攪拌磨技術(shù)及其選礦應(yīng)用現(xiàn)狀

敖順福，陳麗昆，徐 峰，楊 菊，張德楸，王存柱

1云南馳宏鋅鍺股份有限公司 云南曲靖 655011

2玉溪大紅山礦業(yè)有限公司 云南玉溪 653405

3云南瀾滄鉛礦有限公司 云南普洱 665000

礦 產(chǎn)資源是人類社會(huì)賴以生存和發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，隨著礦產(chǎn)資源的大量開采利用，易選的礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量日益減少，貧細(xì)雜難選的礦產(chǎn)資源日趨增多，其中大量的細(xì)粒嵌布難處理礦石只有通過細(xì)磨才能使其充分單體解離，方能實(shí)現(xiàn)礦物的有效選別。尤其對(duì)于中礦處理、精礦深度精選除雜、尾礦再選回收利用等，傳統(tǒng)的臥式球磨機(jī)已經(jīng)難以滿足進(jìn)一步細(xì)磨、超細(xì)磨的特殊要求，且過磨或欠磨現(xiàn)象突出，新型的細(xì)磨和超細(xì)磨設(shè)備的研發(fā)應(yīng)用顯得尤為重要。攪拌磨作為一種新型的細(xì)磨設(shè)備，其應(yīng)用使得需更細(xì)磨礦的礦物選別成為可能，且在細(xì)磨、超細(xì)磨作業(yè)過程中充分發(fā)揮了其高效、節(jié)能的優(yōu)勢(shì)，被逐步認(rèn)可并接受，已得到推廣應(yīng)用。

1 攪拌磨進(jìn)展及優(yōu)勢(shì)

1.1 攪拌磨的工作原理

攪拌磨與傳統(tǒng)臥式球磨機(jī)都有研磨筒體，但與傳統(tǒng)臥式球磨機(jī)不同的是，攪拌磨的研磨筒體是靜止的，通過攪拌器的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)研磨筒體內(nèi)的研磨介質(zhì)和礦物相互作用，產(chǎn)生沖擊、剪切和摩擦作用，從而使給入礦粒被磨細(xì)，同時(shí)也具有礦粒分散和混勻的作用[1]。攪拌磨按照安裝方式分為立式和臥式，按照生產(chǎn)工作方式可以分為循環(huán)式、連續(xù)式和間歇式，按照研磨單元攪拌分散器的結(jié)構(gòu)形式可分為螺旋式、棒銷式和盤式。攪拌磨使用的研磨介質(zhì)來源廣泛，主要為鋼球、陶瓷球，也可使用礫石、河砂和冶煉爐渣等。

傳統(tǒng)臥式球磨機(jī)通過筒體發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)牽動(dòng)筒體內(nèi)的磨礦介質(zhì)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而對(duì)礦粒產(chǎn)生沖擊和磨剝作用；但球磨機(jī)筒體的轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)致了能量的虛耗，降低了能量利用率。攪拌磨的研磨筒體是靜止的，磨礦時(shí)能量盡可能耗散在礦粒上，能量利用率更高；此外，攪拌器以更高的速度運(yùn)轉(zhuǎn)，且使用直徑更小的研磨介質(zhì)，可產(chǎn)生很多壓縮的旋轉(zhuǎn)介質(zhì)層，介質(zhì)層又可以產(chǎn)生壓力和扭轉(zhuǎn)力，能有效地磨碎微小礦粒[2]。

1.2 攪拌磨的發(fā)展及優(yōu)缺點(diǎn)

