1前言白马选矿一期二段磨矿分级系统的磨机效率长期偏低，低于处理矿石性质相近的密地选矿二段磨机，与其磨机的直径水平不相称。矿石可选性差时，实际生产中不得不减少原矿台时量来保铁精矿品位，严重制约生产。为了同时保证产量和质量，白马铁矿南山头采场被迫大量出矿，造成采场失衡。结合即将实施的直线筛替代一段旋流器的技术改造项目，一段实现适当放粗但不过度跑粗，提高分级效率，其一段磨机原矿台时量会得到有效提升的情况，必须相应实施二段磨矿分级系统的改造，以提高二段磨机效率才能与之匹配，使得一段直线筛替代旋流器的技术改造的效益得到最大限度的发挥，以便释放白马选矿一期磨选整个流程的生产潜力。如二段磨机效率能够得到提高，并能够满足筛下-200目含量75%左右，使得白马铁矿南、北山头出矿比例不会导致铁精矿品位小于55%，在保证白马铁矿南、北山头采场均匀出矿方面，也意义重大。因此二段磨矿分级系统的适当改造，显得十分迫切。
经过多次考查以及与密地选矿厂的磨选流程的对比分析，结合碎矿与磨矿学的基本理论，确定造成白马选矿一期二段磨矿分级系统的磨机效率低下的主要原因是：二段磨机配套的分级设备的能力不足，无法同时满足筛下细度和设备通过量两个方面的要求，需要增加分级设备的能力来降低产品细度并保持适当的二段分级效率和返砂比，从而提高二段磨机效率。
结合一期磨选的已有设备布置格局，可以采用：“用旋流器代替脱水磁选，一段粗精矿进人旋流器，筛上物与旋流器沉砂合并进二段球磨，旋流器溢流不经选别直接在二段磨机平台就近用泵扬送上德瑞克细筛，筛下经两次精选获得铁精矿；二段球磨排矿进二磁选粗粒抛尾，二磁精矿自流到旋流器的给矿泵池。”的方案对二段实施改造。经过上述流程优化改造二段磨机效率将从目前得新生-200目q值0.7t/h.m3左右提高到0.9t/h.m3以上，能把二段筛下物-200目含量提高到75%左右，最大限度的降低二段磨机产品最终细度，以满足生产的需要。
2二段磨机效率较低的原因分析2.1二段磨矿分级目前的概况通过近半年的生产组织和流程考查分析，在有半自磨矿浆进人磨选流程时，一般其-200目新生粒级q（t/h.m3）为0.73，在球磨原矿与半自磨矿合计单系列给量最高达到293.13t/h时（半自磨矿浆只分配在两个系列），其-200目新生粒级q（t/h.m3）可达到0.93，但是精矿粒度粗，品位难以合格。表明给矿量的增加，对二段磨矿效率的提高有利的，对细筛分级不利。断开半自磨矿浆，全部采用原生矿生产，按照不同的原矿台时连续考查二段的磨矿分级效率，考查时的原矿台时分别为159.57t/h和184.14t/h，其-200目q（t/h.m3）值分别为0.69和0.77.并且后者精矿粒度也偏粗，二段循环负荷大。把筛孔缩小时，存在二段泵池跑溢流的问题。
因此，可以得出如下结论：1）二段磨矿效率的提高与给矿量相关，给矿量增加，二段磨矿效率提高，表明二段磨机能力还富余。2）筛下粒度随着给矿量的增加，因筛子给矿粒度变粗而筛下细度会下降，缩小筛孔保粒度，循环量大，二段栗池跑溢流，因此表明总体分级能力不足。
