浅谈碎矿工艺流程的改进

欧阳运涛马越

河北钢铁集团司家营研山铁矿有限公司，河北滦州063700

摘要：采矿是自地壳内和地表开采矿产资源的技术和科学。随着生产年限的延续,资源逐年减少,对于这类选厂要投入大规模的先进设备改造,已经没有价值。但面临能源紧缺,电价上涨的局面,弥补的办法是进行节能增效改进。论述了充分利用企业优势,盘活资源,大胆创新,完善改进碎矿工艺流程,提高处理能力,保证生产的连续性,在高效节能正常生产的同时减小碎矿粒度,实现了节能增效。

关键词：矿山企业；碎矿工艺；节能

1破碎产品的细度与性能对破碎工艺的影响

1）矿石粒度的影响：由于多数矿石物料的力学性质分布不均匀，粒度粗切缝隙多的物料，机械强度较差，容易破碎。而粒度细，机械强度好，不容易破碎。

2）破碎粒度与破碎效率及能耗的关系：破碎物料粒度越细，物料的抗破碎性能就越大，破碎难度就越大，效率会下降，机械的能量消耗就会越大。

3）选择性破碎：由于物料的力学性质并不稳定，细磨过程中强度小的被磨细，强度大的则残留下来，这种破碎现象称选择性破碎。

4）破碎过程中细粒物料的凝聚现象：当物料在细磨的状态下，表面积急剧增大，颗粒表面能也随之增大，物料颗粒会自发地聚集在一起以降低表面能，这就是所谓的凝聚现象。

5）微细颗粒的布朗运动：胶体分散体系是指分散相大小在1μm到lnm之间的分散体系，具有明显的布朗运动现象。

6）破碎颗粒随粒度的变细，表面化学力的增强，料浆粘度的增加，料浆的流动性及粒子的分散性变差。需要采用较稀的料浆浓度或化学药剂改变料浆系统的流动、凝聚等性质，才可抵消因颗粒变细而引起的细磨恶化的现象。

2矿山企业碎矿系统存在的问题

2.1细碎机的运行不稳定问题

随着许多矿山企业的不断发展，企业对矿石的处理量不断增加，而矿石的硬度也在增加，细碎机在正常工作当中通常出现“发闷”的状况，使得电动机的电流也随之偏大，而且经常性的不稳定运行，这种现象一旦出现就会使得电流很快升高，从而影响了设备的稳定安全运行，电流的频繁超负荷运行不仅会对设备带来一定的损害，还应使得设备被迫暂停给料，从而缓解细碎机的电流负荷，以免发生损坏，而锤式破碎机的空载运行又能给隔板和锤头等材料增加了损耗。这样长期以来，细碎机的能耗会升高，其综合处理量也将下降，会使得粉矿的供应量不足，也会被迫延长了运转时间，从而也延长了工作人员的劳动时间。

2.2矿石破碎机的运行问题

随着时间段的不断推移，我国矿石的贫化率不断地升高，从而使得同样的矿山的出矿率也不断降低，而且普遍降幅较大，经相关部门统计，该数据呈现逐年降低的趋势。矿石在破碎过程中，经常会出现过粉碎现象，这也会使得能耗增加，从而使得岩石的磁选效果受到一定程度的影响，由于磁选回收精矿铁的品味较低，从而使得低品味的矿石在生产过程中的循环量也相对较大，会很大程度上影响经济效益的提高。

2.3预先筛分振动筛存在的问题

因为出矿等方面的原因，原矿含水量大幅提高，许多的铁矿矿区的原矿含水量相对原来能提高一倍。在预先筛分时，很常见的情况就是细粒黏在大颗粒的表面和筛网上面，这主要是因为物料间黏性变大引起的，这不仅对合格粒级的透筛率造成一定程度上的影响，造成预先筛分的筛分效率严重降低，还会给细碎机的负荷造成一定程度的压力，从而对破碎系统的生产效率造成相应的一系列影响。正是由于上述情况的频繁发生，因此在整个铁矿开采的破碎系统当中，应当提高对筛网的黏着程度的高度重视，以采取相应的措施进行应对。