國(guó)外攪拌磨的研制工作從 20 世紀(jì) 40 年代開始，到 60 年代攪拌磨技術(shù)得到了迅速發(fā)展，而國(guó)內(nèi)攪拌磨的研制工作起步較晚，開始于 20 世紀(jì) 70 年代初。經(jīng)過多年的發(fā)展，攪拌磨已發(fā)展為一類種類繁多、品種豐富、型號(hào)各異的碎磨設(shè)備，逐步被認(rèn)可接受，并推廣應(yīng)用到選礦生產(chǎn)中。國(guó)外立式攪拌磨的代表機(jī)型有 Union Process 公司的 Attritor 磨機(jī)、Netzsch公司的砂磨機(jī)、Metso 公司的 Verti 磨機(jī)及 Stirred Media Detritor (SMD) 磨機(jī)，臥式攪拌磨的代表機(jī)型為Xstrata 公司的 Isa 磨機(jī)；國(guó)內(nèi)立式攪拌磨的代表機(jī)型有長(zhǎng)沙礦冶研究院的 JM 系列立式螺旋攪拌磨礦機(jī)、北京礦冶研究總院的 KLM 系列立式攪拌磨礦機(jī)及中信重工機(jī)械股份有限公司的 CSM 系列立式攪拌磨礦機(jī)等[3-6]。

攪拌磨筒體的靜止和研磨介質(zhì)運(yùn)動(dòng)幅度的降低，使得運(yùn)轉(zhuǎn)磨機(jī)筒體所需的動(dòng)能、提升磨礦介質(zhì)所需的勢(shì)能等都相應(yīng)降低，所以攪拌磨具有節(jié)能、功率消耗小、噪聲低、振動(dòng)小等特點(diǎn)。傳統(tǒng)臥式球磨機(jī)為了有效地將能量傳遞給磨礦介質(zhì)，通常使用直徑較大的鋼球，使得礦粒受到鋼球較強(qiáng)的沖擊破碎作用；但攪拌磨使用了直徑更小的研磨介質(zhì)，且研磨介質(zhì)的運(yùn)動(dòng)軌跡也發(fā)生了改變，對(duì)礦粒的沖擊作用降低、磨剝作用增強(qiáng)，使得磨礦產(chǎn)品粒度分布較均勻，同時(shí)也導(dǎo)致攪拌磨受限于進(jìn)料粒度，不適于粗磨作業(yè)。攪拌磨依靠攪拌器的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)筒體內(nèi)研磨介質(zhì)的運(yùn)動(dòng)，受制于攪拌器結(jié)構(gòu)及其材料強(qiáng)度的限制，攪拌磨的規(guī)格型號(hào)偏小，難以像傳統(tǒng)臥式球磨機(jī)實(shí)現(xiàn)大型化，而隨著低品位礦的開發(fā)利用及選礦廠處理能力的提高，需要開發(fā)大型化的攪拌磨以適應(yīng)大規(guī)模生產(chǎn)的需要。傳統(tǒng)臥式球磨機(jī)基本都采用鐵質(zhì)的鋼球、鋼鍛作為磨礦介質(zhì)，但是鐵質(zhì)磨礦介質(zhì)在磨礦中易使礦物顆粒表面產(chǎn)生氫氧化鐵薄膜或金屬沉淀物，從而影響礦物的可浮性，且會(huì)使礦物表面可浮性趨同，進(jìn)而降低捕收劑對(duì)目的礦物的浮選分離的選擇性，而攪拌磨使用陶瓷球、礫石、河砂等介質(zhì)能有效避免鐵質(zhì)磨礦介質(zhì)產(chǎn)生的污染[7-11]。

2 攪拌磨應(yīng)用實(shí)例

2.1 在金屬礦磨礦中的應(yīng)用

金屬礦磨礦的主要目的是讓有用礦物和脈石礦物充分解離，盡可能地提高目的礦物的單體解離度，降低過粗、過細(xì)的粒級(jí)含量，提高中間易選粒級(jí)含量，且盡可能地降低磨礦介質(zhì)消耗、電耗等。一般而言，礦物的相互解離隨著磨礦過程中礦物粒度減小而實(shí)現(xiàn)，礦物顆粒被磨得越細(xì)，礦物的單體解離度越高；但是細(xì)磨往往消耗大量的電能及磨礦介質(zhì)，且金屬礦物普遍密度較大及性脆易碎，磨礦過程容易產(chǎn)生過粉碎和泥化現(xiàn)象。多數(shù)金屬礦物都具有一定的脆性，在磨礦過程中磨碎速度快，容易產(chǎn)生過粉碎，而脈石礦物多為硬度較大的硅酸鹽、氧化物礦物等，一般較難磨碎；密度大的金屬礦物在磨礦時(shí)，易沉入磨機(jī)底層，受到強(qiáng)烈的磨礦作用，因而密度大且性脆的金屬礦物過粉碎更加嚴(yán)重[12]。攪拌磨具有選擇性破碎和自分級(jí)作用，粗粒級(jí)礦石受到的破碎作用力較強(qiáng)，而細(xì)粒級(jí)礦石受到較小的破碎作用力，可減少過粉碎的產(chǎn)生，因此攪拌磨在金屬礦磨礦中應(yīng)用前景廣闊[13]。

