湖南某選礦廠多碎少磨工藝裝備配置優(yōu)化

王忠海 楊長安

（1.湖南柿竹園有色金屬有限責(zé)任公司；2.中鎢共享服務(wù)（湖南）有限公司）

在選礦廠的整個(gè)流程中，碎礦和磨礦擔(dān)負(fù)著為后續(xù)選別流程補(bǔ)充入選原材料的重要任務(wù)。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(jù)選別工作的實(shí)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(jìn)行了擴(kuò)產(chǎn)擴(kuò)能改造，出現(xiàn)的問題主要有破碎系統(tǒng)處理能力不夠，嚴(yán)重制約了整個(gè)系統(tǒng)的生產(chǎn)能力。為此，對整個(gè)破碎篩分系統(tǒng)進(jìn)行基礎(chǔ)數(shù)據(jù)查定，分析影響破碎篩分系統(tǒng)的主要原因，根據(jù)分析的問題進(jìn)行基礎(chǔ)參數(shù)調(diào)整，同時(shí)對制約生產(chǎn)系統(tǒng)的細(xì)碎機(jī)進(jìn)行更換，最終破碎篩分系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了達(dá)產(chǎn)達(dá)標(biāo)，滿足了整個(gè)系統(tǒng)生產(chǎn)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(jīng)技改增加了1 條2 000 t/d 的磨礦浮選生產(chǎn)線。該技改項(xiàng)目于2006年7月正式投產(chǎn)試運(yùn)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(tǒng)共同完成，1 a后過渡到新系統(tǒng)，單獨(dú)由新系統(tǒng)生產(chǎn)運(yùn)行；但新系統(tǒng)粗碎、中碎、細(xì)碎及篩分等設(shè)備各項(xiàng)工藝參數(shù)凸顯出多項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)不匹配等問題，成為制約該廠生產(chǎn)達(dá)產(chǎn)達(dá)標(biāo)的影響因素［2］。

2 中細(xì)碎設(shè)備及工藝存在的問題

現(xiàn)場工藝原礦經(jīng)粗碎后進(jìn)入預(yù)先篩分，篩上采用1 臺PYBφ2200 標(biāo)準(zhǔn)圓錐破碎機(jī)中碎和1 臺PYDφ2200 短頭圓錐破碎機(jī)細(xì)碎，中、細(xì)碎產(chǎn)品由皮帶給入檢查篩分作業(yè)，產(chǎn)品粒度為24 mm。中細(xì)碎工藝裝備優(yōu)化配置前參數(shù)見表1。

?

由表1可知，當(dāng)前生產(chǎn)所需的產(chǎn)品產(chǎn)量瓶頸在細(xì)碎環(huán)節(jié)，中碎與細(xì)碎兩段的產(chǎn)能相差3倍多，處理能力稍微調(diào)節(jié)不到位就會發(fā)生短頭圓錐破碎機(jī)被礦石擠死的現(xiàn)象，破碎比較小約30%，檢查篩分篩上產(chǎn)品量超大。短頭圓錐破碎機(jī)排礦口調(diào)節(jié)到15 mm，篩分篩孔為24 mm×24 mm的情況下，對破碎篩分產(chǎn)品進(jìn)行2次現(xiàn)場測量，測量時(shí)間為30 min/次，分別測得產(chǎn)量為68 t和74 t。由此得出，要保證產(chǎn)品粒度和產(chǎn)量，碎礦篩分作業(yè)需運(yùn)行24 h 才能勉強(qiáng)保證選礦廠原料的供礦，而實(shí)際情況下，破碎篩分作業(yè)不可能連續(xù)24 h 作業(yè)。由數(shù)據(jù)分析可知，PYDφ2200 短頭圓錐破碎機(jī)處理能力不夠是制約破碎篩分作業(yè)的主要原因［3］。

3 優(yōu)化方案論證與確定

針對上述實(shí)際情況，2009 年10 月采用山特維克H6800 圓錐破碎機(jī)替代PYDφ2200 短頭圓錐破碎機(jī)，對中碎給料皮帶、篩分給料皮帶、細(xì)碎給料振動器等均加裝變頻器控制運(yùn)行速度，從而調(diào)節(jié)給礦量，滿足破碎篩分設(shè)備的工藝參數(shù)要求，匹配到最佳狀態(tài)。經(jīng)12 d 的調(diào)試，設(shè)備實(shí)現(xiàn)了正常生產(chǎn)，顯現(xiàn)出了良好的性能優(yōu)勢。中、細(xì)碎工藝裝備優(yōu)化配置后破碎產(chǎn)品參數(shù)見表2。

?

