长沙矿冶院张国旺:从金矿浸出到新能源粉体研磨,全域超细磨技术的应用与创新

细磨超细磨为何重要？解离与机械活化是分选浸出的前提，粒度越细、比表面积越大、反应越快，窄粒级分布与清洁表面才能达到最佳效果，矿物材料更需超细化。然而常规卧式球磨机能耗高、粒度分布宽，搅拌磨机——筒体固定、搅拌轴旋转——能量利用率更高，成为超细磨领域的高效选择。

难浸金矿石中金被黄铁矿包裹，以显微金或固熔体形式存在。搅拌磨机在边磨边浸过程中，介质与矿料间强烈磨剥作用破坏颗粒表面扩散界面层，化学反应速度大幅加快、浸出率显著提高。Albion工艺更是将超细研磨作为关键环节——磨细的同时使包裹打开，晶格缺陷大幅增加且矿物被活化，当细度8-12μm达80%时可消除钝化。长沙矿冶院立磨机已在紫金矿业、招远黄金、山东黄金、中国黄金嵩原冶炼厂、夹皮沟金矿、辰州矿业等成功应用。

锌氧压浸出工艺要求原料-45μm含量大于96%、矿浆浓度65%-70%，而外购锌精矿仅-75μm约60%-80%。张国旺团队研发高浓度立式搅拌磨梯级超细磨工艺，磨矿浓度68%下，总装机1400kW的两段串联系统稳定生产-45μm含量96%以上原料。西部矿业10万吨锌氧压浸出冶炼厂立磨机自2015年投产运行10年，设备稳定，给料-45μm50%下产品细度稳定-45μm96%以上。

电池级高纯硫酸锰作为NCM三元正极材料原料需求爆发式增长，早期干磨锰粉易起火，改用湿磨锰浆安全环保，长沙矿冶院立磨机已在四氧化三锰生产线60多台设备中应用。在高冰镍制浆领域，华友钴业860kW、伟明环保1300kW、金川28万吨/年高冰镍立磨机均成功应用。立磨机还在新疆阜康铜镍渣（pH<1）和承德钒渣（pH>13）再利用中突破应用，展现极强工况适应性。

延长石油2830kW超细磨矿系统用于水煤浆提浓，产品细度P90达到15μm，煤浆浓度提高至64%，经济效益显著；阳煤集团则用于煤基超纯碳制备，产品粒径小于10μm达90%以上，灰分降至3%以下，制备煤基负极材料。

石墨领域更是搅拌磨机"主场"。萝北年处理20万吨项目采用28台石墨专用搅拌磨机，稳定获得固定碳95%精矿，-325目含量仅23%（较其他选厂降低22%），过粉碎大大减少，大鳞片占比提升，而且保护鳞片表面。鸡西贝特瑞5台GLJM型设备使大鳞片提升10%，9台套即将应用于坦桑尼亚石墨矿。

张国旺特别强调研磨介质的重要性。惰性介质（例如锆球，刚玉球等）细磨辉钼矿回收率更高——钢球易与黄铁矿反应生成铁氧化物降低可浮性；微晶陶瓷球对石墨鳞片破坏系数最小。工业案例更有说服力：南非某金矿换用King's K-400T陶瓷球后磨盘更换周期从2-3周大幅延长、电耗节省2.7kWh/t；亚洲某金矿用King's K-380后搅拌体寿命从12周延至36周以上、内衬从12周延至62周、磨球消耗降低59%、能耗降低12%。

张国旺总结道：先进磨矿技术必须与工艺融合，搅拌磨机细磨/超细磨技术具备窄粒级磨矿与成本节省优势，随着工业应用不断深入，将直接为企业带来降本增效与质量提升，为矿业高质量发展注入更强动力！