“多碎少磨”是節(jié)能降耗、提高礦石處理量的“至理名言”,即合理分配碎磨作業(yè)的能量消耗,減少磨礦部分的比例,確定適當(dāng)?shù)哪サV部分給料粒度,使作業(yè)壓力向能量利用率較高的破碎環(huán)節(jié)移動。
合理降低磨礦部分給料粒度,是實(shí)現(xiàn)“多碎少磨”和“能耗前移”,提高磨礦效率和選廠經(jīng)濟(jì)效益的有效途徑,主要有以下幾種方法:
1、強(qiáng)化爆破作業(yè)
爆破、破碎和磨礦3個(gè)粉碎階段,礦石的粒度依次由粗到細(xì),其粉碎效率從高到低,爆破作業(yè)的能耗甚至要遠(yuǎn)低于破碎作業(yè)。
強(qiáng)化采礦時(shí)的爆破作業(yè),通過增加炸藥用量以及調(diào)整爆破參數(shù)等方法,可以降低破碎機(jī)的給礦粒度,并使礦塊中的裂隙增多,同樣能顯著降低破碎段費(fèi)用,從本質(zhì)上來說是“多碎少磨”原則向采礦段的拓展,有學(xué)者稱之為“能耗前移”。
2、調(diào)整破碎比,增強(qiáng)篩分能力
合理地分配總破碎比,就是重新調(diào)整破碎流程的過程,包括提高粗碎或中碎的破碎比,增加破碎段數(shù),改開路破碎為閉路破碎等。
每段的破碎比取決于礦石的性質(zhì)、設(shè)備的性能及破碎段的類型,如果破碎流程不變,在保證處理能力的條件下,減小排礦口尺寸,稍微增加各段破碎比,可以發(fā)揮破碎機(jī)潛力。
目前常見的破碎流程為兩段或三段破碎,增加破碎段數(shù)或者增加閉路作業(yè)可以得到更細(xì)的產(chǎn)品,但是需要考慮其改造成本。閉路破碎流程的優(yōu)化,除了需要調(diào)整破碎機(jī)的工作狀態(tài)外,必然也要相應(yīng)地提高篩分設(shè)備的性能。縮小篩孔尺寸,降低破碎產(chǎn)品粒度,會增加破碎機(jī)的循環(huán)負(fù)荷,如果篩分效率過低的話,較多的細(xì)粒級物料在閉路流程中循環(huán),不但影響破碎效果,還會造成篩子的損壞。提高篩分作業(yè)效率可以從改善篩子振動方式、增加篩分面積、采用多層篩分和新型篩板材料以及降低篩面傾角等方面入手。
3、細(xì)碎取代常規(guī)粗磨
兩段磨礦或多段磨礦可保證磨礦產(chǎn)品細(xì)度,適用于給礦粒度偏大、礦石嵌布粒度細(xì)、礦石硬度大、或是階段磨礦選別工藝等情況。棒磨機(jī)或球磨機(jī)常作為粗磨設(shè)備使用。粗磨給料粒度分布很不均勻,筒式磨機(jī)的作業(yè)效率很低,可以采用破碎機(jī)生產(chǎn)細(xì)產(chǎn)品來取代常規(guī)粗磨。
4、采用高效破碎設(shè)備
目前,許多新型破碎機(jī)不斷出現(xiàn),并正向高效化、自動化及大型化方向發(fā)展。如圓錐破碎機(jī)的破碎比大,排料粒度均勻,生產(chǎn)能力高,一直都是中碎和細(xì)碎的常用設(shè)備。沖擊式破碎機(jī)破碎比大,產(chǎn)品粒度小,過粉碎現(xiàn)象輕,結(jié)構(gòu)簡單且運(yùn)行可靠,特別適用于脆性較高的非金屬礦石。
5、采用采用自磨及半自磨工藝
自磨機(jī)和半自磨機(jī)工藝流程簡單,和常規(guī)的破碎流程相比,省去了中、細(xì)碎及部分篩分作業(yè),降低了選礦廠的投資成本和維護(hù)成本,在大型選礦廠中優(yōu)勢更加明顯。
由于兼具有破碎和磨礦的功能,自磨機(jī)或半自磨機(jī)可以直接與分級設(shè)備形成閉路,得到非常細(xì)的產(chǎn)品,也可以將排料經(jīng)篩分后給入球磨機(jī),組合成完整的碎磨流程,配合控制篩分可以將球磨機(jī)給料粒度保持在較細(xì)的水平,保證球磨機(jī)的磨礦效率。
該工藝的不足之處是自磨、半自磨設(shè)備的單位能耗要高于常規(guī)碎磨設(shè)備,但是其總的生產(chǎn)費(fèi)用和建設(shè)投資成本要低于常規(guī)碎磨工藝,所以合理采用自磨或半自磨工藝也是提高碎磨流程效率的有效方法。
6、合理采用高壓輥磨工藝
高壓輥磨機(jī)及其粉磨工藝是在“層壓破碎”、“多碎少磨”等理論指導(dǎo)下發(fā)展起來的高效粉碎技術(shù),廣泛應(yīng)用于礦山行業(yè)物料入磨前的破碎作業(yè)。
高壓輥磨機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),輥?zhàn)又g形成了高密度封閉空間,大量顆粒受到緩慢施加的高壓力作用,發(fā)生粒群層壓粉碎效應(yīng),破碎比可達(dá)到10以上,能量利用率較高,可顯著降低破碎單位能耗。礦石內(nèi)部經(jīng)擠壓后會生成很多微裂紋,大大降低了礦石的硬度和邦德功指數(shù),使后續(xù)磨礦處理更加容易。
高壓輥磨工藝有開路、閉路以及邊料返回3種類型,目前利用高壓輥磨工藝實(shí)現(xiàn)碎磨系統(tǒng)的提產(chǎn)降耗,已經(jīng)成為了一種非常有前景的新技術(shù)。
7、球磨前預(yù)處理
在磨礦作業(yè)前通過化學(xué)破碎、微波破碎及電磁破碎等預(yù)處理工藝,可以降低磨礦給料粒度,或使礦石內(nèi)部產(chǎn)生裂隙,提高選擇性磨礦的效果。
如微波破碎是利用不同礦物之間的受熱不均勻性,使礦石內(nèi)部顆粒間的應(yīng)力狀態(tài)發(fā)生變化,從而導(dǎo)致礦石粉碎或者是硬度降低。
來源:郭威,孫小陣,董節(jié)功.降低球磨給料粒度的意義及方法探討[J]. 礦山機(jī)械,2019,47(6):24-28.
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