金田公司于2001年12月從WMC資源有限公司購買了圣伊維斯礦山嫉鲸。在購買后座菠，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。在詳細(xì)分析選礦方案之后品嚣，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乓土，因?yàn)橐粋€(gè)新的選礦廠可以具有更經(jīng)濟(jì)的選擇方案。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询张。設(shè)計(jì)一個(gè)新選礦廠具有更多的靈活性孙乖，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份氧，并完成了主要的試生產(chǎn)工作唯袄。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)的金回收率蜗帜。在關(guān)鍵的設(shè)計(jì)目標(biāo)達(dá)到后厅缺，就對(duì)選礦廠冶金過程進(jìn)行優(yōu)化研究蔬顾。執(zhí)行先進(jìn)的控制策略可以大幅度提高選礦廠指標(biāo)。

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)施湘捎。勒夫諾伊金選礦廠年處理4.8Mt高品位含金礦石诀豁，每年可產(chǎn)出48萬盎司黃金。堆浸設(shè)施年處理2.5Mt低品位含金礦石消痛，年產(chǎn)45萬盎司黃金且叁。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秩伞，大約位于澳大利亞東金礦田Kambalda鎮(zhèn)東南部20km處逞带。在圣伊維斯礦床中，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)出纱新。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)展氓，雖然數(shù)量比較少。在一些礦床中脸爱，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)中遇汞。粗磨很容易使金與脈石礦物單體解離出來。應(yīng)用重選法、硫化礦精礦細(xì)磨和氰化工藝可獲得比較高的金回收率空入。

03

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選礦廠描述

勒夫諾伊選礦廠接受幾個(gè)露天采場和地下礦井采出的原礦络它。露天采場礦石通過140t的CAT785型自卸礦車運(yùn)送到破碎機(jī)給礦墊上。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)原礦墊上歪赢。過量的礦石單獨(dú)堆在原礦墊上化戳，稍后再用前端式裝載機(jī)給到破碎機(jī)中。直接翻卸礦石是往破碎機(jī)給料的首選方法埋凯。位于粗粒礦石堆場附近的細(xì)粒軟礦石堆墊常用來貯存黏性礦石点楼，例如湖泊沉積物、流動(dòng)性好的氧化礦白对、磨礦機(jī)大礦塊和選礦廠溢出物料掠廓。

來自軟礦石堆場的黏性物料通過軟礦石倉和一臺(tái)與粗碎機(jī)和粗礦石堆場旁路的板式給給機(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)間甩恼，來確保粗碎機(jī)的最大處理能力蟀瞧。當(dāng)粗粒礦石堆場中的礦石水平較低的時(shí)候，軟礦石倉也可以當(dāng)作緊急給料機(jī)使用条摸。粗碎機(jī)配備有碎石機(jī)黄橘，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”。破碎后的礦石通過短皮帶運(yùn)輸機(jī)和較長的堆場給料皮帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)到粗粒礦石堆場上屈溉。

在這兩臺(tái)運(yùn)輸機(jī)轉(zhuǎn)移點(diǎn)處塞关，安裝了聚乙烯導(dǎo)管揀選器和一塊磁鐵，聚乙烯導(dǎo)管揀選器用來除去長的聚乙烯導(dǎo)管子巾，磁鐵用來除去殘留的廢金屬帆赢。磁鐵能夠除去金屬絲、長的螺栓和礦井中所用的鉆桿片线梗。粗粒礦石堆場用金屬護(hù)板掩蓋椰于，以便減少由粗礦石堆場散發(fā)出的灰塵，為職工提供一個(gè)無灰塵污染的環(huán)境仪搔，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)備瘾婿。

粗粒礦石堆場的總?cè)萘看蠹s為77萬t。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)中烤咧。每臺(tái)給礦機(jī)安裝了過程攝相機(jī)偏陪，用來監(jiān)控運(yùn)輸斜道上的阻塞情況。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)煮嫌，來監(jiān)控給入半自磨機(jī)中的給料尺寸笛谦。半自磨機(jī)是一段大徑長比半自磨機(jī)，它由一臺(tái)13MW可變速無齒輪電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)昌阿。

