鐵礦石采選破碎系統(tǒng)節(jié)能策略

摘 要：目前我國(guó)已進(jìn)入了節(jié)能型社會(huì)，而且能源成本愈來(lái)愈高，這就要求礦山企業(yè)根據(jù)自身不同條件，從細(xì)微處入手，找出節(jié)能降耗的關(guān)鍵點(diǎn)，實(shí)施相應(yīng)節(jié)能技術(shù)和措施，降本增效。

關(guān)鍵詞：鐵礦石;采選破碎系統(tǒng);主要因素;措施

一、 引言

據(jù)統(tǒng)計(jì)，現(xiàn)階段，礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)利用的能量消耗占全圍總能耗的15%左右，僅冶金礦山的采選能耗就超過(guò)了其能耗的40%。經(jīng)過(guò)多年的高強(qiáng)度開(kāi)發(fā)，優(yōu)質(zhì)的礦產(chǎn)資源越來(lái)越少，我國(guó)未來(lái)礦山的生產(chǎn)形勢(shì)嚴(yán)峻。冶金礦山主要以硬巖為工作對(duì)象，礦物的產(chǎn)出過(guò)程就是礦巖的破碎過(guò)程，主要包括爆破、破碎和磨礦三個(gè)環(huán)節(jié)，是礦石不同粒度下的三個(gè)破碎階段，耗能巨大。因此，研究礦石的破碎過(guò)程，尋求科學(xué)高效的破碎途徑，降低礦山破碎能耗，是關(guān)系到我國(guó)整個(gè)礦山行業(yè)安全的重大戰(zhàn)略問(wèn)題，對(duì)當(dāng)今社會(huì)的發(fā)展具有極為重要的意義。

二、 采選破碎系統(tǒng)

在鐵礦開(kāi)采過(guò)程中，壓氣、排水及通風(fēng)三大作業(yè)占采礦系統(tǒng)能耗的75%以上，而鑿巖爆破只占7%左右，占采選總能耗的比例更低。國(guó)內(nèi)鐵礦山采礦主體工序能耗分布的不合理，導(dǎo)致了設(shè)備能量利用率較低而能耗過(guò)高的現(xiàn)象。

低能高效采選碎礦技術(shù)，不是單純的降低采礦、選礦工序的能耗，而是通過(guò)能耗的合理分布來(lái)達(dá)到節(jié)能減耗的效果，其中最有效的途徑就是將礦石破碎的能耗前移。能耗前移的主要途徑有以下兩個(gè)方面：一方面，眾所周知的碎磨過(guò)程中實(shí)現(xiàn)“多碎少磨”;另一方面，被人忽視的就是將能耗再次前移到采礦的爆破過(guò)程中，更徹底的降低進(jìn)入碎磨的礦石粒度，即“以爆代碎”。爆破—碎礦—磨礦是礦石破碎的不同階段，粒度從粗到細(xì)，效率從高到低，能耗從低到高。如在采掘爆破中增加一些炸藥用量及優(yōu)化爆破參數(shù)，可使出礦粒度降低，并且增加礦塊中的裂紋，這在選礦破碎段的破碎比不變的情況下，能顯著降低磨礦的能耗。此外，減小爆破粒度，這對(duì)采礦的裝載、運(yùn)輸也有利。少量增加爆破的能耗而在磨礦中大幅度節(jié)能，這是一個(gè)得大于失的節(jié)能方案。

采選階段降低鐵礦石破碎能耗，要以礦山采掘、加工過(guò)程中鐵礦石破碎粒度的控制為主線(xiàn)，把采、選工序視為一個(gè)連續(xù)的碎礦系統(tǒng)，研究鐵礦石的破碎。根據(jù)鐵礦石破碎能耗分布規(guī)律，構(gòu)建鐵礦石破碎能耗合理分布模型，量化各工藝環(huán)節(jié)能耗比例。通過(guò)合理優(yōu)化采礦過(guò)程中的爆破程度，適當(dāng)提高前段工序能耗，從而降低整個(gè)采掘和礦石加工系統(tǒng)能耗，是實(shí)現(xiàn)低能耗資源利用技術(shù)的關(guān)鍵所在。

