū)域和礫石孔所占比例分別降低到7.4%和20%。在這些水準(zhǔn)上淳玩，大礦塊的排出率減少到28%押袍，使磨礦機(jī)的生產(chǎn)能力增加到600t/h以上。

08

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礦漿提升器

經(jīng)仔細(xì)考慮后凯肋，安裝了深度為430mm的徑向礦漿提升器谊惭。從多次對(duì)磨礦機(jī)檢查來看，礦漿積水化一直不算一個(gè)會(huì)降低磨礦機(jī)處理能力的問題侮东。徑向礦漿提升器能很好地將礦漿從磨礦機(jī)中排出來圈盔。小心的突然停車對(duì)磨礦機(jī)中礦漿積水化進(jìn)行了測(cè)量。結(jié)果表明悄雅，磨礦機(jī)大多數(shù)情況下在礦漿積水化以上或以下水平工作驱敲。實(shí)際上，突然停止一臺(tái)負(fù)荷和其中礦漿水平?jīng)]有太大波動(dòng)的一段閉路半自磨機(jī)是很困難的宽闲。不過所做的觀察結(jié)果對(duì)磨礦機(jī)中所發(fā)生的礦漿積水化有了一個(gè)清晰的了解众眨。磨礦機(jī)礦漿積水化到目前為止還沒有對(duì)旋流器循環(huán)負(fù)荷產(chǎn)生嚴(yán)重的問題。在試驗(yàn)的所有條件下容诬，旋流器的循環(huán)負(fù)荷沒有超過250%娩梨。

09

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磨礦機(jī)性能

從磨礦機(jī)試車后一直到2006年4月第一次完全更換襯板時(shí)期，磨礦機(jī)的處理能力如圖3所示览徒。第一個(gè)時(shí)期描述了由于試車狈定，特別是調(diào)試磨礦機(jī)排礦端，磨礦機(jī)處理能力未能達(dá)到設(shè)計(jì)要求习蓬。一旦礫石排礦口和開孔區(qū)域問題解決了纽什，磨礦機(jī)的處理能力就達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力。一直到更換全部襯板時(shí)躲叼，磨礦機(jī)處理能力都能夠保持在設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力之上芦缰。曲線第三段代表磨礦機(jī)生產(chǎn)能力下降期，這主要是由于破碎機(jī)襯板嚴(yán)重磨損和礦石硬度增大枫慷，較粗的礦石進(jìn)入磨礦機(jī)中引起的让蕾。

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磨礦機(jī)襯板

除了給礦端中部襯板和外部襯板外浪规，其它所有襯板均表現(xiàn)的很好。在處理2.1Mt礦石后不得不更換給礦端襯板涕俗。通過增加提升器高度和加大相對(duì)給礦端提升器的角度罗丰，來改變提升器的外形。在更換全部襯板時(shí)再姑，更換第二批給礦端襯板萌抵。在處理完5.6Mt礦石后(15個(gè)月的運(yùn)轉(zhuǎn)期)，更換筒體部位襯板元镀、排礦端襯板和格子板绍填。在將來更換內(nèi)部襯板時(shí)同時(shí)對(duì)給礦端襯板和提升器的外形再次進(jìn)行修改。襯板具有較長(zhǎng)的使用壽命有兩個(gè)主要原因栖疑，即磨礦機(jī)在較小的裝球量和礦與鋼球負(fù)荷比較低的條件下運(yùn)轉(zhuǎn)讨永。磨礦機(jī)通常在8%的裝球率和28%的總負(fù)荷下運(yùn)轉(zhuǎn)。

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半自磨機(jī)排礦篩

半自磨機(jī)排礦篩由Shenck公司供應(yīng)遇革。篩分機(jī)上的前三排是沖擊面板卿闹，其余的是帶孔的面板。帶孔面板是易于自清理類型的萝快。用于運(yùn)輸?shù)臎_擊面板和前四排帶孔的面板不能幸免嚴(yán)重的沖擊和磨蝕操作條件锻霎，因此很快損壞。這樣使得大量的大礦塊旁路到排料斗中揪漩，并將其填滿旋恼，堵塞旋流器給礦泵和給礦管。過量的大礦塊的產(chǎn)生導(dǎo)致篩分機(jī)堵塞奄容。對(duì)沖擊面板和帶孔面板改進(jìn)后冰更，大大延長(zhǎng)了面板磨損壽命，減少了無計(jì)劃的停工的時(shí)間昂勒，這是值得關(guān)注的改進(jìn)蜀细。