半自磨機(jī)排出的礦漿流經(jīng)一臺(tái)8.6m×3.7m的振動(dòng)篩饥脑，以對(duì)礦漿初步分級(jí)和除去過大礦石塊恳邀。大的礦塊在緊急情況下被卸到地面上，或者通過一臺(tái)礫石破碎機(jī)破碎后返回到半自磨機(jī)里灶轰。大礦塊也可部分或全部旁路通過礫石破碎機(jī)谣沸。大礦塊皮帶運(yùn)輸機(jī)安裝了磁鐵和金屬探測器，以保護(hù)礫石破碎機(jī)不被金屬碎塊破壞笋颤。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型水力旋流器中鳄抒。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。所有旋流器沉砂都返回到半自磨機(jī)給礦中椰弊。

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，以回收硫化礦物瓤鼻。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秉版。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。重選回路中的全部尾礦也給到半自磨機(jī)給料箱中茬祷。選礦廠碎磨回路詳情如圖1所示清焕。

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。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%左右祭犯。最后決定秸妥，一段半自磨方案優(yōu)于其他所選擇的方案，盡管它在工業(yè)上存在一些缺點(diǎn)沃粗。在建立勒夫諾伊金選礦廠之前粥惧，圣伊維斯黃金采礦公司已經(jīng)經(jīng)營一個(gè)處理能力為3.1Mt/a的選礦廠，但這個(gè)選礦廠現(xiàn)在已經(jīng)停產(chǎn)了最盅。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突雪。在老選礦廠中對(duì)粗粒礦石進(jìn)行了兩天試驗(yàn)，并收集有關(guān)數(shù)據(jù)涡贱，以作為驅(qū)動(dòng)JKSimMet磨礦回路模型的基礎(chǔ)咏删。這個(gè)試驗(yàn)成果已在2001年自磨機(jī)會(huì)議上提出了。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)问词。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)平行磨礦回路督函，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激挪；

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辰狡；

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英尺高徑長比的一段半自磨機(jī)的選礦廠垄分。

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)的粒度搓译。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)锋喜。在做最終決定時(shí)些己，應(yīng)用了以下的標(biāo)準(zhǔn)(其順序不存在主次關(guān)系)豌鸡。

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))；

2)技術(shù)方面的風(fēng)險(xiǎn)性段标；

3)與將來礦石資源地是否靠近涯冠；

4)可運(yùn)行性和可維護(hù)性；

5)將來擴(kuò)大的潛在性逼庞；

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)的積累的多少蛇更。

根據(jù)上述標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)，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赛糟。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)面影響派任。盡管方案5滿足了其它所選擇的標(biāo)準(zhǔn)，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)性璧南，所以最初就沒有將它列入最終選擇表格中掌逛。在方案選擇研究中，對(duì)方案3和方案4進(jìn)行了較詳細(xì)的分析司倚。這兩個(gè)方案的研究結(jié)果是相近的豆混，僅從經(jīng)濟(jì)(NPV/IRR)方面考慮，選擇了方案4动知，而拋棄方案3皿伺。在考慮所有選擇標(biāo)準(zhǔn)和它們的所占的權(quán)重，對(duì)方案4進(jìn)行了詳細(xì)的可行性研究盒粮。精度±10%的詳細(xì)可行性研究結(jié)果表明鸵鸥，方案4不能將操作費(fèi)用降到預(yù)期的值。方案5具有一定的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)性丹皱，最初一直拒絕選擇使用脂男，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)性种呐，但由于以下原因宰翅，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)間表提前很多爽室。圣伊維斯黃金采礦公司以前曾定購了一臺(tái)新的直徑36英尺的半自磨機(jī)汁讼，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)和定購的；

2)較低的基本投資阔墩；

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)嘿架，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；

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

5)對(duì)選礦廠將來的擴(kuò)建具有很多優(yōu)勢耸彪。

05

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設(shè)計(jì)考慮

為了設(shè)計(jì)，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)行測定忘苛。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)測定蝉娜。用JKSimMet模型對(duì)磨礦回路進(jìn)行模擬唱较，以對(duì)不同的情況進(jìn)行分析和預(yù)測。半自磨機(jī)破碎參數(shù)如表1所示召川。