4 中、細(xì)碎工藝裝備優(yōu)化配置后的效果

（1）自動化控制程度高。實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)距離控制作業(yè)，降低了工作和維護(hù)勞動強(qiáng)度。排礦口調(diào)節(jié)范圍大，調(diào)節(jié)精度高且穩(wěn)定，密封性能好，加工精度高，工作平穩(wěn)，噪音小，故障顯示直觀，過載保護(hù)功能好。

（2）設(shè)備體積小且產(chǎn)能高。設(shè)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(jī)的2 倍以上，在排礦口為13 mm 時(shí)，仍能處理礦石304 t/h，比前者產(chǎn)能提高近3 倍，基本與中碎產(chǎn)能匹配，正常運(yùn)行每天碎礦篩分只需作業(yè)14 h 就能保證磨浮作業(yè)供礦，為碎礦設(shè)備的維護(hù)、保養(yǎng)、檢修留出了充足的時(shí)間。

（3）排礦粒度穩(wěn)定。提高了選廠的處理量和磨礦效率，為選礦技術(shù)指標(biāo)達(dá)標(biāo)打下了基礎(chǔ)，原篩網(wǎng)篩孔為24 mm×24 mm，H6800 圓錐破碎機(jī)投產(chǎn)后的振動篩篩孔改為13 mm×24 mm。

5 磨礦及分級系統(tǒng)設(shè)備配置同步優(yōu)化

隨著碎礦產(chǎn)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(chǎn)線的處理能力直線提高，磨礦分級系統(tǒng)處理能力達(dá)到了1 500 t/d，同時(shí)二段球磨機(jī)負(fù)荷不到額定負(fù)荷的50%，為進(jìn)一步磨礦分級工藝流程優(yōu)化提供了條件，體現(xiàn)出了多碎少磨的優(yōu)越性。

磨礦分級系統(tǒng)處理量提升到1 500 t/d 后的生產(chǎn)線采用原兩段全閉路磨礦流程，磨礦系統(tǒng)主要由2個(gè)系列共4臺磨機(jī)構(gòu)成，磨礦分級流程見圖1。

5.1 存在的問題

單位時(shí)間內(nèi)每立方米球磨機(jī)的有效容量、處理原礦的平均質(zhì)量是評價(jià)磨礦工藝效果的主要技術(shù)指標(biāo)［4］，以2 系列磨礦分級回路工藝為例，進(jìn)行取樣分析，分析結(jié)果見表3。

?

由表3可知，相對于單個(gè)磨機(jī)而言，2系列的二段球磨機(jī)利用系數(shù)相對較??；從磨礦分級回路利用系數(shù)來看，第二段磨礦分級回路利用系數(shù)還有很大的改善余地；目前第二段磨機(jī)容量為260～280 kVA，占最大額定值的65%左右，據(jù)此可進(jìn)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(yōu)化

針對選廠磨礦細(xì)度-0.074 mm80%的工藝條件，根據(jù)上述分析，對磨礦分級系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，優(yōu)化后工藝流程見圖2。

5.3 一段分級溢流細(xì)度調(diào)整

為使磨礦分級優(yōu)化后各項(xiàng)指標(biāo)能夠滿足后續(xù)工藝流程需要，對相關(guān)配套的綜合性裝備配置參數(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)調(diào)節(jié)，其技術(shù)指標(biāo)（表4、表5）得到了全面改善。

?

?

由表4、表5 可知，流程優(yōu)化前后，選礦廠總處理量并未下降，而且由于二段磨機(jī)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(shù)增加27.32%，分級質(zhì)效率和量效率分別增加38.86%和36.18%，總循環(huán)負(fù)荷減少35.30%，技術(shù)指標(biāo)全面改善；優(yōu)化后二段分級溢流產(chǎn)品質(zhì)量全面提高，合格粒級產(chǎn)量增加9.66%，穩(wěn)定實(shí)現(xiàn)了選礦廠的連續(xù)生產(chǎn)作業(yè)［5］。

6 結(jié) 論

（1）針對湖南某選廠進(jìn)行擴(kuò)能改造后破碎篩分系統(tǒng)處理能力不足的問題，對破碎篩分系統(tǒng)通過基礎(chǔ)數(shù)據(jù)檢測，找到了篩分系統(tǒng)存在的主要問題是細(xì)碎機(jī)處理能力不足，通過更換設(shè)備并對相關(guān)技術(shù)參數(shù)調(diào)整優(yōu)化，最終實(shí)現(xiàn)了破碎篩分達(dá)產(chǎn)達(dá)標(biāo)。

（2）根據(jù)現(xiàn)場破碎篩分產(chǎn)品粒度的降低，磨礦分級負(fù)荷降低，特別是第二段球磨機(jī)分級負(fù)荷低，為此二段磨礦分級2 個(gè)系列改為1 個(gè)系列，經(jīng)過技術(shù)參數(shù)調(diào)整，實(shí)現(xiàn)了磨礦分級系統(tǒng)優(yōu)化。