首先，跟大家探讨一下自磨机半自磨技术及应用，高压辊磨机技术及应用，细磨、超细磨的技术及应用。自磨和半自磨技术的应用，是短流程的趋势，产品可以作为整个的处理力度。投资和经营费用是比较低的，因为它自磨跟半自磨有冲击破碎的特点，使这个设备不断大型化，这个投资，占地面积等方面，比常规的要节约很多占地面积。第三个改善了矿浆的电化学性质，有利于矿物的选别，减少了它对后续的选别作业的一个颗粒表面的污染。以上这些特点，使得咱们自磨和半自磨选矿当中很受欢迎。

对某些大型选矿工程设计，一般都涉及到碎磨工艺和设备的选择问题。其中首先是碎磨工艺方案（包括常规老三段破碎、自磨/半自磨和高压辊磨方案等）选择问题。其次是细磨设备选型问题。近年国内外新开发矿山，其特点之一是矿石贫，嵌布粒度细，要使矿物充分单体解离，取得较好选矿指标必须细磨（磨矿粒度P80一般为25～20微米，甚至更细）。如此细的粒度采用常规的球磨机，其磨矿效率低并会产生过磨等不利影响。这样就面临着对某些高性能设备的选型问题。

第一、自磨机半自磨技术及应用

那么这个半自磨机特点优势就是流程简单，易于操作。半自磨流程省去了常规的二、三段破碎及筛分作业，解决了常规流程处理湿而粘的矿石易导致流程不畅的难题，省去了破碎产生的粉尘回收及处理。投资和经营费用低。半自磨具有冲击破碎和研磨兼有的磨矿特点，使其设备不断大型化，为大型选矿厂的投资和经营费用降低提供了更大的空间。和常规的碎磨流程相比，在同比投资下，半自磨流程由于省去了中细碎厂方、筛分厂方和多条带式输送机及其相应的收尘设备，设施等，在基建投资、占地面积方面具有优越性，在经营方面和常规的碎磨流程相比，半自磨流程的单位能耗高，但其金属消耗较低。改善了矿浆的电化学性质，有利于矿物的选别。与常规碎磨流程相比，采用矿石自身作为磨矿介质，在处理复杂的硫化矿时，铜、镍、钴、金、钼、铅、锌等矿物时，减少了钢球作为磨矿介质时对矿物表面的不利影响。上述特点使自磨/半自磨回路的投资费用和维护费用较低。这也使该类型的粉碎设备在现代化的选矿厂中颇受欢迎。

近年来，对金属矿山来说，采用较多的主要有：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）。国内近年新建（或在建）自磨选矿厂，大部分采用了半自磨－球磨流程。比如，铜陵冬瓜山铜矿、昆钢大红山铁矿、内蒙古乌努格土山钼矿、太钢袁家村铁矿（设计）等。半自磨－球磨＋破碎流程(SABC)同时采用了两种强化磨矿措施，即半自磨和从磨机中引出砾石进行破碎，可有效解决难磨临界粒度物料的积累问题。它是目前比较流行的流程，近年来世界上许多大型金属矿山采用这种流程，比如澳大利亚的Cadia金矿、智利的Escondida铜矿（四期）、巴西Sossego铜矿、美国Kennecott铜矿（改造）等等。对铁矿石，由于受到磁铁矿除铁技术难题的限制。这种流程暂不宜采用。此流程采用半自磨（磨机中加钢球），磨机排出的砾石中必然混入废钢球，为了保证砾石破碎机正常生产，必须除掉废钢球。因为磁铁矿为强磁性矿物，除铁（废钢球）技术问题还没有解决]因此，对铁矿来说，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。比如正在设计的中信Sino铁矿（澳大利亚）、保国铁矿等。

第二、高压辊磨机技术及应用

那么高压辊磨机，又称辊压机、挤压磨，是以料层粉碎理论为基础，用于松散物料中细碎的高效粉碎设备，不仅广泛用于水泥生熟料、石灰石、高炉炉渣、煤及各类非金属矿物的粉碎，而且大量应用于铁矿石、锰矿石、球团行业、有色金属矿及各类金属矿的"多碎少磨"，"以碎代磨"，以提高物料的粉碎效率。

高压辊磨机适应粒度范围广，既可用于常规破碎流程的细碎作业，也可用于球团厂提高铁精矿的比表面。最大给料粒度90mm-0mm，产品粒度的比表面积可达50000px2/g以上。其工艺最终产品粒度细于常规破碎工艺。对于采用常规三段破碎工艺选矿厂，最终破碎粒度一般为12-0mm；而采用高压辊磨工艺，其最终粒度可以达到3-mm或6-0mm。破碎粒度从12-0mm降到3-0mm（或6-mm）将有利于下段磨矿作业产量的提高和能耗的降低。由于高压辊磨的"集合体粉碎"作用，使其产品颗粒内部产生大量裂纹，塌散等微观缺陷,使物料可磨性改善，功指数明显降低。这一点已被许多工程所证实。由于高压辊磨产品粒度小（3-0mm或6-0mm），对于磁铁矿石来说可以采用磁选进行粗粒抛尾，降低下段磨矿的给矿量。以马钢凹山选厂为例，其辊磨机产品粒度3-0mm，经湿式磁选抛出产率大约48%的粗粒尾矿后，进入下段球磨机的产率只有52%。