2.2与密地选矿厂二段磨矿分级系统情况对比密地选矿厂目前单系列二段磨矿分级系统的主体设备配置情况是：磨机为二段1台磨机2736，容积18.5立米；添加60毫米钢球；其中的10个系列的分级设备为350旋流器3用3备+4台GPS筛；其中4个系列分级设备为350旋流器3用3备+1台德瑞克筛+2台GPS筛，其中1个系列（第16系列）分级设备为350旋流器3用3备+1台德瑞克筛+1台仿德瑞克筛。其二段循环负荷一般在4-6之间，二段磨机-200目q可以达到0.83t/h以上'安装有德瑞克筛的系列在相同的精矿质量要求下，台时较高，并且以二段分级设备能力最大（安装有1台德瑞克筛，1台仿制德瑞克筛）的16系列为最高，目前初步试验结果表明16%系列平均台时可达110吨干矿，比其余系列高白马一期磨选流程单系列二段磨矿分级系统的主体设备配置情况是：磨机为二段磨机3660，容积55立米；也添加60毫米钢球；但分级设备仅为2台德瑞克筛。分级设备数量较少，与二段3660球磨机容积大小不相匹配。其二段循环负荷一般在0.5左右，二段磨机新生-200目q在没有半自磨时只有0.7t/h.m3左右，与3660磨机的应该有的磨矿能力相差较大。
依据碎矿与磨矿中的理论，磨机生产率与循环负荷及分级效率的关系的论述可知：分级效率相同时，返砂比越高，磨机生产率越高；返砂比相同时，分级效率越高，磨机生产率也越高。特别是分级效率相同的条件下，循环负荷高时（如C=4）与循环负荷低时（如C=l）相比较，这种现象更加显著，其磨矿效率可以提高50%.121因此通过一些措施在保持较高的分级效率的同时提高返砂比可以有效的提高磨矿效率。
综合上述全方面的比较分析，可以确定白马二段磨机所配置的分级设备能力偏小，不能同时保证较高的分级效率、筛下细度以及较合理的返砂比等几个条件，是导致二段磨机效率低的最主要原因。只要按照密地选矿二段磨分系统的分级设备配套水平的增加二段分级设备，参照密地选矿二段球磨利用系数和白马目前的利用系数，以及密地选矿磁选车间二段磨机直径2.7米和白马二段磨机直径3.6米的关系，依据关于球磨机新生-200目q值的计算公式'白马二段3660球磨机本身的能力可以达到0.97t/h.m3（密地的0.83直径系数1.17相对处理量系数），因此只要分级设备能力足够，在满足合理的分级产品细度和分级效率要求的前提下，提高循环负荷，其二段磨机具备较大的潜力。
3二段磨矿分级系统优化改造方案通过上面的分析，针对要实现增加筛下细度、保证分级效率的条件下提高磨矿循环负荷来提高磨机效率的目的，如只通过缩小筛孔尺寸调整筛下粒度，按照密地二段磨机的配置水平，每个系列需要6到9台以上的德瑞克5层筛，现场没有足够的布置空间，不能实施。因此只能考虑用旋流器在筛分前预先分级，虽然旋流器分级效率低，但是其能降低入筛细度和矿量，减少所需筛子台数，增加筛下细度，在保证“旋流器+筛子”组合的总体的分级效率与现在比不大幅度降低的条件下，大幅度提高磨矿循环负荷，提高磨机效率，从而适应现场空间的布置要求。因此确定方案的原则是：1）采用旋流器在筛分前预先分级，即“旋流器+筛子”组合的分级方式，降低筛给细度，降低筛下物粒度，保证总体筛分效率，并且避免出现因为缩小筛孔而降低筛子处理能力的情况；2）对粗精矿预先分级，可节约二段磨机容积，提高磨机效率，筛上物直接人球磨和考虑保留二段球磨排矿粗粒抛尾降低旋流器给矿泵功率和磨矿能耗；3）在保证合适总体分级效率的前提下适当增加二段返砂比，增加二段循环负荷，让矿石有机会在磨机中多磨几次，提高二段磨矿效率；4）优化改造实施时对生产影响要小。
