棒磨機在精礦樣品加工中的應用和改造

楊紅建，江 華，張 超

（江西銅業集團公司 貴溪冶煉廠，江西 貴溪 335424）

棒磨機在精礦樣品加工中的應用和改造

楊紅建，江 華，張 超

（江西銅業集團公司 貴溪冶煉廠，江西 貴溪 335424）

為了一步提高銅精礦樣品加工的粒度，確保100%自由通過180目標準篩，為下道工序化驗分析提供合格樣品，降低化驗分析離散程度，提高銅精礦金銀分析準確率，保障工廠金銀回收率，貴冶原料部通過技術交流、設備更新等措施引進新型設備替代普通制樣機，提高工作效率，提高樣品加工質量，改變目前制樣設備無法滿足樣品加工粒度的現狀。并對棒磨機使用過程中存在的問題和不足進行了系統改造，確保棒磨的應用完全符合檢驗工作的需要。

棒磨機；樣品 ；加工粒度；180目套篩；抽風系統；職業健康

1 引言

銅精礦的樣品加工粒度對化驗分析的精準性有重要影響，樣品粒度越細，分析結果的離散程度小，總體分析誤差越小，而化驗分析是否精準直接影響到企業的分析檢測水平，銅精礦樣品加工的質量也間接影響到工廠的金屬平衡工作。

銅精礦取制樣的國標GB/T—14263-2010中明確要求加工好的銅精礦粒度必須100%自由通過100μm標準篩，而金銀元素的分析標準中要求銅精礦粒度必須小于0.088mm（180目）［2］。2015年是貴溪冶煉廠“打造世界煉銅標桿工廠”的關鍵之年，提高金、銀回收率成為工廠最重要的攻關項目之一，工廠兩會報告中也首次將提高樣品取樣、化驗代表性作為兩會重點工作。為了確保銅精礦的加工粒度完全符合國標的要求，提高銅精礦加工粒度，為下道工序化驗分析提供合格樣品，降低化驗分析離散程度，進一步提高銅精礦金銀分析準確率，保證取樣、化驗分析的代表性，貴冶原料部通過與國內銅冶煉行業之間的技術交流，市場考擦、調研，引進棒磨機替代普通制樣機加工銅精礦樣品。將銅精礦加工粒度由100%過150目篩（即＜0.10mm），進一步提高到100%自由通過180目篩（即＜0.088mm），保證了樣品加工質量。本文將介紹棒磨機的應用情況，以及存在的問題和改進措施。

2 現狀調查

貴冶進廠驗收的銅精礦來源主要有進口礦、公司內部礦、地方礦。三種礦的樣品加工都是使用單體碎樣機進行打磨，碎樣機加工后的樣品粒度只能過150目篩，無法通過180目篩，制樣設備的老舊、單一不僅成為制約提高樣品加工質量的瓶頸，也無法適應檢驗量加大，人員減少的現狀。

2.1碎樣機實體圖

碎樣機實體圖見圖1、圖2。

圖1　破碎機

圖2　研缽

2.2存在的主要問題

（1）碎樣機打磨的樣品無法100%通過180目篩，滿足不了銅精礦中金銀分析的要求，試樣粒度＜0.088mm。

（2）打磨過程中研缽易發燙，一次打磨時間過長，會對樣品造成氧化，影響樣品質量［3］。

（3）化驗室因樣品加工粒度問題，分析離散度大，分析不準確，客戶投訴多，仲裁結果不理想，直接影響標桿工廠的形象，間接影響到公司與供貨商之間的商貿關系。

（4）研缽重，一次只能打磨一個樣品，作業效率低、勞動強度大。

3 棒磨

3.1棒磨機工作原理

電機通過變速裝置驅動橡膠滾筒運轉，促使放在橡膠滾筒上的棒磨筒子進行回轉，棒磨筒內的銅精礦和鐵棒在筒體內回轉時受摩擦力和離心力的作用被旋轉帶到一定高度后，由于重力作用，產生拋落和瀉落，精礦在沖擊和研磨作用下逐步被研磨成粉末，研磨后的樣品樣品十分均勻，粒度［4］。

