首先，跟大家探討一下自磨機半自磨技術及應用，高壓輥磨機技術及應用，細磨、超細磨的技術及應用。自磨和半自磨技術的應用，是短流程的趨勢，產品可以作為整個的處理力度。投資和經營費用是比較低的，因為它自磨跟半自磨有沖擊破碎的特點，使這個設備不斷大型化，這個投資，占地面積等方面，比常規的要節約很多占地面積。第三個改善了礦漿的電化學性質，有利于礦物的選別，減少了它對后續的選別作業的一個顆粒表面的污染。以上這些特點，使得咱們自磨和半自磨選礦當中很受歡迎。

對某些大型選礦工程設計，一般都涉及到碎磨工藝和設備的選擇問題。其中首先是碎磨工藝方案（包括常規老三段破碎、自磨/半自磨和高壓輥磨方案等）選擇問題。其次是細磨設備選型問題。近年國內外新開發礦山，其特點之一是礦石貧，嵌布粒度細，要使礦物充分單體解離，取得較好選礦指標必須細磨（磨礦粒度P80一般為25～20微米，甚至更細）。如此細的粒度采用常規的球磨機，其磨礦效率低并會產生過磨等不利影響。這樣就面臨著對某些高性能設備的選型問題。

第一、自磨機半自磨技術及應用

那么這個半自磨機特點優勢就是流程簡單，易于操作。半自磨流程省去了常規的二、三段破碎及篩分作業，解決了常規流程處理濕而粘的礦石易導致流程不暢的難題，省去了破碎產生的粉塵回收及處理。投資和經營費用低。半自磨具有沖擊破碎和研磨兼有的磨礦特點，使其設備不斷大型化，為大型選礦廠的投資和經營費用降低提供了更大的空間。和常規的碎磨流程相比，在同比投資下，半自磨流程由于省去了中細碎廠方、篩分廠方和多條帶式輸送機及其相應的收塵設備，設施等，在基建投資、占地面積方面具有優越性，在經營方面和常規的碎磨流程相比，半自磨流程的單位能耗高，但其金屬消耗較低。改善了礦漿的電化學性質，有利于礦物的選別。與常規碎磨流程相比，采用礦石自身作為磨礦介質，在處理復雜的硫化礦時，銅、鎳、鈷、金、鉬、鉛、鋅等礦物時，減少了鋼球作為磨礦介質時對礦物表面的不利影響。上述特點使自磨/半自磨回路的投資費用和維護費用較低。這也使該類型的粉碎設備在現代化的選礦廠中頗受歡迎。

近年來，對金屬礦山來說，采用較多的主要有：半自磨－球磨流程(SAB)、半自磨－球磨＋被碎流程（SABC）和自磨－球磨＋破碎流程（ABC）。國內近年新建（或在建）自磨選礦廠，大部分采用了半自磨－球磨流程。比如，銅陵冬瓜山銅礦、昆鋼大紅山鐵礦、內蒙古烏努格土山鉬礦、太鋼袁家村鐵礦（設計）等。半自磨－球磨＋破碎流程(SABC)同時采用了兩種強化磨礦措施，即半自磨和從磨機中引出礫石進行破碎，可有效解決難磨臨界粒度物料的積累問題。它是目前比較流行的流程，近年來世界上許多大型金屬礦山采用這種流程，比如澳大利亞的Cadia金礦、智利的Escondida銅礦（四期）、巴西Sossego銅礦、美國Kennecott銅礦（改造）等等。對鐵礦石，由于受到磁鐵礦除鐵技術難題的限制。這種流程暫不宜采用。此流程采用半自磨（磨機中加鋼球），磨機排出的礫石中必然混入廢鋼球，為了保證礫石破碎機正常生產，必須除掉廢鋼球。因為磁鐵礦為強磁性礦物，除鐵（廢鋼球）技術問題還沒有解決]因此，對鐵礦來說，一般多采用半自磨－球磨流程，或采用自磨－球磨流程＋破碎流程。比如正在設計的中信Sino鐵礦（澳大利亞）、保國鐵礦等。

