郭天宇

(中國有色集團(tuán)撫順紅透山礦業(yè)有限公司， 遼寧 撫順 113321)

1 前言

碎礦作業(yè)是礦石破碎的一個(gè)過程。破碎是指采用機(jī)械或人工的方法把礦石粉碎到其粒度符合選別要求的過程[1-3]。 碎礦是為磨礦作業(yè)準(zhǔn)備最適宜的給礦粒度。破碎作業(yè)和磨礦作業(yè)約占選礦廠總能耗的40%～70%，而破碎能耗是磨礦能耗的1/4～1/3。因此從節(jié)能降耗綜合考慮，在達(dá)到礦物單體解離的條件下，多碎少磨是降低選礦生產(chǎn)成本，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的有效途徑[4-8]。

紅透山礦業(yè)有限公司選礦廠1959年投產(chǎn)初期的破碎工藝流程：選廠破碎設(shè)備為三段一閉路流程，粗碎一臺(tái)旋回破碎機(jī)，一臺(tái)顎式破碎機(jī)(PE600×900)，中碎PYB1200圓錐破碎機(jī)兩臺(tái)。細(xì)碎PYB900圓錐破碎機(jī)兩臺(tái)和兩臺(tái)PYB1650圓錐破碎機(jī)。采用粗碎一系統(tǒng)，中細(xì)碎為兩系統(tǒng)，處理能力為1 200t/d。經(jīng)過多次技術(shù)改革和擴(kuò)產(chǎn)能，在1975年破碎系統(tǒng)定型為一臺(tái)1 200×900顎式破碎機(jī)作為粗碎系統(tǒng)；中細(xì)碎系統(tǒng)在選礦廠，中碎為一臺(tái)PYB1650圓錐破碎機(jī)一臺(tái)備用；細(xì)碎系統(tǒng)分別為PYD1750和PYD1650圓錐破碎機(jī)，篩分設(shè)備為兩臺(tái)YA1836圓振篩，構(gòu)成的兩段一閉路破碎流程，碎礦產(chǎn)品粒度控制在-14mm以下。

經(jīng)過40多年生產(chǎn)的PYD1750破碎機(jī)下機(jī)體出現(xiàn)橫向裂隙不能滿負(fù)荷給礦并且破碎產(chǎn)品粒度偏大，不利于實(shí)現(xiàn)“多碎少磨”。為實(shí)現(xiàn)“多碎少磨”，查找破碎系統(tǒng)存在的問題對破碎系統(tǒng)進(jìn)行了流程考察。破碎系統(tǒng)處理能力2 000t/日，3班生產(chǎn)作業(yè)，每班開車4h，中碎最大給礦粒度200mm，最大排礦粒度66.7mm，最小排礦口尺寸35mm，中碎破碎比3.0，細(xì)碎破碎比4.76，細(xì)碎排礦口控制在15mm，細(xì)碎排礦粒度控制在14mm以下，篩分效率70%。破碎工藝流程如圖1所示，數(shù)質(zhì)量流程如圖2所示。

通過數(shù)質(zhì)量流程圖數(shù)據(jù)計(jì)算，1#中碎圓錐破碎機(jī)負(fù)荷率64%，1#細(xì)碎圓錐破碎機(jī)負(fù)荷率96%，2#細(xì)碎圓錐破碎機(jī)負(fù)荷率73%，1#篩分分級機(jī)負(fù)荷率130%，2#篩分分級機(jī)負(fù)荷率76.9%。通過分析可知，1#中碎圓錐破碎機(jī)的生產(chǎn)能力還有提高的空間或者可以把排礦口尺寸減小，1#篩分機(jī)設(shè)備負(fù)荷率太高主要是中碎和細(xì)碎的排礦都經(jīng)過1#篩分機(jī)導(dǎo)致的。

圖1 碎礦工藝流程圖

圖2 碎礦數(shù)質(zhì)量流程圖

2 礦石性質(zhì)

撫順紅透山礦業(yè)有限公司的礦石為多金屬硫化礦，礦石以銅、鋅、硫元素為主，并伴生有金、銀有價(jià)元素。

紅透山礦床屬于熱液充填交代型礦床，以充填為主，交代為輔圍巖觸變強(qiáng)烈。主要有透閃石化，硅化，綠泥石化。絹云母化及碳酸鹽化等。

礦石中的金銀礦物在黃銅礦、閃鋅礦、方鉛礦、磁黃鐵礦和脈石礦物中均有分布，大部分金銀礦物包裹在脈石礦物中。另外銀金礦多與方鉛礦一起產(chǎn)出，包裹在方鉛礦中或分布在方鉛礦與脈石礦物的顆粒間，或產(chǎn)于方鉛礦周圍的脈石礦物中[9]。

3 工藝改造

將PYD1750細(xì)碎圓錐破碎機(jī)改為CC400F單杠液壓圓錐破碎機(jī)，破碎工藝可由原來的兩段一閉路破碎流程(篩下產(chǎn)品-14mm)，改為細(xì)碎前有檢查篩分的兩段一閉路破碎流程(篩下產(chǎn)品-12mm)，即1#振動(dòng)篩只對中碎產(chǎn)品進(jìn)行篩分，不對細(xì)碎產(chǎn)品進(jìn)行篩分，作為中碎產(chǎn)品進(jìn)入細(xì)碎前的一個(gè)作業(yè)單元。細(xì)碎PYD1650作為備用設(shè)備不開，只開1#中碎PYB1650和細(xì)碎CC400F破碎機(jī)就能滿足生產(chǎn)。每天按處理2 040t計(jì)算，每天開車時(shí)間由14h減少到12h，每天減少2h開車時(shí)間。設(shè)備改造后碎礦工序裝機(jī)功率為606kW，比改造前561kW增加45kW，但每天節(jié)省2h開車時(shí)間，所以改造后比改造前全年節(jié)省電費(fèi)：=561×2×0.6×330-45×12×0.6×330=11.52萬元。磨礦給料粒度由14mm降到12mm，球磨機(jī)處理能力由經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算Q×(d1/d2)0.25=85×(14/12)0.25=88t[10]，即每小時(shí)提高3t處理能力。改造后工藝流程如圖3所示，數(shù)質(zhì)量流程如圖4所示。

圖3 改造后工藝流程圖

圖4 改造后數(shù)質(zhì)量流程圖

4 結(jié)論

選礦廠現(xiàn)有的破碎工藝流程設(shè)備的負(fù)荷率分布不均，1#篩分機(jī)在礦石濕的情況下使篩分效率降低，大量合格粒度都篩不下去，2#細(xì)碎破碎機(jī)基礎(chǔ)座出現(xiàn)了橫向裂隙，影響破碎效果。將細(xì)碎破碎機(jī)由兩臺(tái)破碎機(jī)更換為一臺(tái)破碎機(jī)，1#細(xì)碎破碎機(jī)作為備用破碎系統(tǒng)。通過改造后符合“多碎少磨”的要求，改造后開車時(shí)間每天節(jié)省2 h，破碎系統(tǒng)全年節(jié)省電費(fèi)11.52萬元；磨礦能力提高3t/h，磨礦電單耗0.52kW·h/t，年節(jié)電費(fèi)用=0.52×0.6×63萬t=19.77萬元。改造后較改造前年節(jié)電費(fèi)用=19.77+11.52=31.29萬元，通過改造實(shí)現(xiàn)了“多碎少磨”和磨礦生產(chǎn)能力的提升，提高了企業(yè)競爭力，也在一定程度上為同類型礦山老舊破碎系統(tǒng)改造提供了借鑒作用。