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給礦粒度的影響

軟的粗粒給礦對(duì)磨礦機(jī)處理能力的影響比硬的粗粒給礦的影響要小。除去對(duì)磨礦機(jī)處理能力影響外叁怪，它還有其它一些影響审葬。大而黏的礦塊會(huì)在運(yùn)礦槽中形成搭橋，堵塞運(yùn)礦槽奕谭，使磨礦車間停產(chǎn)。實(shí)踐表明痴荐，破碎細(xì)礦石血柳，特別是破碎硬的細(xì)礦石是很重要的。給礦粒度對(duì)磨礦機(jī)生產(chǎn)能力的影響如圖4所示生兆。在上述圖所描述的整個(gè)階段內(nèi)难捌，礫石破碎機(jī)均運(yùn)轉(zhuǎn)膝宁。在此期間，礦石類型沒有什么變化根吁。因此磨礦機(jī)生產(chǎn)能力的影響完全是由給礦粒度變化引起的员淫。在這個(gè)階段中，給礦的平均粒度(F80)為131mm击敌。細(xì)粒給礦粒度F80為103mm毫米介返。給礦粒度從131mm變化到103mm，使得磨礦機(jī)平均生產(chǎn)能力從533t/h提高到599t/h沃斤。

1-給礦量圣蝎；2-給礦粒度(F80)

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礫石破碎的影響

礫石破碎對(duì)磨礦機(jī)生產(chǎn)能力的影響實(shí)例如圖5所示。礫石破碎機(jī)不工作時(shí)衡瓶，磨礦機(jī)不能維持高的生產(chǎn)能力徘公。鋼球添加率已經(jīng)最大化(大約為11%)，以此來中和較硬礦石的影響哮针。礫石破碎機(jī)不工作期間的特點(diǎn)是关面，返回到磨礦機(jī)的大礦塊量波動(dòng)大。顯然十厢，在礫石破碎機(jī)工作的情況下等太，磨礦機(jī)工作更穩(wěn)定。在該圖所顯示的整個(gè)階段寿烟，磨礦機(jī)都是自動(dòng)控制的澈驼。將減小磨礦機(jī)重量自動(dòng)控制響應(yīng)定為控制策略，以增大給礦速率筛武。磨礦機(jī)轉(zhuǎn)速已經(jīng)達(dá)到了所允許的最大水平缝其，所以已經(jīng)沒有空間再增加轉(zhuǎn)速了。

在礫石破碎機(jī)開啟的情況下徘六，返回磨礦機(jī)中的大礦塊的比例開始減少了内边。這就產(chǎn)生了通過減小大礦塊產(chǎn)生率和磨礦機(jī)負(fù)荷來增大磨礦機(jī)的生產(chǎn)能力。在礫石破碎機(jī)不工作的情況下待锈，磨礦機(jī)的平均生產(chǎn)能力為482r/h漠其，平均大礦塊率為32%，并且這個(gè)百分?jǐn)?shù)波動(dòng)很大竿音。在礫石破碎機(jī)啟動(dòng)以后和屎，磨礦機(jī)的平均生產(chǎn)率達(dá)到584t/h，平均大礦塊率降低到27%春瞬。

1-給礦量柴信；2-F80

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過程控制

磨礦機(jī)最初試車的控制策略是最基本的策略。它沒有考慮到邊界宽气、過程變量相互作用及其對(duì)過程的影響随常。磨礦機(jī)的操作要求控制室里的操作員精細(xì)的監(jiān)管潜沦。從控制點(diǎn)來看，效率是不高的绪氛。磨礦回路的不同部分彼此之間的控制通訊不暢通唆鸡。給礦機(jī)控制、礫石破碎機(jī)控制枣察、分級(jí)控制和半自磨機(jī)控制都是獨(dú)立的争占，且沒有考慮到相互之間的作用。過程輸出變量的相容性和穩(wěn)定性都不能很容易達(dá)到询件。