第二、高壓輥磨機技術及應用

那么高壓輥磨機，又稱輥壓機、擠壓磨，是以料層粉碎理論為基礎，用于松散物料中細碎的高效粉碎設備，不僅廣泛用于水泥生熟料、石灰石、高爐爐渣、煤及各類非金屬礦物的粉碎，而且大量應用于鐵礦石、錳礦石、球團行業、有色金屬礦及各類金屬礦的"多碎少磨"，"以碎代磨"，以提高物料的粉碎效率。

高壓輥磨機適應粒度范圍廣，既可用于常規破碎流程的細碎作業，也可用于球團廠提高鐵精礦的比表面。最大給料粒度90mm-0mm，產品粒度的比表面積可達50000px2/g以上。其工藝最終產品粒度細于常規破碎工藝。對于采用常規三段破碎工藝選礦廠，最終破碎粒度一般為12-0mm；而采用高壓輥磨工藝，其最終粒度可以達到3-mm或6-0mm。破碎粒度從12-0mm降到3-0mm（或6-mm）將有利于下段磨礦作業產量的提高和能耗的降低。由于高壓輥磨的"集合體粉碎"作用，使其產品顆粒內部產生大量裂紋，塌散等微觀缺陷,使物料可磨性改善，功指數明顯降低。這一點已被許多工程所證實。由于高壓輥磨產品粒度小（3-0mm或6-0mm），對于磁鐵礦石來說可以采用磁選進行粗粒拋尾，降低下段磨礦的給礦量。以馬鋼凹山選廠為例，其輥磨機產品粒度3-0mm，經濕式磁選拋出產率大約48%的粗粒尾礦后，進入下段球磨機的產率只有52%。

目前，高壓輥磨機在國內、外已普遍應用于水泥行業的粉碎，化工行業的造粒，以及球團礦增加比表面積的細磨。用于金屬礦石的破碎，以實現簡化碎礦流程、多碎少磨、提高系統生產能力、改善磨礦效果或選別指標等不同目的的生產實踐，國外較多，如毛利塔尼亞SNIM/zouerat用于將25～0mm鐵礦石閉路破碎至-1.6mm占65%左右、智利CMH用于將65～0mm鐵礦石破碎至7～0mm、澳大利亞One Steel公司用于將25～0mm磁鐵礦破碎至3.15～0mm；美國Emipire Iron Ore Mine用于破碎自磨機頑石、葡萄牙某礦用于破碎錫礦石、波蘭KGHM Polish Copper，Polkowice用于破碎銅礦；俄羅斯Alrosa礦用于破碎金礦石等。

據了解，目前，國內引進國外高壓輥磨機粉碎金屬礦石的企業有馬鋼凹山鐵選廠，金堆城鉬業公司和司家營礦業公司等。馬鋼凹山鐵選廠引進德國魁伯恩公司的RP630/17-1400型高壓輥磨機用于第四段破碎，于2007年投產，給礦粒度0~30mm，采用閉路破碎到0~3mm，進行高效提前拋尾；金堆城鉬業公司引進德國魁珀恩公司的RP15-1000型高壓輥磨機用于第四段破碎，給礦粒度25～0mm,開路破碎產品粒度P80為8～0mm；司家營鐵礦二期選礦廠引進兩臺德國KHD洪堡. 威達克公司的RP17×18型高壓輥磨機，給礦粒度50～6mm，產品粒度P80為8～0mm。

隨著世界能源緊缺，降低磨礦能耗越來越引起人們的關注。通過降低入磨物料的粒度，改善入磨物料的粉碎特性，采用多碎少磨，以碎代磨是有效的節能降耗措施。降低入磨粒度，極大地降低了磨機負荷，在提高磨機效率的同時，也大幅度降低了能耗。高壓輥磨機的粉碎產品中細粒級含量高，而且粉碎在有用礦物和脈石礦物晶界面發生，產生沿解理粉碎的效果，在較粗的磨礦粒度下形成有用礦物的單體解離，從而為入磨前的預選拋廢創造了條件，提高了拋廢率。正由于高壓輥磨機產品解離度提高，使破碎產品連生體比例降低，減少了磨礦作業的反復循環，減輕了物料過粉碎，提高選別指標。