2.1.1 在鉛鋅礦磨礦中的應(yīng)用

我國(guó)鉛鋅礦資源分布廣泛，儲(chǔ)量較豐富，但特大型礦床少，貧礦多，共伴生組分多，單一的鉛或鋅礦石類型極少。鉛鋅礦物普遍共生緊密，嵌布粒度細(xì)且復(fù)雜，使得單體解離困難；而方鉛礦密度大，硬度低且性脆，是常見有色金屬礦物中最容易泥化的礦物之一。攪拌磨已廣泛應(yīng)用于鉛鋅礦細(xì)磨作業(yè)中，在提高礦物單體解離度、改善粒級(jí)分布等方面取得了較好的使用效果，且使得磨礦產(chǎn)品在選礦生產(chǎn)中獲得了更好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，這說明攪拌磨是一種適合于鉛鋅礦細(xì)磨或再磨，且性能優(yōu)越的磨礦設(shè)備。

廣東某細(xì)粒浸染高硫難選鉛鋅礦選礦新工藝研究結(jié)果表明：鉛中礦磨礦細(xì)度達(dá)到 -39 μm 占 94% 左右時(shí)，使用傳統(tǒng)球磨條件下總解離度較使用超細(xì)攪拌磨條件下總解離度要低 5.6% 左右；磨礦產(chǎn)品經(jīng)浮選后，在鉛精礦品位接近時(shí)，使用超細(xì)攪拌磨的回收率比傳統(tǒng)球磨高出 1.5% 左右，表明攪拌磨超細(xì)磨可強(qiáng)化對(duì)細(xì)粒級(jí)方鉛礦的回收[14]。

云南某高硫鉛鋅礦選礦廠硫精礦中損失的鉛、鋅金屬主要賦存于方鉛礦、閃鋅礦中，且方鉛礦及閃鋅礦的嵌布粒度細(xì)、單體解離度低，采用抑硫浮選鉛鋅混合精礦的工藝流程，并通過 KLM-75 立式螺旋攪拌磨與水力旋流器分級(jí)構(gòu)成的閉路循環(huán)對(duì)混合粗精礦進(jìn)行再磨，磨礦細(xì)度達(dá)到 -45 μm 含量占94.91%，閃鋅礦單體解離度大于 75% 占 86.46%，方鉛礦的單體解離度大于 75% 占 45.11%，進(jìn)一步浮選獲得了鉛品位為 11.01%、鋅品位為 42.29% 及鉛回收為 33.03%、鋅回收率為 57.53% 的鉛鋅混合精礦，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益[15]。

2.1.2 在銅礦磨礦中的應(yīng)用

我國(guó)銅礦資源分布廣泛，但可利用的高品位礦石資源相對(duì)較少，礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造復(fù)雜，嵌布粒度不均勻，多為不均勻浸染嵌布的礦石。采用傳統(tǒng)球磨進(jìn)行單一磨礦的選擇性欠佳，容易產(chǎn)生過多的連生體而影響精礦質(zhì)量及金屬回收率，而采用攪拌磨在提高礦物單體解離度、改善粒級(jí)分布、降低生產(chǎn)成本等方面均取得了較好的效果。

羊壩底選礦廠采用球磨機(jī)進(jìn)行二段磨礦，存在處理量低、銅精礦品位低、砷含量較高等問題，改用CSM-250 立式攪拌磨對(duì)工藝進(jìn)行改造升級(jí)。改造后，選礦處理量由 900～1 000 t/d 提高到 1 500～1 650 t/d，磨礦產(chǎn)品細(xì)度 -74 μm 由 81.8%～90.8% 增加到 94.3%～100%，磨礦介質(zhì)消耗、磨礦電耗顯著降低，精礦品位從 14.9%～15.5% 提高到 16.4%～17.4%，砷含量從0.43%～0.68% 降低到 0.25%～0.27%，取得了較好的效益[16]。

