导读

6月27日，在矿冶集团与美伊电钢联合主办的第二届先进碎磨技术与装备国际研讨会上，北矿机电何建成作"细磨超细磨技术研究及应用"专题报告，系统展示了北矿机电立式螺旋搅拌磨、立盘式搅拌磨和卧式搅拌磨的全系列西莫技术及装备体系，以及离散元仿真、工业试验等关键成果，为矿山细磨超细磨降本增效提供成套解决方案。

我国矿产资源禀赋"贫、细、杂、散"，越来越多的矿物需细磨才能实现解离，但细磨能耗高是行业难题之一。在细磨超细磨领域，搅拌磨机比传统球磨机更高效，因为搅拌磨筒体固定、搅拌轴旋转，能量利用率更高。目前，北矿机电已构建起BGRIMM细磨擦洗技术及装备体系，涵盖立式螺旋、立式双叶轮、立式棒式、立式盘式搅拌磨机及卧式搅拌磨机、擦洗机等，满足不同矿物与粒度需求。

立式螺旋搅拌磨机：

离散元仿真突破，系列化装备从3kW到3000kW

立式螺旋搅拌磨机是细磨超细磨的主力设备，但传统研发依赖繁琐的实验室试验，可重复性差，难以指导设备大型化。北矿机电研发团队提出了适用于搅拌磨机介质动力学研究的离散元建模仿真方法，通过实验验证，经干湿转换后主轴扭矩平均偏差较小，并实现了固液两相耦合模拟湿磨过程，精度进一步提高；探明了影响磨矿能耗的宏观参数与内在因子，为装备优化提供了科学依据。

在此基础上，团队研制了KLM系列化装备，装机功率从3kW到3000kW，适配钢球与陶瓷球两类介质。2011年研制的630kW立磨机为当时首台国产600kW以上立磨机；2020年研制的1250kW立磨机是当年国内自主研发并投入应用的最大规格设备；2022年研制的1750kW立磨机是国内投用最大规格陶瓷介质立磨机，性能稳定。

KLM系列立式螺旋搅拌磨机应用现场

立盘式搅拌磨机：

高强度磨矿，铁精矿提质与磁粉研磨双突破

立盘式搅拌磨机研磨强度更高，其搅拌器外圆线速度12-15m/s，能量密度高达200kW/m3，支持开路磨矿。团队通过仿真系统研究了转速、盘间距、盘厚度、盘数量、盘直径、空隙比等关键参数的作用机制。

在铁氧体磁粉研磨的工业试验中，研磨时间缩短63%，吨能耗降低44.6%，节能效果显著，且可实现连续磨矿；在铁精矿提质降杂中，给矿粒度-600目85%-90%，产品粒度-600目95%，精矿品位进一步提升。

GLM系列立式盘磨机应用现场

卧式搅拌磨机：

能量密度最高，超细磨领域的新利器

卧式搅拌磨机能量密度更高，其搅拌器外圆线速度达20m/s以上，介质加速度100G，能量密度高达300kW/m3，开路磨矿可得到较窄粒级分布，但长期面临密封、介质分离困难、抗波动能力差等技术挑战。研发团队逐一攻克，研发了"机液一体"式密封替代传统盘根密封，使用寿命大幅延长；理清筒体内部压力分布规律，提出压力计算方法；开发新型分离器允许介质少量溢出并及时回收，配套流程控制；建立流量-液位-阀门-压力的系统化配置与控制方案。

团队开发了WJM系列化卧式搅拌磨机，其中WJM275型卧磨机应用于某钼尾矿铁精矿再磨流程，替代一台1564球磨机，产品-600目含量提升6%以上；WJM275型卧磨机引用于钒钛磁铁矿细磨，产品粒度-600目≥95%，磨后产品进入磁选，实现铁精矿品进一步提升。

WJM系列卧磨机应用现场

团队进一步指出，根据粒度需求选择合适的细磨设备，才能降低能耗、防止过磨。

展望未来，何建成表示细磨超细磨装备将与微细粒浮选、磁选深度融合，形成"磨选结合"的协同技术体系。目前，WXF系列浮选机已在四川钛铁矿、河北磷矿、内蒙古多金属矿等成功应用，微细粒浮选回收率远超设计指标；磁选领域同样在铁精矿提质降杂中取得突破。随着磨选协同技术持续迭代，矿物加工领域必将迈向更高效、更绿色的新高度！

WXF 系列微细粒浮选机应用现场

BKZ北矿机电磁选柱应用现场

专家简介

何建成，男，工学博士，正高级工程师，现任北矿机电科技有限责任公司研发部副主任，长期从事磨选装备应用基础研究、设计开发和工程转化工作。主持包括国家自然科学基金在内的各类科研项目10余项，发表论文30余篇，授权专利10余项；获得包括有色金属科技进步奖一等奖在内的各类奖励10余项。

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