第三、細磨、超細磨的技術及應用

半自磨流程與高壓輥磨流程在進行碎磨作業時為不同選礦廠所采用，由于兩者對礦石的性質有不同的要求，設計時要根據選礦試驗所提供的數據及設計原始條件等因素認真合理的進行選取。在碎磨過程中，礦粒單體解離所需要的電能消耗約占選礦廠總費用的70%。在應用常規的球磨機將礦粒磨至20微米以下時，磨礦費用隨磨礦細度變細呈指數函數關系增加。 在選礦領域中用于細磨（P8020微米）的塔磨機最初是由日本的Kubota塔磨機公司制造。這種工藝在國外主要由Metso公司和日本的Eirich公司，其設備分別稱為立磨機和塔磨機，國內主要由長沙礦冶研究院提供，其設備名稱為立式螺旋攪拌磨礦機。

圖1立式螺旋攪拌磨礦機

立式螺旋攪拌磨礦機總體結構如圖1所示，由筒體、螺旋攪拌器、傳動裝置和機架等組成。筒體內充滿一定的磨礦介質（鋼球、瓷球或礫石）。螺旋攪拌器經減速機驅動作緩慢旋轉，磨礦介質和物料在筒體內作整體的多維循環運動和自轉運動，物料在磨礦介質重量壓力和螺旋回轉產生的擠壓力下利用摩擦、少量的沖擊擠壓和剪切被有效地粉磨。磨礦介質一般為直徑12-30mm的鋼球。物料從磨機的下部給入，經介質研磨后，從磨機的頂部溢出，較重的顆粒則留在磨機內繼續被研磨。立磨機的適宜的產品粒度P80一般為74～20微米。目前，塔磨機安裝功率最大為1120kW，最大處理能力超過100t/h。

接下來講一下超細磨機，艾薩磨，是用來研磨鉛鋅礦，達到7-10微米，現在主要由澳大利亞的公司來提供這個技術。它是采用了水平高速攪平原理，通過這八個磨盤，細粒產品從尾端排出，這個是一個形象圖。SMD磨機，就是介質攪拌磨機，它是高速的超速攪拌磨機，現在SMD公司由美卓公司提供。它在很多金屬方面得到了廣泛的應用，它的攪拌器是長棒式的，就是跟塔磨機螺旋式的有一定的區別。另外，這個超細磨是艾薩磨是屬于高速旋轉，它的磨損比較快，更換周期比較短，適用于5-8微米的場合，更加適合中國的鐵礦石細磨作業。

目前在磨礦分解中急需解決的問題，咱們磨礦分級如果能采用自動化控制，能穩定生產工藝指標，降低消耗，使選礦工藝獲得最大的經濟效益。咱們舉個例子，以咱們五礦集團的香爐山銅礦為例，如果10微米的粒級產率降低到10%，那么就可以提高5%左右的總回收率。磨礦分級自動控制系統，這個圖大家可以看一下。這是磨礦分級過程自動控制系統流程圖，磨機的聲音，泵池的在線監測，由中央控制系統對這個流程進行自動調整各種參數。

最后咱們講一下磨礦分解的流程模擬，現在一個好的選礦模擬器，一個模擬器主要由四個基本單元構成。每一個操作單元都有進料和出料，這個就是對模擬器進行運行。因為這個模擬器是對真實選礦的一個簡化，形成一個可視的了，咱們模擬器是能給出選礦一個詳細的數據。另外有的時候有的選場沒有建立起來，我們在辦公室提前可以預判會發生什么情況。

作者：長沙礦冶研究院 張國旺教授供稿