磨礦是金礦選廠的能耗大戶，設(shè)備選對(duì)了，電耗降下來、回收率提上去；選錯(cuò)了，過粉碎、跑金、電費(fèi)飆升，哪個(gè)都?jí)蝾^疼的。

球磨機(jī)和棒磨機(jī)，外觀看著差不多，都是轉(zhuǎn)筒里裝介質(zhì)、礦石進(jìn)去磨細(xì)了出來。但兩者的工作原理和適用場(chǎng)景差異很大，不是隨便選一個(gè)就能用的。更不是把兩臺(tái)設(shè)備簡(jiǎn)單串起來就叫搭配了。

先搞清楚兩種磨機(jī)到底有什么不一樣

球磨機(jī)里裝的是鋼球，直徑從二十到一百五十毫米都有，填充率一般在百分之二十五到四十五之間。鋼球之間是點(diǎn)接觸，靠筒體旋轉(zhuǎn)把鋼球帶到高處再拋落下來，以沖擊力為主、研磨為輔來破碎礦石。球磨機(jī)的長(zhǎng)處是能把礦石磨得很細(xì)，產(chǎn)品細(xì)度可以達(dá)到負(fù)兩百目占百分之九十以上，對(duì)物料適應(yīng)性強(qiáng)，處理量大，適合大規(guī)模連續(xù)生產(chǎn)。但缺點(diǎn)是過粉碎現(xiàn)象比較嚴(yán)重，有些礦石磨過頭了反而不好。

棒磨機(jī)里裝的是鋼棒，直徑五十到一百毫米，長(zhǎng)度三到六米，填充率百分之三十五到四十。鋼棒之間是線接觸，工作時(shí)鋼棒在筒體內(nèi)滾動(dòng)，對(duì)礦石進(jìn)行擠壓和研磨，優(yōu)先破碎粗顆粒。棒磨機(jī)的產(chǎn)品粒度比較均勻，典型出料粒度在一到三毫米，過粉碎率低，對(duì)保護(hù)礦物晶體有利。缺點(diǎn)是處理能力相對(duì)球磨機(jī)小，適合粗磨階段。

什么時(shí)候用球磨機(jī)，什么時(shí)候用棒磨機(jī)

選型不是拍腦袋，要看三個(gè)東西——你要求的磨礦細(xì)度、礦石的硬度、整個(gè)流程的設(shè)計(jì)。

細(xì)度要求是最直接的判斷依據(jù)。如果你要求的產(chǎn)品細(xì)度是負(fù)兩百目占百分之八十以上，那就選球磨機(jī)。球磨機(jī)擅長(zhǎng)細(xì)磨，這是它的看家本領(lǐng)。如果你只需要粗磨，產(chǎn)品粒度在一到五毫米之間就夠了，棒磨機(jī)是更合適的選擇。

礦石硬度也影響選型。邦德功指數(shù)是衡量礦石可磨性的常用指標(biāo)。功指數(shù)在十五到十八千瓦時(shí)每噸屬于中等，十八到二十二是較硬，超過二十二就要認(rèn)真考慮棒磨加球磨的兩段磨礦方案了。高硬度礦石用球磨機(jī)，襯板建議配陶瓷襯板。硬度特別高的時(shí)候，用棒磨機(jī)做第一段粗磨反而效率更高。

流程設(shè)計(jì)決定了磨機(jī)在整個(gè)選廠中的位置。棒磨機(jī)通常放在第一段開路粗磨，把破碎后的礦石磨到一定細(xì)度，然后進(jìn)入球磨機(jī)做第二段細(xì)磨。球磨機(jī)可以放在一段，也可以放在二段，具體看流程安排。

黃金搭檔：棒磨加球磨的兩段磨礦流程

在金礦選廠里，最經(jīng)典的搭配是棒磨開路粗磨加球磨閉路細(xì)磨。這不是誰拍腦袋想出來的，是經(jīng)過大量項(xiàng)目驗(yàn)證的成熟方案。

第一段用棒磨機(jī)做開路磨礦。礦石從破碎系統(tǒng)出來，進(jìn)入棒磨機(jī)。鋼棒之間的線接觸能有效避免過粉碎，把礦石磨到一毫米左右的粒度，同時(shí)盡量保護(hù)金礦物不被過度粉碎。開路的意思是磨完就直接排出去，不經(jīng)過分級(jí)設(shè)備返回再磨。

第二段用球磨機(jī)與水力旋流器構(gòu)成閉路磨礦。棒磨機(jī)的排礦進(jìn)入球磨機(jī)，球磨機(jī)磨完的礦漿進(jìn)入旋流器分級(jí)。合格的細(xì)粒級(jí)從旋流器溢流出去進(jìn)入后續(xù)選別作業(yè)，不合格的粗粒級(jí)從旋流器底流返回球磨機(jī)再磨。閉路循環(huán)的好處是產(chǎn)品粒度可控、不會(huì)出現(xiàn)跑粗粒的情況。