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)南缓、旋流器沉砂、重選回路尾礦荧呐、磨礦和重選區(qū)域所有溢出物汉形、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)閉倍阐，以及一個(gè)或多個(gè)循環(huán)負(fù)荷的干擾概疆，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)定峰搪。毫無疑問岔冀，給礦粒度(F80)、礦石硬度罢艾、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)。

因此尽纽，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)也是合情合理的咐蚯。在設(shè)計(jì)階段就注意到這些參數(shù)可能有很大的影響。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)面影響弄贿，從而影響選礦廠的回收率和現(xiàn)金流春锋。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、皮帶運(yùn)輸機(jī)差凹、礫石破碎機(jī)期奔、主驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和隔粗清洗篩)的操作有負(fù)面影響。反過來危尿，這將會(huì)增加這個(gè)設(shè)備的維修成本呐萌。在破碎機(jī)前對(duì)給礦進(jìn)行配礦是不現(xiàn)實(shí)的。在破碎回路和粗粒礦堆場中礦石會(huì)發(fā)生很小程度的混勻谊娇。通過粗碎給礦機(jī)也可能會(huì)影響礦石的混勻程度肺孤，特別是對(duì)給礦粒度。

但是济欢，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赠堵。礦石從采礦場直接運(yùn)到選礦廠堆存而不進(jìn)行配礦，一般是根據(jù)運(yùn)輸物料需要花去更多費(fèi)用法褥。礦石的再運(yùn)輸費(fèi)用很容易量化茫叭。因此，這些費(fèi)用是削減成本中最容易被選定的目標(biāo)半等。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)用揍愁。

這需要長時(shí)期的辛勤工作呐萨，以收集所有相關(guān)的資料，找出主要的變量吗垮，以證明未混合礦石對(duì)分選的影響垛吗。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。從該圖可以看出烁登，礦石的硬度在極軟變到極硬的很大范圍內(nèi)變化怯屉，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)饵沧。

在選礦廠設(shè)計(jì)中對(duì)配礦未提出要求锨络。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)鋼球的添加量狼牺，以減少礦石性質(zhì)變化的負(fù)面影響羡儿；

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是钥；

3)應(yīng)用礫石破碎掠归；

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)荷悄泥、大礦塊含量虏冻、循環(huán)負(fù)荷、旋流器溢流密度弹囚、最終產(chǎn)品粒度和分級(jí)效率產(chǎn)生影響厨相。因此，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鸥鹉。

【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)蛮穿。礦漿積水化對(duì)磨礦機(jī)的負(fù)荷、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毁渗。如果操作條件不正確和礦漿提升器設(shè)計(jì)不正確的話践磅，磨礦機(jī)就會(huì)在礦漿積水化邊緣條件下運(yùn)行。設(shè)計(jì)的焦點(diǎn)放在兩種不同類型的礦漿提升器上:

1)徑向礦漿提升器灸异；

2)螺旋狀礦漿提升器音诈。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，據(jù)報(bào)道說绎狭，它有令人滿意的效果细溅。

從設(shè)計(jì)上來看，這兩種礦漿提升器都有各自的缺點(diǎn)儡嘶。螺旋狀礦漿提升器需要單一方向的襯板/提升器喇聊。盡管它們具有較好的排礦特性，但由于磨礦機(jī)單方向旋轉(zhuǎn)蹦狂，襯板的消耗量更大誓篱。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)行朋贬。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)窜骄，可以安裝徑向礦漿提升器锦募，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)行邻遏，所以糠亩，它們可延長襯板/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)准验，要對(duì)選礦廠職員廣泛地進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)赎线。

【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)系糊饱。為了使這兩個(gè)參數(shù)都保持在所要求的水平上垂寥，需要借助過程控制系統(tǒng)來熟練地操作磨礦回路。磨礦粒度過粗另锋，會(huì)降低金屬回收率滞项，而礦漿濃度過稀，會(huì)縮短礦漿在浸出槽中的停留時(shí)間夭坪，從而降低金的浸出率文判。應(yīng)用一個(gè)好的過程控制策略，可以消除這種風(fēng)險(xiǎn)台舱。