通化吉恩鎳業(yè)銅鎳礦為兩段磨礦，采用 KLM-160 立磨機(jī)用于再磨作業(yè)，銅鎳分離的給礦粒度由原來的 -38 μm 占 65.25% 提高到 91.33%，-38 μm 的粒級(jí)含量新增 26.08%，顯著提高了目的礦物的單體解離度，為銅鎳高效分離提供了良好的浮選環(huán)境。在原礦中銅品位僅提高 0.001%、鎳品位減小 0.02% 的條件下，銅精礦產(chǎn)品中銅品位提高 1.683%、銅理論回收率提高 1.08%，鎳精礦產(chǎn)品中鎳品位降低 0.122%、鎳?yán)碚摶厥章侍岣?0.14%[17]。

2.1.3 在鉬礦磨礦中的應(yīng)用

我國(guó)的鉬礦資源儲(chǔ)量豐富，但多屬低品位鉬礦；隨著鉬金屬及其合金的廣泛應(yīng)用，鉬原料的消耗越來越大，易采易選的高品位鉬礦越來越少，迫切需要依靠技術(shù)進(jìn)步來最大程度地利用國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的鉬礦資源，尤其是嵌布結(jié)構(gòu)復(fù)雜、粒度細(xì)的難選鉬礦石。

百花嶺選礦廠在 3 號(hào)系統(tǒng)選用 JM-1200 立式螺旋攪拌磨分別對(duì)浮選柱精 1 和浮選柱精 3 的泡沫進(jìn)行再磨擦洗脫藥，工藝參數(shù)為：再磨粒度為 -37 μm 粒級(jí)占 90%，擦洗時(shí)間 8～10 min，立磨機(jī)添加φ15 mm及φ20 mm 鋼球，鋼球單耗 0.4～0.5 kg/t。選礦結(jié)果表明：浮選柱精 1 和浮選柱精 3 的精礦品位分別由31.80% 提高至 49.92%、52.88% 提高至 56.38%，精選回收率和總回收率達(dá)到 98.37% 和 86.57%[18]。

洛鉬集團(tuán)選鉬三公司對(duì)鉬精選系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造，將傳統(tǒng)的溢流型再磨球磨機(jī)改為立式螺旋攪拌磨，礦漿經(jīng)研磨分級(jí)后送浮選柱精選，精礦品位以及回收率得到顯著提高，精礦品位從 46.12% 提高到49.88%，最高達(dá)到 54.44%，選礦技術(shù)指標(biāo)的提升主要得益于立式螺旋攪拌磨提高了鉬礦的單體解離度，且清潔了鉬礦表面，為浮選作業(yè)提供了良好的選別環(huán)境[19]。

2.1.4 在鐵礦磨礦中的應(yīng)用

我國(guó)的鐵礦資源較為豐富，查明資源儲(chǔ)量達(dá) 624億 t，其中微細(xì)粒復(fù)雜難選鐵礦儲(chǔ)量約 120 多億 t，占我國(guó)鐵礦資源總儲(chǔ)量的 20%。鐵礦細(xì)磨很長(zhǎng)一段時(shí)間都是通過加長(zhǎng)球磨機(jī)長(zhǎng)度以延長(zhǎng)礦漿在磨機(jī)內(nèi)的停留時(shí)間，采用小介質(zhì)球、改變介質(zhì)形狀等方式來達(dá)到礦物細(xì)磨的目的，得到的磨礦產(chǎn)品粒度分布較寬，過磨現(xiàn)象嚴(yán)重；且當(dāng)?shù)V物細(xì)磨粒度P80< 38 μm時(shí)，細(xì)磨能耗巨增，成為制約微細(xì)粒鐵礦高效開發(fā)利用的關(guān)鍵[20]。攪拌磨以磨礦效率高、產(chǎn)品粒度細(xì)且分布均勻等優(yōu)點(diǎn)，使得鐵礦磨礦從延長(zhǎng)磨礦時(shí)間向采用攪拌磨的方向發(fā)展。