3.2棒磨機主體結構

棒磨機主體結構見圖3、圖4。

圖3　結構示意圖（一）

圖4　結構示意圖（二）

3.3棒磨機實體圖

棒磨機實體圖見圖5、圖6。

圖5　棒磨機

圖6　棒磨筒及手動扳手

3.4主要技術參數

主要技術參數見表1。

表1　棒磨機主要技術參數

4 粒度實驗

棒磨機安裝后之后對棒磨機進行調試、開展粒度過篩情況，加工時間等問題的實驗，確保樣品加工質量、樣品粒度、作業效率滿足檢驗要求。

4.1棒磨機加工后的精礦樣品過180目篩情況實驗

見表2，實驗數據說明棒磨機加工后的樣品，完全可以滿足100%過180目篩，加工質量由過150目篩提高過180目篩。解決了銅精礦（特別是地方礦）加工粒度無法過180目篩的難題。

表2　棒磨機加工樣品過180目篩情況

4.2棒磨機加工樣品時間與碎樣機打磨樣品時間比對

目前使用棒磨機加工精礦樣品，小棒磨筒可以同時加工45個樣品，大棒磨筒可以同時加工36個樣品。作業前只要設定好加工時間，加工過程中，作業人員可以離開，從事其它工作，而且加工后的樣品可以不用過篩，直接裝袋分析即可。

表3　棒磨機加45個樣品作業時間實驗

表4　碎樣機加工45個樣品作業時間實驗

從表3、表4的加工時間實驗看出，棒磨機加工銅精礦樣品雖然很好的解決了粒度問題，緩解了加工過程中作業人員勞動強度，但是作業人員卻比碎樣機加工樣品增加了2人，而且作業效率并沒有得到顯著提高。

5 存在問題

棒磨機雖然解決了精礦樣品加工粒度100%過180目篩的難題，提高樣品加工質量。但在使用過程中仍存在諸多問題，需要對棒磨機和操作平臺進行改造。

（1）棒磨機加工好的精礦粒度過小，在裝袋、清洗棒磨筒過程中，易產生粉塵，污染操作間，對作業人員職業健康造成傷害，經工廠安環部測量粉塵濃度達9.2mg/m3，超過CBZ2.1《工業場所有毒有害因素職業接觸限值第1部分化學有害因素》中規定的職業接觸限值8mg/m3的限度［5］。

（2）棒磨筒人工拆裝麻煩、不易操作；作業效率低，勞動強調大；作業結束后清洗困難。

（3）鐵制棒磨筒水洗后，極易生銹，生銹后的棒磨筒使用時會污染樣品，影響分析結果。

6 改進措施

針對棒磨機和整體操作平臺在精礦制樣過程中存在的系列問題，進行了研究、討論，從新設計的抽風系統，更換、加裝部分制樣設備，確保精礦樣品加工完全符合國標要求，同時保障作業人員的職業健康，降低作業人員的勞動強度，提高作業效率。

（1）根據棒磨機的作業特性，對制樣間進行改造，設計與棒磨機配套的一體化操作平臺，提高作業效率，美化作業環境。

圖7　銅精礦樣品加工一體化操作平臺

圖8　一體化操作平臺電路圖

（2）在操作平臺上方增設2個抽風口，在倒廢礦區增設1個抽風口，有效的改善了抽風范圍不夠造成操作間粉塵彌漫的情況。

圖9　操作平上方臺抽風口

圖10　操作平臺廢礦回收口

（3）在棒磨機機體增設抽風口，杜絕了棒磨機機體內因研缽未旋緊造成樣品散落時產生的粉塵排放。

（4）增設氣動手槍鉆，代替人工扳手拆裝棒磨筒，降低勞動強度，提高工作效率。

（5）設計洗罐反吹風裝置，操作平臺下方設計腳踏開關裝置，用腳控制電動刷，確保清洗棒磨筒時，作業人員安全。

（6）增加圓形蓋板，形成密閉空間，有效減少了清洗研缽時操作平臺內的粉塵。

（7）自主制作不銹鋼棒磨筒代替鐵制棒磨筒，解決鐵質棒磨筒易氧化，礦粉粘附性強，清洗困難，污染樣品的問題。

圖11　氣動手槍鉆

圖12　不銹鋼棒磨筒

7 實施效果

（1）解決了樣品容易受污染問題，不僅加工質量進一步提高，而且提高作業效率、降低勞動強度。

表5　改造后棒磨機加工45個樣品作業時間實驗

對比表5、表4、表3，可以看出，改后的棒磨機作業效率比碎樣機提高34.62%，作業人員減少1人，比棒磨機改造前作業效率提高32%，作業人員減少2人。

（2）職工作業環境得到很好的改善，加工過程中產生的礦粉、廢礦得到很好的回收，粉塵濃度由9.25 mg/m3降低至2.2 mg/m3，符合CBZ2.1《工業場所有毒有害因素職業接觸限值第1部分 化學有害因素》中規定。

