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“粗碎+自磨机+球磨机”破碎流程及生产实践分析
发布时间：2013-03-16 10:03 来源：未知
在矿山企业的生产经营活动中，生产工艺流程与企业经济效益密切相关。企业要创造好的经济效益的有效途径：一是企业生产上规模；二是选择好的生产工艺流程。据不完全统计，选矿成本占企业生产成本的60%左右，碎矿生产成本占选矿成本的60%以上，碎矿生产成本主要表现在电耗和钢耗。八十年代，具有代表性的碎矿流程是“三段破碎+球磨机”和“粗碎+自磨机+球磨机”的碎矿流程。在许多矿山企业中，多数是从“技术上可行，经济上合理，安全上可靠”的准则中考虑，以“多碎少磨”占有主导地位来选择使用较为普及成熟的“三段破碎+球磨机”的碎矿流程。进入九十年代，自磨机制造技术成熟和使用效果提高，一些矿山企业开始注重综合效益，选用“粗碎+自磨机+球磨机”的碎矿流程，并在生产实践中创造了较大的经济效益。笔者从事选矿设备管理工作十几年，经历了“三段破碎+球磨机”和“粗碎+自磨机+球磨机”两种碎矿流程的生产实践，分析认为“粗碎+自磨机+球磨机”破碎流程技术先进，流程简单，效益显著。为此，下面分别论述这两种破碎流程。
1、“三段破碎+球磨机”的破碎流程及存在不足
“三段破碎+球磨机”的破碎流程的实质是四段破碎：入选矿石粒度为—1000 mm，经粗碎、中碎、细碎的三段破碎（细碎与筛分组成闭路），其产品粒度为-13 mm，再经第四段的球磨机磨碎（球磨机与分级机组成闭路），最终产品粒度为- 0.074 mm进入浮选作业。江西铜业股份有限公司某选矿厂，采用“三段破碎+球磨机”的破碎流程，其设计生产能力为2 500t/d。该厂十几年的生产实践证明，“三段破碎+球磨机”破碎流程存在如下不足：
1．生产流水线长，工序多，岗位多，每班作业人员在15人以上（三班作业，45人以上），生产环节多，难管理，当某一生产环节出问题，直接影响碎矿系统的开车，甚至影响全厂生产的正常进行。
2．设备台数多，日常维修工作量大，费用高。
3．皮带机台数多，皮带长，出现皮带刮坏事故多，每次皮带刮坏的检修时间长，费用高。另外，皮带输送过程中易跑矿，且跑矿量大，皮带机工的铲矿工作量大，劳动强度大。
4．设备装机工作容量大，在1500 kW左右，由于受粗、细矿仓容量的限制，每次开车时间最长在3h左右，每班开停车次数多，能耗增大。
5．二台圆锥破碎机的日常维修时间长及更换易损件的费用高。
6．三台破碎机的排矿口大小必须调节匹配，否则，生产流程不畅通，生产能力低，生产成本高。
7．矿石中不能含有不易破碎的铁件等物体，否则，易卡死圆锥破碎机。所以，必须安装检测除铁装置。
8．当原矿中含泥量大时，易堵矿而导致流程不畅，其表现在：一是易堵塞皮带机的下矿口和圆锥破碎机的排矿口等；二是振动筛筛孑L易堵塞，使筛分效率大大降低；三是下矿溜槽易积矿形成塌矿而“埋死”皮带机。所以，对于含泥量大的矿石，必须增设洗矿系统，先进行洗矿后再进行中、细破碎。
9．由于采用干式破碎作业，粉尘大，必须增设除尘装置。
10.由于采用粉矿仓储矿，矿石中的水份含量必须严格控制，否则，在粉矿仓中形成结拱而不能放矿或是跑矿，直接影响正常给矿。矿石结拱处理非常难，没有简单有效的方法，通常采用爆破作业，既不安全又缩短粉矿仓的使用寿命。
由于“三段破碎+球磨机”的破碎流程存在上述问题，以及自磨机的制造技术的成熟发展和使用效果的不断提高，影响和促使一些矿山企业开始使用“粗碎+自磨机+球磨机”的破碎流程。
2、“粗碎+自磨机+球磨机”的破碎流程及生产实践