大紅山鐵礦三選廠選鐵系列存在球磨機(jī)磨礦產(chǎn)品細(xì)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求、鋼耗和電耗較高的問題，使用 ETM-1500 塔磨機(jī)代替球磨機(jī)進(jìn)行了三段磨礦技術(shù)改造，改造后塔磨機(jī)磨礦產(chǎn)品細(xì)度可達(dá) -0.045 μm 占81.24%，顯著降低了鋼耗和電耗；磨礦效率可提高10%，且能進(jìn)一步擴(kuò)大產(chǎn)能；最終鐵精礦品位提高了0.4 個(gè)百分點(diǎn)，并降低了二氧化硅含量，改善了選礦指標(biāo)，經(jīng)濟(jì)效益顯著[21]。

2.1.5 在金礦磨礦中的應(yīng)用

隨著黃金價(jià)格的不斷攀升，金礦資源的開采規(guī)模逐步擴(kuò)大，高品位易選金礦石不斷減少，低品位難處理金礦石不斷增加。面對(duì)賦存狀態(tài)復(fù)雜、嵌布關(guān)系密切的金礦資源，為了更加經(jīng)濟(jì)有效地開發(fā)利用，攪拌磨也逐漸在金礦得到推廣應(yīng)用。

山東某金礦浮選精礦，經(jīng)攪拌磨磨至 -20 μm 大于 97% 進(jìn)行氰化浸出，與采用球磨機(jī)磨至 -400 目大于 97% 的實(shí)驗(yàn)室浸出結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)經(jīng)攪拌磨超細(xì)磨可顯著縮短氰化浸出時(shí)間，氰化鈉和堿石灰用量分別降低了 1.00、1.47 kg/t，金的浸出率提高了0.49 個(gè)百分點(diǎn)，浸渣含金量降低了 0.21 g/t[23]。

金翅嶺金礦氰化廠采用 VTM-400 立磨機(jī)對(duì)浮選金精礦再磨后進(jìn)行氰化，與傳統(tǒng)臥式球磨機(jī)相比，立磨機(jī)可顯著提高磨礦效果，-38 μm 粒級(jí)占比增加8.30 個(gè)百分點(diǎn)，鋼球單耗降低 2.42 kg/t，電耗降低23.34 kW·h/t，襯板消耗增加 2.08 套/a，金浸出率由98.40% 提高到 98.55 %，但運(yùn)行總成本節(jié)省 394.94 萬元/a[24]。

2.2 在非金屬礦磨礦中的應(yīng)用

不同于金屬礦，非金屬礦是一類種類繁多且數(shù)量巨大的礦物資源，各礦種的性質(zhì)差異較大，而共性較少，且非金屬礦的應(yīng)用領(lǐng)域和價(jià)值一般取決于其先天性能被保護(hù)和后續(xù)可應(yīng)用的程度。非金屬礦與金屬礦在磨礦方面除了要求單體解離度和適宜的粒級(jí)分布外，還存在著明顯的差異和特殊要求，即對(duì)于非金屬礦的形貌、結(jié)構(gòu)與性能特點(diǎn)，特別強(qiáng)調(diào)在磨礦過程中盡可能不被破壞，增加了非金屬礦磨礦作業(yè)對(duì)攪拌磨的特殊要求，但攪拌磨在非金屬礦磨礦中也獲得了成功的應(yīng)用。

2.2.1 在云母礦磨礦中的應(yīng)用

云母是層狀結(jié)構(gòu)的鋁硅酸鹽礦物，具有絕緣、耐高溫、折射率高和韌性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。云母的利用對(duì)徑厚比、粒級(jí)分布、表面光潔度和光澤等有特殊要求，傳統(tǒng)的球磨機(jī)難以滿足磨礦要求，常采用石碾機(jī)或輪碾機(jī)進(jìn)行磨礦，但采用立式攪拌磨機(jī)作為云母剝片細(xì)磨也取得了突破。