這導(dǎo)致磨礦機(jī)負(fù)荷燃乍、生產(chǎn)能力、磨礦粒度和旋流器溢流密度波動(dòng)很大宛琅，因而刻蟹，對(duì)下游加工過程起負(fù)面影響。在試車成功后嘿辟，就需要用更高級(jí)的控制策略(MantaControls立方控制技術(shù))來代替磨礦機(jī)的初始控制策略舆瘪。新的控制策略可以大大減少操作員對(duì)磨礦機(jī)回路大強(qiáng)度的監(jiān)管，允許操作員把精力集中到選礦廠其它更重要的任務(wù)上红伦。磨礦回路的控制目標(biāo)如下:

1)磨礦粒度(P80):最大磨礦粒度125μm英古；

2)旋流器溢流密度:45%～50%；

3)在旋流器溢流密度和磨礦粒度達(dá)到要求時(shí)昙读，磨礦機(jī)生產(chǎn)能力最大化召调。由于下游過程的限制，磨礦機(jī)的最大生產(chǎn)能力也需要限制蛮浑。

另外唠叛，下列的控制目標(biāo)由磨礦區(qū)域的冶金學(xué)家設(shè)定和管理，因?yàn)榱⒎娇刂茮]有對(duì)它們進(jìn)行設(shè)定和管理:

1)不同類型的巖石與鋼球重量比的優(yōu)化和管理沮稚；

2)優(yōu)化磨礦粒度艺沼。這意味著破碎粗粒軟礦石和/或?qū)⒉糠只蛉寇浀V石旁流于礫石破碎機(jī)。

3)在保證關(guān)鍵分級(jí)目標(biāo)(P80和旋流器溢流密度)的前提下提高分級(jí)效率蕴掏。

所有的關(guān)鍵操作設(shè)定值目前都是由冶金學(xué)家確定的障般。過程控制的下一步是執(zhí)行一個(gè)更先進(jìn)的控制策略來不斷地優(yōu)化這些設(shè)定值。

在執(zhí)行立方控制策略后盛杰，旋流器溢流性質(zhì)改進(jìn)了挽荡。隔粗篩上礦漿波動(dòng)和溢出現(xiàn)象消除了。下游過程(浸出和吸附)運(yùn)行得很好即供，金的總回收率得到提高徐伐。

目前，用旋流器壓力和給礦密度作為旋流器的變量募狂，用來控制旋流器溢流密度和磨礦粒度(P80)办素。為了更好的控制磨礦粒度，需要對(duì)旋流器壓力和給礦密度正確設(shè)定祸穷，并且要在這個(gè)設(shè)定值左右精確控制性穿。根據(jù)操作數(shù)據(jù)，建立了旋流器溢流密度與磨礦粒度(P80)之間的相反的相關(guān)性(圖7)雷滚。利用這種關(guān)系和控制旋流器壓力和給礦密度需曾，就能夠?qū)⒛サV粒度控制在目標(biāo)范圍內(nèi)。因?yàn)橹灰狿80處在目標(biāo)范圍內(nèi)祈远，金的回收率就會(huì)變化不大呆万，所以，此時(shí)就沒有必要對(duì)磨礦粒度進(jìn)行精確控制车份。旋流器壓力和給礦密度的立方控制影響如圖8所示谋减。新的控制方式大幅度改進(jìn)了對(duì)旋流器壓力和給礦密度的控制。反過來又提高了旋流器溢流的密度扫沼。

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結(jié)論

勒夫諾伊公司一段半自磨機(jī)試驗(yàn)投產(chǎn)很成功出爹。所有的設(shè)計(jì)目標(biāo)在試車后的短時(shí)間內(nèi)就得以實(shí)現(xiàn)，目前磨礦機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)良好缎除。磨礦機(jī)生產(chǎn)能力超過設(shè)計(jì)能力严就。在操作條件下磨礦粒度一直變化，但總是在目標(biāo)范圍之內(nèi)器罐。勒夫諾伊公司磨礦機(jī)的操作情況如圖9所示梢为。正如從該圖所看到的，它比世界上其它的開路和閉路一段半磨礦機(jī)的指標(biāo)要好轰坊。

