湖南某選礦廠多碎少磨工藝裝備配置優化

王忠海 楊長安

（1.湖南柿竹園有色金屬有限責任公司；2.中鎢共享服務（湖南）有限公司）

在選礦廠的整個流程中，碎礦和磨礦擔負著為后續選別流程補充入選原材料的重要任務。某選礦廠原礦為上限粒徑1 500～1 000 mm（露天采礦）和600～400 mm（地下采礦）的松散混合粒群，選礦廠要求入選粒徑為0.2～0.1 mm或更小。破碎和磨礦工序必須根據選別工作的實際需要提供原料。

為了盡可能地增加選廠效益，湖南某選礦廠進行了擴產擴能改造，出現的問題主要有破碎系統處理能力不夠，嚴重制約了整個系統的生產能力。為此，對整個破碎篩分系統進行基礎數據查定，分析影響破碎篩分系統的主要原因，根據分析的問題進行基礎參數調整，同時對制約生產系統的細碎機進行更換，最終破碎篩分系統實現了達產達標，滿足了整個系統生產能力的需求［1］。

1 破碎與磨礦流程概況

湖南某選礦廠原處理能力1 000 t/d，經技改增加了1 條2 000 t/d 的磨礦浮選生產線。該技改項目于2006年7月正式投產試運行，選礦廠原礦破碎處理量增至3 000 t/d，由新、老2條破碎系統共同完成，1 a后過渡到新系統，單獨由新系統生產運行；但新系統粗碎、中碎、細碎及篩分等設備各項工藝參數凸顯出多項技術指標不匹配等問題，成為制約該廠生產達產達標的影響因素［2］。

2 中細碎設備及工藝存在的問題

現場工藝原礦經粗碎后進入預先篩分，篩上采用1 臺PYBφ2200 標準圓錐破碎機中碎和1 臺PYDφ2200 短頭圓錐破碎機細碎，中、細碎產品由皮帶給入檢查篩分作業，產品粒度為24 mm。中細碎工藝裝備優化配置前參數見表1。

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由表1可知，當前生產所需的產品產量瓶頸在細碎環節，中碎與細碎兩段的產能相差3倍多，處理能力稍微調節不到位就會發生短頭圓錐破碎機被礦石擠死的現象，破碎比較小約30%，檢查篩分篩上產品量超大。短頭圓錐破碎機排礦口調節到15 mm，篩分篩孔為24 mm×24 mm的情況下，對破碎篩分產品進行2次現場測量，測量時間為30 min/次，分別測得產量為68 t和74 t。由此得出，要保證產品粒度和產量，碎礦篩分作業需運行24 h 才能勉強保證選礦廠原料的供礦，而實際情況下，破碎篩分作業不可能連續24 h 作業。由數據分析可知，PYDφ2200 短頭圓錐破碎機處理能力不夠是制約破碎篩分作業的主要原因［3］。

3 優化方案論證與確定

針對上述實際情況，2009 年10 月采用山特維克H6800 圓錐破碎機替代PYDφ2200 短頭圓錐破碎機，對中碎給料皮帶、篩分給料皮帶、細碎給料振動器等均加裝變頻器控制運行速度，從而調節給礦量，滿足破碎篩分設備的工藝參數要求，匹配到最佳狀態。經12 d 的調試，設備實現了正常生產，顯現出了良好的性能優勢。中、細碎工藝裝備優化配置后破碎產品參數見表2。

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4 中、細碎工藝裝備優化配置后的效果

（1）自動化控制程度高。實現了遠距離控制作業，降低了工作和維護勞動強度。排礦口調節范圍大，調節精度高且穩定，密封性能好，加工精度高，工作平穩，噪音小，故障顯示直觀，過載保護功能好。

（2）設備體積小且產能高。設備采用堆積滿腔擠壓式破碎原理，由于動錐的錐角小，易于排礦，功率效率高，破碎比是短頭圓錐破碎機的2 倍以上，在排礦口為13 mm 時，仍能處理礦石304 t/h，比前者產能提高近3 倍，基本與中碎產能匹配，正常運行每天碎礦篩分只需作業14 h 就能保證磨浮作業供礦，為碎礦設備的維護、保養、檢修留出了充足的時間。

（3）排礦粒度穩定。提高了選廠的處理量和磨礦效率，為選礦技術指標達標打下了基礎，原篩網篩孔為24 mm×24 mm，H6800 圓錐破碎機投產后的振動篩篩孔改為13 mm×24 mm。

5 磨礦及分級系統設備配置同步優化

隨著碎礦產品粒度由原來的24 mm 降至13 mm，原處理能力1 000 t/d 磨浮生產線的處理能力直線提高，磨礦分級系統處理能力達到了1 500 t/d，同時二段球磨機負荷不到額定負荷的50%，為進一步磨礦分級工藝流程優化提供了條件，體現出了多碎少磨的優越性。

磨礦分級系統處理量提升到1 500 t/d 后的生產線采用原兩段全閉路磨礦流程，磨礦系統主要由2個系列共4臺磨機構成，磨礦分級流程見圖1。

5.1 存在的問題

單位時間內每立方米球磨機的有效容量、處理原礦的平均質量是評價磨礦工藝效果的主要技術指標［4］，以2 系列磨礦分級回路工藝為例，進行取樣分析，分析結果見表3。

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由表3可知，相對于單個磨機而言，2系列的二段球磨機利用系數相對較小；從磨礦分級回路利用系數來看，第二段磨礦分級回路利用系數還有很大的改善余地；目前第二段磨機容量為260～280 kVA，占最大額定值的65%左右，據此可進一步改善1 500 t/d選廠的磨礦分級工藝。

5.2 磨礦分級工藝流程優化

針對選廠磨礦細度-0.074 mm80%的工藝條件，根據上述分析，對磨礦分級系統進行優化，優化后工藝流程見圖2。

5.3 一段分級溢流細度調整

為使磨礦分級優化后各項指標能夠滿足后續工藝流程需要，對相關配套的綜合性裝備配置參數進行了系統調節，其技術指標（表4、表5）得到了全面改善。

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由表4、表5 可知，流程優化前后，選礦廠總處理量并未下降，而且由于二段磨機新生-74 μm 含量提高了40.95%，使得二段磨礦分級回路中-74 μm 利用系數增加27.32%，分級質效率和量效率分別增加38.86%和36.18%，總循環負荷減少35.30%，技術指標全面改善；優化后二段分級溢流產品質量全面提高，合格粒級產量增加9.66%，穩定實現了選礦廠的連續生產作業［5］。

6 結 論

（1）針對湖南某選廠進行擴能改造后破碎篩分系統處理能力不足的問題，對破碎篩分系統通過基礎數據檢測，找到了篩分系統存在的主要問題是細碎機處理能力不足，通過更換設備并對相關技術參數調整優化，最終實現了破碎篩分達產達標。

（2）根據現場破碎篩分產品粒度的降低，磨礦分級負荷降低，特別是第二段球磨機分級負荷低，為此二段磨礦分級2 個系列改為1 個系列，經過技術參數調整，實現了磨礦分級系統優化。