GPS輔助空中三角測(cè)量是指利用機(jī)載GPS接收機(jī)與地面基準(zhǔn)站的GPS接收機(jī)同時(shí)、快速、連續(xù)地記錄相同的GPS衛(wèi)星信號(hào)，通過定位技術(shù)的離線數(shù)據(jù)后處理獲取攝像機(jī)曝光時(shí)刻攝站的高精度三維坐標(biāo)，將其作為區(qū)域網(wǎng)平差的附加非攝影測(cè)量觀測(cè)值，以空中控制取代(或減少)地面控制；采用統(tǒng)一的數(shù)學(xué)模型和算法，確定點(diǎn)位并對(duì)其質(zhì)量進(jìn)行評(píng)定。

針對(duì)印度進(jìn)口的某經(jīng)高溫煅燒過的白云母，采用聚氨酯球作為磨礦介質(zhì)的立式攪拌磨機(jī)，在φ8 mm、φ10 mm 和φ12 mm 球配比為 2∶5∶1，磨機(jī)轉(zhuǎn)速為 240 r/min，磨礦質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 55% 時(shí)，磨礦產(chǎn)品中 0.020～0.045 mm 粒級(jí)含量最多，且云母片顆粒均勻，表面光滑，邊緣無齒狀，厚度約為 750 μm，徑厚比達(dá)到了100 倍以上[25]。

河南某云母選礦廠采用 GJ5×2 大型雙槽高強(qiáng)度攪拌磨機(jī)進(jìn)行云母剝片，生產(chǎn)調(diào)試得出該攪拌磨機(jī)剝片工藝流程簡(jiǎn)單，能耗較低且對(duì)云母產(chǎn)品無污染，在磨礦質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 50% 左右，氧化鋁陶瓷微珠作粉磨介質(zhì)，裝填量為 9 t，助磨劑含量為干礦量的 0.5%時(shí)，對(duì)于云母剝片能達(dá)到較好的效果[26]。

2.2.2 在高嶺土礦磨礦中的應(yīng)用

高嶺土具有優(yōu)異的理化性能，被廣泛應(yīng)用于陶瓷、造紙、橡膠、塑料等諸多領(lǐng)域，高嶺土剝片是其深加工利用的重要工序，主要有機(jī)械剝片和化學(xué)試劑剝片等方法。攪拌磨應(yīng)用于高嶺土剝片取得了成功，對(duì)高嶺土的利用具有深遠(yuǎn)的意義。

湖北宜昌某高嶺土礦采用攪拌磨進(jìn)行剝片試驗(yàn)，在磨礦前加入分散劑六偏磷酸鈉，攪拌磨中剛玉質(zhì)中球 (φ=1.2 mm) 與小球 (φ=0.8 mm) 的體積比為0.8∶1.5，介質(zhì)充填率為 70%，磨礦質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 70%，剝片轉(zhuǎn)速為 800 r/min，磨礦時(shí)間為 180 min 時(shí)，剝片產(chǎn)品 -2 μm 粒級(jí)產(chǎn)率為 96.62%，剝片使熟料的白度提高了 5.24 個(gè)百分點(diǎn)[27]。

山西晉坤礦產(chǎn)品有限公司煅燒煤系高嶺土，采用GJ5×2 大型雙槽高強(qiáng)度攪拌磨剝片，在給料粒度為-45 μm、生產(chǎn)能力 1.2～1.5 t/h 的情況下，單臺(tái)產(chǎn)品粒度可達(dá) -2 μm 占 85% 以上，2 臺(tái)串聯(lián)產(chǎn)品粒度可達(dá) -2μm 占 90% 以上。1 臺(tái)該攪拌磨可代替 10 臺(tái)早期的小型剝片機(jī)，大幅度減少了設(shè)備數(shù)量，簡(jiǎn)化了流程，減少了操作人員，減輕了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度[28]。