“粗碎+自磨机+球磨机”的破碎流程的实质是三段破碎：入选矿石粒度为-1000 mm．经第一段的粗碎和第二段的自磨机磨碎（装有自返装置），产品粒度为-13 mm，再经第三段的球磨机磨碎（球磨机与分级机组成闭路），最终产品粒度为- 0.074 mm进入浮选作业。江西铜业股份有限公司某矿，是以“新矿新办”模式建成的～座新的规模露天矿山，面对矿区地表地下水综合治理、选矿工艺流程、湖泥剥离、铜锌分离等四方面的技术难题，同时也为大矿开发积累经验，于2002年，开始大胆选用“粗碎+自磨机+球磨机”的破碎流程，其设计破碎生产能力为2 500 t/d，及选定浮选流程的生产能力为l 200 t/d。上述选矿流程投入使用后，碎矿生产能力在800 Ud左右，难于提高，检查发现自磨机筒体内难磨粒子较多，是影响自磨机生产能力提高的主要原因。产生难磨粒子多的原因：一是矿石的硬度大，难于破碎；二是没有达到自磨机给矿要求，如大块矿石的粒度及数量、给矿量等；三是自磨机结构因素，如自返装置、转速、衬板形状及装配方式等。提高自磨机生产能力的方法：一是将自返装置中的圆筒筛筛孔尺寸加大来减少难磨粒子的循环量；二是增大对难磨粒子的破碎能力，如加大大块矿石的粒度和数量或是加入磨矿介质。根据目前的采矿能力，合格的大块矿石仅占给矿量的20%左右，难以达到自磨机的给矿要求。通过检测分析，简单有效的办法是加入磨矿介质。经试用选定：加入∮120 mm钢球占给矿量的5%左右。该方法使用后，自磨机的生产能力达到1 200 t/d。然而，自磨机的衬板使用周期仅为3个月，是设计使用周期的一半。衬板使用周期缩短的主要原因是给矿量严重不足，使自磨机底部衬板上存有的矿浆太少、太稀，被覆盖的底部衬板面积小，产生被抛落的大块矿石及钢球直接砸在衬板上次数增多，使衬板磨损加快。在不能增大给矿量的前提下，为增大矿浆覆盖底部衬板的面积，将外格子板上外圈格栅孔封堵了三分之一（封堵后，自磨机的排矿能力在1 200 t/d以上），这样，筒体内的矿浆液面得到提高，使矿浆覆盖底部衬板的面积增大，衬板的使用周期延长到4个月。2006年底，浮选扩建，使浮选流程的生产能力达到2 000 t/d。扩建投产后，选矿生产能力达到2 000 t/d，最高达到2 300 t/d(受浮选生产能力的限制，碎矿生产能力有富余)，而衬板使用周期最长达到6个月，达到了衬板设计使用要求。通过6a的生产实践，实现了投产、稳产、扩产的预定目标。2008年，该矿二期扩建工程还是采用“粗碎+自磨机+球磨机”的破碎流程。该矿6a的生产实践证明：“粗碎+自磨机+球磨机”破碎流程技术先进，流程简单，效益显著。
3、“粗碎+自磨机+球磨机”破碎流程的优点
自磨机的最大特点是破碎比大，可以达到和超过中、细碎二段破碎的总破碎比的技术要求。用”粗碎+自磨机+球磨机”的破碎流程取代“三段破碎+球磨机”是发展趋势。目前，使用“粗碎+自磨机+球磨机”的破碎流程的企业越来越多，使用的效果越来越好。经综合分析比较，“粗碎+自磨机+球磨机”破碎流程的优点如下：
1．生产流水线短，工序少，岗位少，每天操作人数为17人。其中，破碎机工1人，皮带机工1人，每天一班作业；中间堆矿的装载机司机每班2人，中板给矿机工1人，自磨机工1人，球磨机工1人，三班作业。相比之下，每天作业人员减少28人，人员少，流程短，好管理。
2．设备台数少，日常维修工作量少，费用低。初步统计，设备减少14余台，工作装机容量减少200kW左右，每年节省费用在10万元以上。
3．当粗碎系统设备出现故障时，可选用粒度小于350 mm的矿石，直接卸到中间矿堆，不会影响下道工序的正常生产。
4．当入选矿石含泥量不大时，粗碎后可直接进入自磨机进行磨碎处理（矿石中的含泥量对该破碎流程影响较小）。
5．当入选矿石中含有铁件等物体不大时，不会影响碎矿流程的正常生产。
6．对人选矿石的水份含量没有严格要求，湿式自磨机作业粉尘少，不需要安装除尘装置。
7．初步统计，该流程可少建中、细碎车间、筛分
车间及部分皮带廊等，可减少投资300余万元。
4、结语
实践证明，“粗碎+自磨机+球磨机”破碎流程技术先进，流程简单，投资小，成本低，效益好，是矿山选矿作业重点考虑选用的碎矿流程。