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律杠。鋼球添加量從0%分三段增加潭流，即從4.2%竞惋，到6.2%，最后到8.0%(表2)灰嫉。隨著鋼球添加量的增加拆宛，磨礦機(jī)生產(chǎn)能力增加。在鋼球最大添加量為8.0%時(shí)讼撒，磨礦機(jī)生產(chǎn)能力可以達(dá)到546t/h浑厚，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)。

如表2中所示根盒，此時(shí)排料格子板沒有發(fā)生變化钳幅。隨著鋼球添加量的增大，大礦塊排出量占新給礦的百分比逐漸降低炎滞。在全自磨模式下敢艰，大塊礦的比例是很很高的，經(jīng)常大于100%册赛。當(dāng)裝球量達(dá)到8.0%時(shí)钠导，仍有一半的給礦作為大塊礦石返回到磨礦機(jī)中震嫉。大礦塊對(duì)給礦的百分比在大多數(shù)情況下為47%，在8.0%的裝球量情況下牡属，大塊礦石的量為269t/h票堵。這仍然高于設(shè)計(jì)所規(guī)定的目標(biāo)，但長期這樣運(yùn)行逮栅，對(duì)所安裝的礫石破碎機(jī)處理能力不一定受得了悴势。在8.0%的裝球量下，大塊礦的量一般以60%偏移量波動(dòng)证芭。這反過來影響了大礦塊的運(yùn)輸能力瞳浦，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)废士，它們經(jīng)常要旁流于礫石破碎機(jī)叫潦。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官硝。太高的大礦塊排出量會(huì)堵塞半自磨機(jī)排礦篩矗蕊，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氢架，堵塞旋流器給礦管和礦漿泵傻咖，從而導(dǎo)致長期的停車。

因此岖研，磨礦機(jī)不能在10.4r/min(80%的臨界速度)全速下工作卿操，除非大礦塊量易于控制。較高的裝球荷負(fù)可較容易地控制大礦塊的排出量孙援，但其真實(shí)的原因是決定于排礦端開孔區(qū)域面積害淤，特別是在整個(gè)開孔區(qū)域中礫石孔所占的比例。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%拓售。在這些水準(zhǔn)上窥摄，大礦塊的排出率減少到28%，使磨礦機(jī)的生產(chǎn)能力增加到600t/h以上础淤。

08

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礦漿提升器

經(jīng)仔細(xì)考慮后崭放，安裝了深度為430mm的徑向礦漿提升器。從多次對(duì)磨礦機(jī)檢查來看鸽凶，礦漿積水化一直不算一個(gè)會(huì)降低磨礦機(jī)處理能力的問題币砂。徑向礦漿提升器能很好地將礦漿從磨礦機(jī)中排出來。小心的突然停車對(duì)磨礦機(jī)中礦漿積水化進(jìn)行了測量玻侥。結(jié)果表明决摧，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。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)是很困難的蜜徽。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)清晰的了解祝懂。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)的所有條件下拘鞋，旋流器的循環(huán)負(fù)荷沒有超過250%砚蓬。

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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所示盆色。第一個(gè)時(shí)期描述了由于試車灰蛙，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)要求隔躲。一旦礫石排礦口和開孔區(qū)域問題解決了摩梧，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)宣旱，磨礦機(jī)處理能力都能夠保持在設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力之上仅父。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浑吟，較粗的礦石進(jìn)入磨礦機(jī)中引起的笙纤。

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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，其它所有襯板均表現(xiàn)的很好组力。在處理2.1Mt礦石后不得不更換給礦端襯板省容。通過增加提升器高度和加大相對(duì)給礦端提升器的角度，來改變提升器的外形燎字。在更換全部襯板時(shí)腥椒，更換第二批給礦端襯板。在處理完5.6Mt礦石后(15個(gè)月的運(yùn)轉(zhuǎn)期)候衍，更換筒體部位襯板笼蛛、排礦端襯板和格子板。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)行修改脱柱。襯板具有較長的使用壽命有兩個(gè)主要原因伐弹，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)拉馋。磨礦機(jī)通常在8%的裝球率和28%的總負(fù)荷下運(yùn)轉(zhuǎn)榨为。