磨选系统取消脱水磁选作业，采用水力旋流器组与二次磨矿构成闭路，一段粗精矿进人旋流器，沉砂进二段优化方案的模拟流程计算时，二段球磨机新生-200目q值确定为0.91，取值略小于以矿石性质相近的密地选矿厂的数据为背景并结合白马一期二段磨机直径得出的计算数值0.97，充分考虑了二段球磨机长径比的特点，并且旋流器分级效率以及溢流粒度均了密地选矿厂实际情况，德瑞克筛的筛分效率了目前磨选车间考查指标。
优化方案的流程特点是：与密地选矿厂目前的二段磨矿分级系统比较，其对二段球磨机排矿实施粗粒抛尾，抛尾精矿再人旋流器。只让粗精矿循环，粗尾矿尽早抛掉，因此能够在保证磨机效率的前提下最大限度的降低循环负荷。
3.3设备、管道的现场空间布置拆除脱水磁选机，在其平台增加旋流器，二段天车改变操作室的位置方向；对二磁选作业实施改造，利用目前闲置的磁选场强1700奥斯特的CTBO1230替换CTB4>1224磁选机，设备安装位置足够；二段泵和其电机位置不变，需改大，新电机功率约为280到300千瓦，二段泵池不变，二段栗处目前电动葫芦起重重量5吨，吊钩内边缘到地面的高度5.15米。依据老厂改造项目的经验，电动葫芦行走钢轨可以移位安装，不增加起重量，不会影响建筑结构的安全性能，其可以满足新二段泵和电机（泵的高度1.55米以下，重3.5吨，电机高度小于1.8米）的吊装要求，泵和电机含（风扇）合计长5.0米，宽1.5米，加上进矿各种短接和闸板阀门总长小于6米，在目前0米平台可以布置；按照缓冲1到3分钟计算，在目前的脱水磁选平台下设置容积为8个立方左右的小泵池，配备较小功率的泵和电机，用于输送旋流器溢流，布置空间具备，可以新建电动葫芦或手动葫芦吊装，其吊装也没有问题；精选磁选机改为双筒磁选机或者在原有脱水磁选平台新增一台精磁选机，增加一道精选作业，布置空间位置也具备；矿浆自流最难的地方是，让粒度粗、比重大的一磁选粗精矿自流到二段旋流器给矿泵池，但是其最缓处坡度达到18.8%，超过目前粗精自流坡度，因此自流管线布置也没有问题。
因此总体上该方案的现场空间布置是没有问题的。
3.4改造方案的能耗问题本方案的旋流器溢流就近从球磨平台泵人德瑞克分矿箱，筛上物不进旋流器直接进球磨机，而且，对二段球磨机排矿实施了最大限度粗粒抛尾，节约球磨机容积，因此该方案能耗较低。
对生产影响最大的环节为二磁选作业磁选机由CTB1224改为CTB1230，但是可以通过部分二球排不人二磁直接进人二段泵池的办法，然后通过增加的一道精选弥补部分二球排未经二磁作业选别对精矿品位的影响。其余各项具体细节改造子项均可以与生产同时进行，在各个球磨系列设备定修时实施节点碰头，方案实施时对生产的影响小。
采用旋流器+筛子的组合分级模式，能在现场实施，可以适当增加二段磨机返砂比，降低筛子给矿细度，降低筛下细度，有效提高白马一期磨选二段磨机的效率，还能配合一段直线筛替代旋流器改造，是白马选矿一期二段磨矿分级系统较佳的流程优化模式。
本优化方案采用了最大限度的粗粒抛尾等措施，较为节能。
本优化方案流程改动量小，可以边生产边施工，对生产几乎没有影响，具有可实施性。
通过本优化方案，二段磨机的效率提高，精选人选粒度达到-200目75%左右，可以把白马铁矿芨芨坪矿段南、北山头出矿比例变化带来的对铁精矿产、质量影响的程度大幅度降低，减少因为保精矿品位而减少球磨原矿台时的状况，有利于采场和选厂的均衡生产，也在一定程度上有利于提高白马选矿一期流程的精矿产量。
建议在白马选矿一期一段实施直线筛替代旋流器的改造后的系列采用本优化方案对白马选矿一期磨选二段磨矿分级系统实施相应改造，最大限度挖掘一期磨选系统精矿生产潜能。