美國(guó)陽光金礦就是這套流程的典型案例。一段用直徑四米、長(zhǎng)度六米的棒磨機(jī)開路磨礦，二段用直徑四米五、長(zhǎng)度六米的球磨機(jī)與四臺(tái)旋流器構(gòu)成閉路。這個(gè)流程從上世紀(jì)八十年代一直運(yùn)行到現(xiàn)在，經(jīng)得起時(shí)間檢驗(yàn)。

國(guó)內(nèi)大型浮選廠采用最多的也是類似的思路——老三段一閉路碎礦加單段球磨，或者棒磨加球磨的兩段磨礦。

什么時(shí)候可以只用球磨機(jī)，不用棒磨機(jī)

棒磨加球磨的搭配方案好是好，但不是所有項(xiàng)目都需要或者適合。

中小型選廠如果處理量不大，一段球磨閉路流程也能滿足要求。球磨機(jī)與旋流器構(gòu)成閉路，一段磨下來細(xì)度達(dá)標(biāo)就直接進(jìn)浮選或者氰化，省了一套設(shè)備、省了土建、省了投資。

礦石本身比較軟、不容易過粉碎的，也可以不用棒磨。棒磨機(jī)的優(yōu)勢(shì)在于防止過粉碎，如果礦石沒有過粉碎的問題，直接用球磨機(jī)更簡(jiǎn)單。

還有一個(gè)判斷標(biāo)準(zhǔn)——微細(xì)粒金的含量。如果礦石中微細(xì)粒金占比超過百分之三十，后續(xù)磨礦細(xì)度需要提到負(fù)兩百目占百分之八十五以上，這時(shí)候球磨機(jī)要加大。因?yàn)榧?xì)磨是球磨機(jī)的強(qiáng)項(xiàng)，棒磨機(jī)磨不到這么細(xì)。

什么時(shí)候可以考慮半自磨加球磨的替代方案

除了棒磨加球磨，金礦磨礦還有另一條路——半自磨加球磨，業(yè)內(nèi)叫SABC流程。

半自磨機(jī)里不裝鋼棒也不裝鋼球，靠礦石自身相互碰撞來破碎。它的優(yōu)點(diǎn)是省略了中碎和細(xì)碎環(huán)節(jié)，流程短、占地小。澳大利亞基斯頓金礦采用的就是半自磨加球磨流程，和陽光金礦的棒磨加球磨形成了經(jīng)典對(duì)比——兩個(gè)礦的礦石硬度幾乎相同，正好可以比較兩種方案的投資和運(yùn)營(yíng)成本。

但半自磨不是誰都適合用的。礦石硬度不均勻的時(shí)候效率會(huì)大幅下降。而且半自磨機(jī)的襯板磨損快、維護(hù)成本高。我的經(jīng)驗(yàn)是，除非是大規(guī)模項(xiàng)目且礦石性質(zhì)適合，否則棒磨加球磨的傳統(tǒng)方案更穩(wěn)妥。

選型和搭配的幾個(gè)實(shí)操建議

如果你正在做磨礦設(shè)備選型，下面幾件事一定要做。

拿到礦石的邦德功指數(shù)。沒有這個(gè)數(shù)據(jù)，所有選型都是猜的。功指數(shù)超過二十二，優(yōu)先考慮棒磨加球磨的兩段方案。

確定目標(biāo)磨礦細(xì)度。如果要求負(fù)兩百目百分之八十以上，球磨機(jī)是必須的。如果細(xì)度要求沒那么高，棒磨機(jī)可能就夠了。

核算投資和運(yùn)營(yíng)成本。中小規(guī)模選廠用棒磨機(jī)做粗磨，投資能節(jié)省大約百分之三十。但省下的投資要和長(zhǎng)期的運(yùn)營(yíng)成本放在一起算總賬，不能只看眼前。

考慮后續(xù)選別工藝的要求。如果后續(xù)是重選，過粉碎會(huì)造成細(xì)粒金損失，棒磨機(jī)是更好的選擇。如果后續(xù)是浮選或者氰化，細(xì)度要求高，球磨機(jī)是主力。

快速對(duì)照表

球磨機(jī)和棒磨機(jī)的選擇和搭配，說到底就是根據(jù)你的礦石性質(zhì)和工藝要求來定方案。硬礦石、怕過粉碎、有重選，優(yōu)先考慮棒磨加球磨的兩段方案。軟礦石、要求細(xì)度高、后續(xù)是浮選或氰化，一段球磨閉路也能干。沒有哪個(gè)方案是放之四海而皆準(zhǔn)的，關(guān)鍵是把礦石數(shù)據(jù)拿到手，讓數(shù)據(jù)說話。

如果你手頭有礦石的邦德功指數(shù)和選礦試驗(yàn)報(bào)告，可以整理出來幫你做針對(duì)性的磨礦方案評(píng)估。