2.2.3 在石墨礦磨礦中的應(yīng)用

石墨根據(jù)其結(jié)晶不同可分為晶質(zhì)石墨 (鱗片) 和隱晶質(zhì)石墨 (土狀) 兩類，因石墨具有耐高溫、抗腐蝕、抗熱震、強(qiáng)度大、韌性好、自潤(rùn)滑強(qiáng)度高、導(dǎo)熱、導(dǎo)電、可塑性、涂敷性等特性，使其在多種領(lǐng)域發(fā)揮著關(guān)鍵作用。鱗片石墨在磨礦中鱗片結(jié)構(gòu)極容易遭到破壞且無法再生，因此保護(hù)及提高大鱗片石墨產(chǎn)率和精礦質(zhì)量是石墨選礦的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

湖北宜昌地區(qū)鱗片石墨磨礦試驗(yàn)研究，針對(duì)選廠采用五段再磨 6 次精選的工藝流程，可獲得品位為93% 左右、回收率為 91.60% 的石墨精礦；采用立式攪拌磨通過四段再磨 4 次精選閉路試驗(yàn)，可獲得品位為 92.58%、回收率為 94.71% 的石墨精礦，且精礦中大鱗片石墨產(chǎn)量比現(xiàn)場(chǎng)高 31.62 個(gè)百分點(diǎn)，充分證明了立式攪拌磨對(duì)鱗片石墨的保護(hù)作用[29]。

黑龍江某鱗片石墨選礦廠進(jìn)行 GJM 型棒式攪拌磨的工業(yè)試驗(yàn)，在三段再磨處采用攪拌磨替代原有再磨設(shè)備，在相同條件下，采用攪拌磨再磨后浮選精礦品位提升幅度 40% 以上，研磨介質(zhì)消耗僅為 50% 左右，節(jié)能降耗 25% 以上，且對(duì)大鱗片石墨的保護(hù)效果更好[30]。

3 攪拌磨的發(fā)展方向

選礦技術(shù)的提高和選礦設(shè)備的進(jìn)步，使得可利用的礦物種類不斷增加、處理原礦品位逐漸降低、入選礦物的粒度下限持續(xù)下探，擴(kuò)大了礦產(chǎn)資源的開發(fā)利用范圍，提高了礦產(chǎn)資源利用程度。隨著礦業(yè)的不斷發(fā)展，對(duì)攪拌磨的技術(shù)、裝備和適用性等提出了更高的要求，攪拌磨的結(jié)構(gòu)和磨礦效果等仍需要提高和完善。

3.1 大型化

隨著礦產(chǎn)資源的不斷開發(fā)利用，貧細(xì)雜礦產(chǎn)資源的開發(fā)利用已是大勢(shì)所趨，且愈來愈重要，選礦廠使用大型化設(shè)備擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，提高處理能力，以降低基建費(fèi)用、生產(chǎn)成本等，成為了礦業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)方向之一。研發(fā)大型化攪拌磨，提高單機(jī)生產(chǎn)能力，才能適應(yīng)大規(guī)模生產(chǎn)的需要，但大型化的攪拌磨對(duì)設(shè)計(jì)、材質(zhì)和生產(chǎn)應(yīng)用等帶來新的挑戰(zhàn)，需要相關(guān)行業(yè)的協(xié)作才能完成[31-32]。

3.2 智能化

緊隨礦業(yè)生產(chǎn)從機(jī)械化、自動(dòng)化逐步向智能化發(fā)展的趨勢(shì)，需持續(xù)研究提升攪拌磨的自動(dòng)檢測(cè)、智能監(jiān)測(cè)、智能控制等，以提高攪拌磨的性能和效率，使攪拌磨更加高效、節(jié)能，操作更為方便簡(jiǎn)單、安全可靠，維護(hù)檢修更為簡(jiǎn)便易行、省時(shí)省力。

3.3 專用型

不同的礦石在力學(xué)強(qiáng)度、可磨性、脆性等方面均有著較大的差異，且非金屬礦的形貌、結(jié)構(gòu)與性能特點(diǎn)差異較大，因此針對(duì)不同類型的礦石進(jìn)行力學(xué)性質(zhì)、可磨性、礦物晶體形狀等的研究，細(xì)分?jǐn)嚢枘サ氖褂妙I(lǐng)域，從而針對(duì)性地開發(fā)出適宜的專用型高效攪拌磨，才能使礦石碎磨過程更加高效及節(jié)能，且滿足不同礦石磨礦的差異性、特殊性要求。