在勒夫諾伊選礦廠铸董，已經(jīng)根據(jù)直徑24英尺的半自磨機(jī)操作數(shù)據(jù)，按比例放大為直徑為36英尺的半自磨機(jī)衰倦，而不需要進(jìn)行繁雜的擴(kuò)大試驗(yàn)袒炉。輸入未來礦石的破碎參數(shù)和應(yīng)用先前對(duì)磨礦回路所建立起來的JKSimMet模型，就可以方便地對(duì)磨礦回路進(jìn)行設(shè)計(jì)和廣泛的分析樊零。在詳細(xì)設(shè)計(jì)階段我磁，要是能夠盡早識(shí)別磨礦回路的潛在風(fēng)險(xiǎn)，那么就可關(guān)注這些風(fēng)險(xiǎn)驻襟。

需要研究制定新的策略夺艰，以便克服這些潛在的風(fēng)險(xiǎn)。礦漿積水化沉衣、磨礦回路的不穩(wěn)定性郁副、技術(shù)和操作專家的缺少、沒有浸出給礦濃密機(jī)和沒有礫石破碎機(jī)都是風(fēng)險(xiǎn)豌习。假若設(shè)計(jì)的徑向礦漿提升器有足夠的容量存谎，便能有效地消除礦漿積水化帶來的負(fù)面影響拔疚。

在分級(jí)回路之后如果沒有浸出給礦濃密機(jī)，由于旋流器沉砂返回到磨礦機(jī)和分級(jí)回路中既荚，因此磨礦機(jī)回路操作指標(biāo)(密度和磨礦粒度)會(huì)變壞稚失。試車開始時(shí)認(rèn)識(shí)到磨礦機(jī)的工作曲線是很陡的。這表明恰聘，磨礦機(jī)試車階段執(zhí)行的策略是不適當(dāng)?shù)木涓鳌Ｒ虼诵枰贫ㄒ粋€(gè)更高級(jí)的過程控制策略。

選礦廠所有工作人員(冶金學(xué)家晴叨、操作和生產(chǎn)人員和電器維修人員)與專家一起來執(zhí)行這個(gè)過程控制策略凿宾。這對(duì)過程是有很大好處的。成功優(yōu)化的關(guān)鍵不僅要有各個(gè)方面的技術(shù)人員兼蕊，而且還需要行政人員對(duì)此接受和承認(rèn)初厚。這樣可確保每個(gè)人都能對(duì)過程優(yōu)化做出貢獻(xiàn)，并且一開始對(duì)此就有信心遍略。

很多過程控制系統(tǒng)不是在過程現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)的惧所。控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)好后作為黑箱系統(tǒng)來執(zhí)行绪杏。操作員和選礦廠技術(shù)人員(冶金方面下愈、電器和儀表方面人員)或許不能很好了解它們是怎么工作的。當(dāng)系統(tǒng)開始頻繁的出問題的時(shí)候蕾久，他們不能及時(shí)維護(hù)來解決這些問題势似。人員積極性的受挫使這些系統(tǒng)更容易失效。

執(zhí)行一個(gè)好的控制策略僧著，就會(huì)消除過程變量的波動(dòng)履因。通過執(zhí)行專家控制系統(tǒng)(已有的或立方控制系統(tǒng)上自帶的)，過程帶來的利潤(rùn)可能更多盹愚。選礦廠的冶金過程的優(yōu)化是很重要的栅迄，因?yàn)檫^程控制不僅產(chǎn)生所要求的結(jié)果。將來完成以下方面的工作會(huì)給過程帶來更大的利潤(rùn)皆怕。

1)對(duì)礦山到選礦廠進(jìn)行優(yōu)化毅舆，其中包括爆破破碎和執(zhí)行原礦配礦策略；

2)執(zhí)行專家控制系統(tǒng)愈腾，連續(xù)對(duì)過程設(shè)定值進(jìn)行優(yōu)化憋活；

3)使用新型在線礦漿密度儀對(duì)旋流器溢流密度進(jìn)行控制。

位于澳大利亞卡姆巴爾達(dá)的圣伊維斯金礦山勒夫諾伊金選礦廠一段半自磨回路的投產(chǎn)與優(yōu)化

——Y·阿塔索伊等

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