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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)。篩分機(jī)上的前三排是沖擊面板煌茴，其余的是帶孔的面板随闺。帶孔面板是易于自清理類型的。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蔓腐，因此很快損壞矩乐。這樣使得大量的大礦塊旁路到排料斗中，并將其填滿，堵塞旋流器給礦泵和給礦管散罕。過量的大礦塊的產(chǎn)生導(dǎo)致篩分機(jī)堵塞分歇。對(duì)沖擊面板和帶孔面板改進(jìn)后，大大延長了面板磨損壽命欧漱，減少了無計(jì)劃的停工的時(shí)間职抡，這是值得關(guān)注的改進(jìn)。

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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误甚。除去對(duì)磨礦機(jī)處理能力影響外缚甩，它還有其它一些影響。大而黏的礦塊會(huì)在運(yùn)礦槽中形成搭橋窑邦，堵塞運(yùn)礦槽擅威，使磨礦車間停產(chǎn)。實(shí)踐表明冈钦，破碎細(xì)礦石郊丛，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所示瞧筛。在上述圖所描述的整個(gè)階段內(nèi)宾袜，礫石破碎機(jī)均運(yùn)轉(zhuǎn)。在此期間驾窟，礦石類型沒有什么變化庆猫。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。在這個(gè)階段中绅络，給礦的平均粒度(F80)為131mm月培。細(xì)粒給礦粒度F80為103mm毫米。給礦粒度從131mm變化到103mm恩急，使得磨礦機(jī)平均生產(chǎn)能力從533t/h提高到599t/h杉畜。

1-給礦量；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所示衷恭。礫石破碎機(jī)不工作時(shí)此叠，磨礦機(jī)不能維持高的生產(chǎn)能力。鋼球添加率已經(jīng)最大化(大約為11%)随珠，以此來中和較硬礦石的影響灭袁。礫石破碎機(jī)不工作期間的特點(diǎn)是，返回到磨礦機(jī)的大礦塊量波動(dòng)大窗看。顯然茸歧，在礫石破碎機(jī)工作的情況下，磨礦機(jī)工作更穩(wěn)定显沈。在該圖所顯示的整個(gè)階段软瞎，磨礦機(jī)都是自動(dòng)控制的逢唤。將減小磨礦機(jī)重量自動(dòng)控制響應(yīng)定為控制策略，以增大給礦速率涤浇。磨礦機(jī)轉(zhuǎn)速已經(jīng)達(dá)到了所允許的最大水平鳖藕，所以已經(jīng)沒有空間再增加轉(zhuǎn)速了。

在礫石破碎機(jī)開啟的情況下只锭，返回磨礦機(jī)中的大礦塊的比例開始減少了吊奢。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)不工作的情況下纹烹，磨礦機(jī)的平均生產(chǎn)能力為482r/h页滚，平均大礦塊率為32%，并且這個(gè)百分?jǐn)?shù)波動(dòng)很大铺呵。在礫石破碎機(jī)啟動(dòng)以后裹驰，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%片挂。

1-給礦量幻林；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。它沒有考慮到邊界音念、過程變量相互作用及其對(duì)過程的影響沪饺。磨礦機(jī)的操作要求控制室里的操作員精細(xì)的監(jiān)管。從控制點(diǎn)來看闷愤，效率是不高的整葡。磨礦回路的不同部分彼此之間的控制通訊不暢通。給礦機(jī)控制讥脐、礫石破碎機(jī)控制遭居、分級(jí)控制和半自磨機(jī)控制都是獨(dú)立的，且沒有考慮到相互之間的作用旬渠。過程輸出變量的相容性和穩(wěn)定性都不能很容易達(dá)到俱萍。

這導(dǎo)致磨礦機(jī)負(fù)荷、生產(chǎn)能力告丢、磨礦粒度和旋流器溢流密度波動(dòng)很大枪蘑，因而，對(duì)下游加工過程起負(fù)面影響岖免。在試車成功后岳颇，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。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)管觅捆，允許操作員把精力集中到選礦廠其它更重要的任務(wù)上赦役。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麻敌；