3矿石破碎工艺的完善和强化

破碎工艺是矿石加工的必经工艺（除极少部分手选即可成为成品），因此，采取有效的措施来完善和强化该工艺是矿山工作者孜孜不倦研究的方向。笔者从推广应用闭路破碎、增加破碎机轧头的摇动次数、完善破碎机工作区的设计这三个方向对矿石破碎工艺的完善和强化进行深入分析。我们都知道，磨矿成本比破碎成本高好几倍，而且随着磨矿产品粒度细度提高，其费用更要大大增加。由此可见，为了降低矿物原料选前准备作业的费用，首先要降低磨矿费用。通过降低给到磨矿作业的破碎物料粒度的办法，可以大大降低球磨费用。对于每一种情况，都要求对破碎产品较好粒度进行技术经济论证，要求在该粒度下，破碎和磨矿的总费用是较低的。为了得到给定粒度的破碎产品，在末一段破碎中，采用和筛子成闭路的破碎机为合理。

当原矿粒度为-1000毫来和采用球磨机磨矿矿时，设计的标准是采用三段破碎；而当给入选厂的矿石是地下开采的且采用球磨机磨矿，则只设计中碎和细碎。采用无介质磨矿时，只考虑粗碎。破碎产品的较大粒度是：球磨机为20（16）毫米，无介质磨矿机为-300（400）毫米。为了保证得到较大粒度不超过20毫米的产品，在后一段照例要采用闭路破碎流程。各段破碎机应在排矿口大小不变的条件下按较好制度工作，这样可以提高铁矿石选厂破碎车间处理能力20%和降低车间单位能耗25%。为了强化矿山企业破碎矿石的生产和减小破碎产品的粒度，可以采用下述办法：调节每段破碎的破碎比；采用预先筛分作业；提高筛分效率；增加圆锥破碎机动锥摇动次数等等。当给料中有30%以上的量小于破碎粒度时，采用预先筛分是合理的。必须努力使破碎机工作区断面设计能保证尽可能地利用该区空间，并使破碎机给矿口大小与被破碎物料粒度相适应。如果采用合适的工作区断面，同时提高动锥摇动次数和摇头行程，在预先筛分效率高和每一段破碎排矿口尺寸都理想的情况下，破碎车间生产能力可以提高35%以上。

除了减小破碎矿石的粒度以外，提高破碎车间生产效率的方向之一是提高破碎机和其它设备的工作时间利用率。可以通过调节以下参数来强化矿石破碎过程：各段破碎机排矿口的宽度；筛分机筛孔尺寸；破碎机工作区体积和断面形状；破碎机给矿的粒度组成；破碎机、筛分机和其它设备的给矿量。为了减小破碎产品的粒度和增加该产品中细级别含量，必须在排矿口宽度较小的条件下进行破碎，并且要采用精度高的衬板。由于衬板上下和周边各处磨损程度不等，致使破碎区断面形状受到破坏，这时破碎指标将大大恶化。在这种情况下增加点修理费用是合理的，因为这样可以提高磨机和选矿设备的工作效率。

当破碎干的、不含泥的矿石时，如果原矿中比破碎机排矿口宽度小的粒级含量不超过20%的话，设置预先筛分作业是不合理的。当破碎水分含量很高的泥质矿石时，不错利用预先筛分作业把妨碍破碎过程的粒级矿石除去。建议在选择筛孔尺寸时，要使筛分和破碎两道作业的工艺效果参数相等或彼此接近。采用合理的破碎机衬板断面（和原材料的较大块度和原料的粒度组成相适应），选择较好的排矿口宽度和破碎平行带高度，都能降低破碎产品的粒度，提高破碎工艺效果，保证衬板沿高度上下均匀磨损。原矿沿破碎区周边均匀布料，同样有助于达到衬板均匀磨损的目的。

以上介绍了矿石破碎工艺的完善及强化的三个方向，我们在实际生产中如对这三方面加以注意，可大大提高破碎生产能力，降低能耗，从而带来可观的经济收益。当然，完善和强化破碎工艺的方向还有很多，有待广大用户深入发掘。

结语

矿石在破碎过程中所体现出的抵抗外力作用的大小，被称为矿石破碎的难易程度。而矿山碎石工艺流程的改进是促进矿山企业发展的重要因素，因此，碎石工艺流程的改进措施是当前矿山企业工作人员重要研究的课题。

参考文献

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[2]王书刚，牛素范.破碎机的选型和配置分析[J].科技创新与应用.2017（05）.