3.4 提高易損件使用壽命

磨機(jī)作為選礦廠的關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備，其作業(yè)率和負(fù)荷率常常決定了選礦廠的生產(chǎn)效率和指標(biāo)。部分礦石具有較高的硬度和磨蝕性，會(huì)增加攪拌器、筒體襯板的磨損以及研磨介質(zhì)等的消耗，頻繁的停機(jī)更換攪拌器、筒體襯板等易損件，增加了檢修維護(hù)工作量及成本，影響選礦廠的持續(xù)均衡穩(wěn)定生產(chǎn)。研究應(yīng)用新材料、新工藝以提高攪拌器等易損件的使用壽命，且降低易損件磨蝕對(duì)礦石的污染，尤其對(duì)非金屬礦提純作業(yè)中的超細(xì)磨礦更具重要意義[33-34]。

3.5 加強(qiáng)攪拌超細(xì)粉碎基礎(chǔ)理論的研究

攪拌磨的應(yīng)用，使得礦物的超細(xì)粉碎更加簡(jiǎn)單易行，但仍需不斷研究以持續(xù)降低磨礦產(chǎn)品細(xì)度，且使磨礦產(chǎn)品粒級(jí)分布更窄。礦物顆粒的超細(xì)粉碎不僅只是礦物粒度的減小，還涉及到礦物顆粒表面電化學(xué)性質(zhì)、形狀參數(shù)、表面粗糙度、晶面暴露程度和反應(yīng)活性等的變化，這些變化導(dǎo)致了礦物顆?？筛⌒约凹庸ば阅艿母淖儯杓訌?qiáng)礦物超細(xì)粉碎的基礎(chǔ)理論的研究及生產(chǎn)應(yīng)用[35-38]。

3.6 與高壓輥磨機(jī)組合碎磨工藝的研究

攪拌磨對(duì)入磨礦料粒度要求較細(xì)，且在磨礦中對(duì)礦粒的沖擊力小，主要用于粗磨作業(yè)后的二、三段等細(xì)磨作業(yè)。高壓輥磨機(jī)是一種新型高效節(jié)能的粉碎設(shè)備，其具有處理量大、占地面積小、能量利用率高等優(yōu)點(diǎn)，主要用于細(xì)碎作業(yè)以降低入磨礦料的粒度，相當(dāng)于部分由磨機(jī)承擔(dān)的粉碎任務(wù)由高壓輥磨機(jī)完成。將攪拌磨與高壓輥磨機(jī)組合成一種新型的碎磨工藝流程已經(jīng)成為研究的新方向，相關(guān)的理論及試驗(yàn)研究已經(jīng)揭示其在節(jié)能降耗、降低成本、簡(jiǎn)化流程等方面具有更大的優(yōu)勢(shì)，但目前尚在試驗(yàn)階段，應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)研究，以實(shí)現(xiàn)各自技術(shù)特點(diǎn)、優(yōu)勢(shì)的協(xié)同作用，推動(dòng)碎磨生產(chǎn)工藝的變革及發(fā)展[39-41]。

4 結(jié)語

隨著易選的礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量日益減少，貧細(xì)雜難選的礦產(chǎn)資源日趨增多，研究應(yīng)用新技術(shù)及新設(shè)備成為提高礦產(chǎn)資源利用率的重要途徑。攪拌磨以細(xì)磨高效、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)，成為了實(shí)現(xiàn)細(xì)粒礦物單體解離的重要保障，使得攪拌磨在金屬礦及非金屬礦選礦生產(chǎn)中得到了廣泛使用。但與此同時(shí)，攪拌磨還需要不斷的提高和完善，逐步擴(kuò)大生產(chǎn)使用范圍，尤其是非金屬礦磨礦生產(chǎn)使用方面，并在大型化、智能化、專用型、提高易損件使用壽命等方面開展工作，以求獲得更多的技術(shù)突破及創(chuàng)新，以適應(yīng)未來礦業(yè)開采利用發(fā)展的需要。