金川有色金屬公司是我國(guó)最大的鎳基地，鎳金屬儲(chǔ)量大，資源豐富且鎳礦石品位高、易選別。從60年代中期到現(xiàn)在，經(jīng)多年的工業(yè)實(shí)踐，積累了豐富的鎳選礦經(jīng)驗(yàn)，從流程、球磨機(jī)設(shè)備及操作等多方面均較適應(yīng)金川的礦石性質(zhì)。但近幾年來(lái)，隨著俄羅斯、加拿大等產(chǎn)鎳大國(guó)將大量金屬鎳投放國(guó)際市場(chǎng)，使金屬鎳價(jià)格大幅度降低，因此，降低鎳的生產(chǎn)成本越來(lái)越成為鎳業(yè)生產(chǎn)的主要問(wèn)題。選礦可從降低鎳礦選加緊的成本分析入手。從金川公司選廠的球磨機(jī)磨礦作業(yè)分析，存在以下問(wèn)題有待于改進(jìn)：
金川公司處理的鎳礦石普氏硬度系數(shù)f值居于12~14之間，為中硬礦石，最終磨礦細(xì)度小于0.074mm占80%。公司二選廠采用一段棒磨、三段球磨機(jī)的四段磨礦流程，流程太長(zhǎng)且效率不高，減輕60mm的球裝60%，40mm的球裝40%，第三段球磨60mm的球裝40%，40mm的球裝60%，但由于補(bǔ)加球均是60mm的一種球，實(shí)際上球磨機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)一定時(shí)間后，各段球磨機(jī)內(nèi)球荷粒度特性均基本相同，而處理的礦石粒度又不同，顯然針對(duì)性不強(qiáng)。再加上鋼球質(zhì)量差，也影響到磨礦效果，針對(duì)以上問(wèn)題，擬通過(guò)新型細(xì)磨介質(zhì)的使用來(lái)提高細(xì)磨效率，利用實(shí)驗(yàn)室小型試驗(yàn)為工業(yè)實(shí)踐提供依據(jù)。
經(jīng)測(cè)定三段球磨機(jī)給料的粒度及金屬分布特性，球磨機(jī)的給礦粒度較細(xì)，第二段給礦按95%過(guò)篩計(jì)最大粒僅0.38mm，第三段給礦按95%過(guò)篩計(jì)最大粒只有0.27mm，即使第一段球磨給礦最大粒為1.6mm，且給料中又以較細(xì)的中間粒級(jí)產(chǎn)率多；鎳金屬分布雖不均勻，但也未達(dá)到某一級(jí)別拋尾的地步。小于0.010mm級(jí)別品位比0.038~0.010m級(jí)別品位高，說(shuō)明鎳礦物易泥化及過(guò)粉碎。因此在鎳礦石的細(xì)磨中應(yīng)采用精確尺寸及形狀合適的磨礦介質(zhì)，盡量減輕過(guò)粉碎。
在實(shí)驗(yàn)室不連續(xù)球磨機(jī)（DXL） 160mmX180mm中作磨碎試驗(yàn)，轉(zhuǎn)速率為95.28%，球磨機(jī)每次給料500g，磨礦濃度65%，由試驗(yàn)確定最佳球磨，第一段球磨機(jī)的最佳球徑為30mm，第二段球磨的最佳球徑為14mm，第三段球磨的最佳球徑介于9.5mm與14mm之間，為11.5mm。而由于實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中最小的鋼球尺寸很難達(dá)到30mm以下，所以在以后的試驗(yàn)中將球徑相應(yīng)調(diào)整，并做了與新型細(xì)磨介質(zhì)耐磨鑄造鐵鍛的對(duì)比試驗(yàn)。
在實(shí)驗(yàn)室DXL200mmX240m不連續(xù)球磨機(jī)上作鋼球與耐磨鑄鐵段的對(duì)比磨礦實(shí)驗(yàn)，轉(zhuǎn)速率為84.34%，磨礦濃度為65%，磨礦的時(shí)間第一段球磨機(jī)給料磨13.5分鐘，第二段磨12分鐘，第三段磨15分鐘。通過(guò)三種給料的耐磨鑄鐵與鋼球的對(duì)比磨碎試驗(yàn)可知，當(dāng)鑄鐵段與鋼球質(zhì)量相當(dāng)時(shí)，因鑄鐵段屬短線接觸，破碎力小，所以鑄鐵段磨不細(xì)產(chǎn)率略多于鋼球，但它的過(guò)粉碎卻比鋼球輕2%~4%，對(duì)第一段磨礦給料應(yīng)采用偏大的40mmX45mm及35mmX40mm鑄鐵段，因其磨碎粗粒能力強(qiáng)；第二、第三段磨礦給料則應(yīng)相應(yīng)采用小規(guī)格的鑄鐵段，提高細(xì)磨的研磨面積。由試驗(yàn)也可知，現(xiàn)廠球徑偏大較多，若采用適宜規(guī)格鑄鐵段取代選廠所用鋼球后，在處理量相同的情況下，鑄鐵段的產(chǎn)品更細(xì)。隨后進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)室連續(xù)對(duì)比磨礦試驗(yàn)也證實(shí)了此點(diǎn)。
在實(shí)驗(yàn)室DXL400mmX450mm大型連續(xù)球磨機(jī)作鋼球與耐磨鑄鐵段連續(xù)磨碎金川鎳礦石的對(duì)比試驗(yàn)，轉(zhuǎn)速率為82%，介質(zhì)裝入量為100kg，磨礦濃度控制在60%左右。鋼球配比為：60mm的球占11.12%，60~50mm的球占27.36%，50~40mm的球占16.60%，40~30mm的球占22.70%，30~20mm的球占22.22%，加權(quán)平均球徑為42.7mm；鑄鐵段則采用35mmx40mm占38.94%32mmX38mm占7.8%，30mmX35mm占44.11%，25mmX25mm占9.15%，等體積加權(quán)平均直徑36.2mm鑄鐵段小于鋼球直徑，根據(jù)結(jié)果分析得出，用鑄鐵段取代鋼球用于球磨機(jī)細(xì)磨后，細(xì)磨能力增強(qiáng)，按球磨機(jī)利用系數(shù)計(jì)算球磨機(jī)的處理能力分別提高13.70%、27.08%及9.87%；產(chǎn)品粒度特性大大改善，磨礦產(chǎn)品中磨不細(xì)級(jí)別及過(guò)粉碎級(jí)別產(chǎn)率均相應(yīng)減少，合格粒級(jí)產(chǎn)率上升，精礦品位及回收率因此得以提高。根據(jù)耐磨鑄鐵段細(xì)磨錫礦及硬質(zhì)石英砂巖銅礦的工業(yè)實(shí)踐還可斷定，若采用鑄鐵段取代現(xiàn)場(chǎng)鋼球用于金川鎳礦細(xì)磨，不但可以提高細(xì)磨效率，還可以降低磨礦介質(zhì)消耗，使鎳礦選別成本及鎳金屬的生產(chǎn)成本下降，提高我國(guó)鎳金屬在國(guó)際、國(guó)內(nèi)市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)能力。