2)旋流器溢流密度:45%～50%栅炒；

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

另外，下列的控制目標(biāo)由磨礦區(qū)域的冶金學(xué)家設(shè)定和管理释移，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)化和管理叭披；

2)優(yōu)化磨礦粒度。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)玩讳。

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)效率涩蜘。

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。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)定值熏纯。

在執(zhí)行立方控制策略后同诫，旋流器溢流性質(zhì)改進(jìn)了。隔粗篩上礦漿波動(dòng)和溢出現(xiàn)象消除了樟澜。下游過程(浸出和吸附)運(yùn)行得很好误窖，金的總回收率得到提高。

目前秩贰，用旋流器壓力和給礦密度作為旋流器的變量霹俺，用來控制旋流器溢流密度和磨礦粒度(P80)。為了更好的控制磨礦粒度毒费，需要對(duì)旋流器壓力和給礦密度正確設(shè)定丙唧，并且要在這個(gè)設(shè)定值左右精確控制。根據(jù)操作數(shù)據(jù)觅玻，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)艇棕。利用這種關(guān)系和控制旋流器壓力和給礦密度，就能夠?qū)⒛サV粒度控制在目標(biāo)范圍內(nèi)串塑。因?yàn)橹灰狿80處在目標(biāo)范圍內(nèi)沼琉，金的回收率就會(huì)變化不大，所以桩匪，此時(shí)就沒有必要對(duì)磨礦粒度進(jìn)行精確控制打瘪。旋流器壓力和給礦密度的立方控制影響如圖8所示。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傻昙。反過來又提高了旋流器溢流的密度薪者。

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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。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)娇跟，目前磨礦機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)良好春弥。磨礦機(jī)生產(chǎn)能力超過設(shè)計(jì)能力。在操作條件下磨礦粒度一直變化贾惦，但總是在目標(biāo)范圍之內(nèi)胸梆。勒夫諾伊公司磨礦機(jī)的操作情況如圖9所示敦捧。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)要好碰镜。

在勒夫諾伊選礦廠兢卵，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)绪颖，而不需要進(jìn)行繁雜的擴(kuò)大試驗(yàn)秽荤。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)和廣泛的分析柠横。在詳細(xì)設(shè)計(jì)階段窃款，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)牍氛。

需要研究制定新的策略雁乡，以便克服這些潛在的風(fēng)險(xiǎn)。礦漿積水化糜俗、磨礦回路的不穩(wěn)定性踱稍、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)悠抹。假若設(shè)計(jì)的徑向礦漿提升器有足夠的容量珠月，便能有效地消除礦漿積水化帶來的負(fù)面影響。

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

選礦廠所有工作人員(冶金學(xué)家伙判、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。這對(duì)過程是有很大好處的黑忱。成功優(yōu)化的關(guān)鍵不僅要有各個(gè)方面的技術(shù)人員宴抚，而且還需要行政人員對(duì)此接受和承認(rèn)。這樣可確保每個(gè)人都能對(duì)過程優(yōu)化做出貢獻(xiàn)甫煞，并且一開始對(duì)此就有信心菇曲。

很多過程控制系統(tǒng)不是在過程現(xiàn)場設(shè)計(jì)的「Х停控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)好后作為黑箱系統(tǒng)來執(zhí)行常潮。操作員和選礦廠技術(shù)人員(冶金方面、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楷力。當(dāng)系統(tǒng)開始頻繁的出問題的時(shí)候喊式，他們不能及時(shí)維護(hù)來解決這些問題孵户。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)好的控制策略垃帅，就會(huì)消除過程變量的波動(dòng)延届。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)剪勿，過程帶來的利潤可能更多贸诚。選礦廠的冶金過程的優(yōu)化是很重要的，因?yàn)檫^程控制不僅產(chǎn)生所要求的結(jié)果厕吉。將來完成以下方面的工作會(huì)給過程帶來更大的利潤酱固。

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

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

3)使用新型在線礦漿密度儀對(duì)旋流器溢流密度進(jìn)行控制项钮。

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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