目前，高压辊磨机在国内、外已普遍应用于水泥行业的粉碎，化工行业的造粒，以及球团矿增加比表面积的细磨。用于金属矿石的破碎，以实现简化碎矿流程、多碎少磨、提高系统生产能力、改善磨矿效果或选别指标等不同目的的生产实践，国外较多，如毛利塔尼亚SNIM/zouerat用于将25～0mm铁矿石闭路破碎至-1.6mm占65%左右、智利CMH用于将65～0mm铁矿石破碎至7～0mm、澳大利亚One Steel公司用于将25～0mm磁铁矿破碎至3.15～0mm；美国Emipire Iron Ore Mine用于破碎自磨机顽石、葡萄牙某矿用于破碎锡矿石、波兰KGHM Polish Copper，Polkowice用于破碎铜矿；俄罗斯Alrosa矿用于破碎金矿石等。

据了解，目前，国内引进国外高压辊磨机粉碎金属矿石的企业有马钢凹山铁选厂，金堆城钼业公司和司家营矿业公司等。马钢凹山铁选厂引进德国魁伯恩公司的RP630/17-1400型高压辊磨机用于第四段破碎，于2007年投产，给矿粒度0~30mm，采用闭路破碎到0~3mm，进行高效提前抛尾；金堆城钼业公司引进德国魁珀恩公司的RP15-1000型高压辊磨机用于第四段破碎，给矿粒度25～0mm,开路破碎产品粒度P80为8～0mm；司家营铁矿二期选矿厂引进两台德国KHD洪堡. 威达克公司的RP17×18型高压辊磨机，给矿粒度50～6mm，产品粒度P80为8～0mm。

随着世界能源紧缺，降低磨矿能耗越来越引起人们的关注。通过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，以碎代磨是有效的节能降耗措施。降低入磨粒度，极大地降低了磨机负荷，在提高磨机效率的同时，也大幅度降低了能耗。高压辊磨机的粉碎产品中细粒级含量高，而且粉碎在有用矿物和脉石矿物晶界面发生，产生沿解理粉碎的效果，在较粗的磨矿粒度下形成有用矿物的单体解离，从而为入磨前的预选抛废创造了条件，提高了抛废率。正由于高压辊磨机产品解离度提高，使破碎产品连生体比例降低，减少了磨矿作业的反复循环，减轻了物料过粉碎，提高选别指标。

第三、细磨、超细磨的技术及应用

半自磨流程与高压辊磨流程在进行碎磨作业时为不同选矿厂所采用，由于两者对矿石的性质有不同的要求，设计时要根据选矿试验所提供的数据及设计原始条件等因素认真合理的进行选取。在碎磨过程中，矿粒单体解离所需要的电能消耗约占选矿厂总费用的70%。在应用常规的球磨机将矿粒磨至20微米以下时，磨矿费用随磨矿细度变细呈指数函数关系增加。 在选矿领域中用于细磨（P8020微米）的塔磨机最初是由日本的Kubota塔磨机公司制造。这种工艺在国外主要由Metso公司和日本的Eirich公司，其设备分别称为立磨机和塔磨机，国内主要由长沙矿冶研究院提供，其设备名称为立式螺旋搅拌磨矿机。

图1立式螺旋搅拌磨矿机

立式螺旋搅拌磨矿机总体结构如图1所示，由筒体、螺旋搅拌器、传动装置和机架等组成。筒体内充满一定的磨矿介质（钢球、瓷球或砾石）。螺旋搅拌器经减速机驱动作缓慢旋转，磨矿介质和物料在筒体内作整体的多维循环运动和自转运动，物料在磨矿介质重量压力和螺旋回转产生的挤压力下利用摩擦、少量的冲击挤压和剪切被有效地粉磨。磨矿介质一般为直径12-30mm的钢球。物料从磨机的下部给入，经介质研磨后，从磨机的顶部溢出，较重的颗粒则留在磨机内继续被研磨。立磨机的适宜的产品粒度P80一般为74～20微米。目前，塔磨机安装功率最大为1120kW，最大处理能力超过100t/h。

接下来讲一下超细磨机，艾萨磨，是用来研磨铅锌矿，达到7-10微米，现在主要由澳大利亚的公司来提供这个技术。它是采用了水平高速搅平原理，通过这八个磨盘，细粒产品从尾端排出，这个是一个形象图。SMD磨机，就是介质搅拌磨机，它是高速的超速搅拌磨机，现在SMD公司由美卓公司提供。它在很多金属方面得到了广泛的应用，它的搅拌器是长棒式的，就是跟塔磨机螺旋式的有一定的区别。另外，这个超细磨是艾萨磨是属于高速旋转，它的磨损比较快，更换周期比较短，适用于5-8微米的场合，更加适合中国的铁矿石细磨作业。

目前在磨矿分解中急需解决的问题，咱们磨矿分级如果能采用自动化控制，能稳定生产工艺指标，降低消耗，使选矿工艺获得最大的经济效益。咱们举个例子，以咱们五矿集团的香炉山铜矿为例，如果10微米的粒级产率降低到10%，那么就可以提高5%左右的总回收率。磨矿分级自动控制系统，这个图大家可以看一下。这是磨矿分级过程自动控制系统流程图，磨机的声音，泵池的在线监测，由中央控制系统对这个流程进行自动调整各种参数。

最后咱们讲一下磨矿分解的流程模拟，现在一个好的选矿模拟器，一个模拟器主要由四个基本单元构成。每一个操作单元都有进料和出料，这个就是对模拟器进行运行。因为这个模拟器是对真实选矿的一个简化，形成一个可视的了，咱们模拟器是能给出选矿一个详细的数据。另外有的时候有的选场没有建立起来，我们在办公室提前可以预判会发生什么情况。

作者：长沙矿冶研究院 张国旺教授供稿