8 編寫安全操作文件

了解棒磨機的工作原理，熟練掌握操作規程，運轉性能，注重日常的維護保養及潤滑工作，使用正確的檢修方法，保障設備的運轉率［6］。

（1）使用棒磨機時要確認棒磨機滾筒蓋蓋緊，滾筒入棒磨機時要確認與棒磨機轉動皮帶緊密結合，然后蓋上機蓋，開啟電源開關。

（2）棒磨機正常運轉時，傳動軸承溫升不超過55℃，最高不超過60℃。

（3）棒磨機作業時，確保電機電流無異常波動，運轉平穩，無強烈震動。

（4）各連接緊固件無松動、結合面無漏油、無漏粉現象。

9 社會效益

貴冶所有進廠的銅精礦均采用棒磨機進行加工，銅精礦樣品加工粒度由100%過150目篩提高到100%過180目篩，解決了銅精礦樣品，特別是地方礦無法100%過180目篩的情況。樣品加工質量在行業中處于領先水平，為化驗分析提供合格樣品，降低了化驗分析離散程度，提高了銅精礦金銀分析準確率，減少了客戶投訴?？陀^上為江銅貴溪冶煉廠提高金銀回收率這一關鍵標桿指標做出了較大貢獻，創造了巨大經濟效益，為國內銅冶煉行業提高銅精礦樣品加工粒度提供了有效可行的技術方案。

10 結束語

國內銅冶煉行業在原料檢驗過程中，機械化、自動化普及率較低，手工操作占比較大。無論是銅精礦樣品還是粗雜銅樣品的加工質量主要依靠人工操作來維系，樣品代表性的提高受到檢驗設備、技術發展水平的制約，自動化檢驗水平的落后，不僅制約了提高冶煉行業原料檢驗質量的要求、增加了檢驗人員的勞動強度、加大了在檢驗過程中保障原料安全的風險，同時也與企業精簡人員，降本增效的發展方向不相符，所以檢驗部門要不斷創新檢驗模式，通過設備革新，技術改造等措施提高取制樣的自動化、機械化、信息化水平。

［1］夏雙愛. 淺談加強金屬平衡管理，提高銅回收率［J］. 銅業工程，2011（5）:27-28.

［2］GB/T—14263-2010散裝浮選礦銅精礦取樣、制樣方法［S］.

［3］陳永欣， 馬麗方， 齊萬春， 等. 銅精礦取制樣常見問題分析及對策［J］. 銅業工程， 2014（3）:55-57.

［4］許藝萍， 賀藝. 棒磨機預粉末系統的優化［J］. 裝備制造技術，2011（1）:124-125.

［5］CBZ2.1工業場所有毒有害因素職業接觸限值第1部分 化學有害因素［S］.

［6］賀克蘭. 關于維修棒磨機的幾點體會［J］. 新疆有色金屬， 2012，35（6）:82-83.

Application and Improvement of the Rod Mill in the Process of Concentrate Sample

YANG Hong-jian ， JIANG Hua ， ZHANG Chao
（Guixi Smelter， Jiangxi Copper Corporation， Guixi 335424， Jiangxi， China）

In order to improve the granularity of copper concentrate sample processing， ensure to pass through 180 sift targets 100% freely， provide qualified samples for laboratory analysis of next working procedure， reduce the number of discrete degree， improve the analysisaccuracy of gold and silver in copper concentrate， to insure the gold and silver recovery rate. Through technical communication and equipment update， Guixi Smelter raw materials department introduced new equipment to replace the ordinary sampling machine，to improve work efficiency and quality of the sample processing，and change the present situation which sample preparation equipment can not meet the sample processing granularity. The existing problems and the insufficiency in the process were improved to ensure the application of rod mill can full meet the operators inspection requirements.

rod mill；sample；processing size；180 mesh sieve；ventilation system；occupational health

TF802+.61

B

1009-3842（2016）03-0052-06

2016-04-08

楊紅建（1982-），男，云南大理人，工程師，主要從事原料驗收與管理方面的工作。E-mail: 310239893@qq.com