三、 影響鐵礦石采選破碎系統(tǒng)的主要因素

（一）影響采場(chǎng)巖石爆破的主要因素

爆破是采場(chǎng)破碎巖石最主要的手段，實(shí)際生產(chǎn)中，采場(chǎng)地質(zhì)條件復(fù)雜，作業(yè)環(huán)境多變，導(dǎo)致影響采場(chǎng)爆破的因素繁多。其主要影響因素，其研究成果對(duì)工程實(shí)踐起到了良好的指導(dǎo)作用。

（二）影響選廠(chǎng)礦石破碎能耗的主要因素

1. 礦石的入磨粒度，一般情況下，入磨粒度越細(xì)，磨礦效率越高，耗能越少。破碎是低能效能高，而磨礦卻相反，若適當(dāng)增加破碎的任務(wù)，減少磨礦的任務(wù)，即“多碎少磨”，對(duì)選礦是十分有利的。

2. 磨礦的分級(jí)效率，分級(jí)效率低會(huì)導(dǎo)致磨礦過(guò)程中產(chǎn)生過(guò)磨，是能量損失的主要因素之一。

3. 選礦設(shè)備及工藝流程，國(guó)內(nèi)部分礦山因多年的生產(chǎn)導(dǎo)致設(shè)備老化，損壞嚴(yán)重。若傳統(tǒng)破碎生產(chǎn)工藝不能適應(yīng)現(xiàn)有的生產(chǎn)，會(huì)造成礦石破碎能量的大量浪費(fèi)，嚴(yán)重制約了礦山的發(fā)展。

四、 鐵礦石采選破碎系統(tǒng)節(jié)能的有效措施

（一）礦巖爆破節(jié)能降耗的有效措施

礦體性質(zhì)對(duì)礦巖爆破的影響主要表現(xiàn)為礦體構(gòu)造特性（層理、節(jié)理、斷層、褶曲等）對(duì)爆破塊度的影響，如層理能控制爆破漏斗的大小和影響爆破面的形狀，露天采礦時(shí)影響坡的穩(wěn)定性，礦體性質(zhì)是不可控制的，但已有的理論和經(jīng)驗(yàn)可為爆破參數(shù)的合理選擇提供依據(jù)，孔網(wǎng)設(shè)計(jì)參數(shù)是工程爆破中可以控制和調(diào)整的參數(shù)，實(shí)踐證明，增加中深孔爆破自由面?zhèn)€數(shù)，采用小抵抗線(xiàn)、大孔底距的孔網(wǎng)參數(shù)，會(huì)提高每米崩礦量，降低炸藥單耗量。

（二）碎礦及磨礦節(jié)能降耗的有效措施

1. 降低破碎產(chǎn)品粒度，降低破碎產(chǎn)品粒度，可節(jié)省選廠(chǎng)碎磨綜合成本，“多碎少磨”是更有效的途徑。通過(guò)多碎少磨的途徑降低礦石破碎能耗，為企業(yè)帶來(lái)了十分可觀(guān)的收益，但碎礦產(chǎn)品的粒度并不足越小越好，生產(chǎn)實(shí)踐中要合理調(diào)整碎磨能耗比例，并且每一種設(shè)備都有獨(dú)特的工作方式，礦石的粒度與設(shè)備相適應(yīng)時(shí)，破碎設(shè)備的效果才最好，才能獲得皺最好的碎磨效果和最佳的經(jīng)濟(jì)效益。

2. 更新選礦設(shè)備，完善破碎工藝流程。破碎設(shè)備相對(duì)落后以及破碎流程的不完善，是造成選廠(chǎng)入磨粒度高，分級(jí)效率低的主要原因，而這兩者又是影響選礦過(guò)程中礦石破碎的重要因素，所以更新選礦設(shè)備，完善破碎工藝流程，也要從降低入磨粒度，提高磨礦分級(jí)效率兩方面入手，通過(guò)相關(guān)的改造措施，許多企業(yè)已取得了較好的收益。因此，選礦企業(yè)要大力推廣節(jié)能降耗的新設(shè)備、新工藝，加快技術(shù)改造步伐，提高礦山企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和競(jìng)爭(zhēng)力。

五、 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，對(duì)國(guó)內(nèi)冶金礦山能耗過(guò)高的現(xiàn)狀，從采選兩個(gè)方面分析了影響礦山破碎的主要因素，對(duì)降低礦山破碎能耗的有效途徑進(jìn)行了分析。希望可以使礦山企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益與競(jìng)爭(zhēng)力得到提升。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)介：

滕宇，鞍鋼集團(tuán)礦業(yè)弓長(zhǎng)嶺有限公司選礦分公司。