摘要随着矿山规模的进一步扩大和矿山逐渐进入深部开采，矿石的原矿品位和相对可磨度进一步降低，磨矿成本也随着升高。进一步降低入磨粒度，同时预先抛出部分废石提高人磨品位将是下一步选矿厂技术改造的努力方向，因此开发超细碎工艺是非常有必要的。介绍3种超细破碎机的试验和考察情况。 关键词超细破碎工艺 柱磨机立轴反击式破碎机HP300圆锥破碎机Discussion on Ultra - Fine Crushing of Dading Iron OreZhang Zhenghua( Guangdong Dading Mining Co., Ltd. ) Abstract With the further expansion of mine capacity and the increasingly deeper mining, the grade of run - of- mine ore and its relative grindability are further decreasing and the grinding cost increasing. Further reducing the particle size of grinding mill feed and pre - discarding part of waste rock shall be the orientation of the further technical transforma- tion of the concentrator. Therefore, it is extremely necessary to develop ultra - fine crushing process. The investigation and test on three kinds of ultra - fine crushers are described. Keywords Ultra- fine crushing, Column mill, Vertical shaft impact crusher, HP300 cone crusher 广东大顶铁矿位于广东省河源市连平县境内，离河源市区约70 km，矿石类型为高温热液交代接触镁矽卡岩型矿床，属于露天开采。矿石中可供利用的矿物主要由磁铁矿组成，并伴有极少量的假象赤铁矿、褐铁矿、赤铁矿、锡石，偶见极少量的有害硫化物矿物如闪锌矿、黄铁矿等；非金属矿有斜硅镁石、透辉石、石榴石、镁铁尖晶石等。 大顶选矿厂于1997年建成投产，设计年处理量为100万t，为广东省“八五”重点建设项目。选厂经过多次改造和扩建，生产能力大大提高，目前大顶选矿厂已形成年处理原矿近300万t、年产精矿160万t的生产规模，逐步迈进我国大型矿山行列。随着我矿规模的逐步扩大，采场原矿品位的逐渐降低，矿石可磨性、可选性降低，磨矿细度要求大幅度提高，如何进一步提高生产效率，降低生产成本，增加企业经济效益，对企业下一步急于解决的问题。 众所周知，选矿厂磨矿作业能耗约占选矿厂总能耗的50％，入磨粒度越大人磨品位越低磨矿能耗越大，因此如何降低磨矿能耗显得十分重要。为此我公司也先后采用美卓公司生产的HP圆锥破碎机替代原先的短头圆锥破碎机，不仅大大提高了破碎生产能力，降低破碎生产能耗，而且实现了人磨粒度由15 mm降到12 m／n，使球磨能力也提高10％。下一步我公司计划将现有的中碎标准型圆锥破碎机更换成进口的HP圆锥破碎机或山特维克破碎机，进一步降低人磨粒度。但随着人选品位的进一步下降，随着粗颗粒湿式磁选的研发成功，如何提高人磨品位降低磨矿成本也将是一个方向，因此开发超细碎工艺在降低入磨粒度的同时预先抛出部分废石是有用矿物富集提高人磨矿石品位也必将是一种趋势。为此公司目前计划开发超细碎工艺，对超细碎设备如美卓矿机的HP型、巴马赫型和长沙深湘通用机器公司的柱磨机的使用也进行了一定的考察。1现细碎工艺流程 根据目前的生产流程考察，通过磁滑轮可预先抛出8％左右的废石，人磨品位提高3％一5％。但随着矿山的进一步开采，对今后的贫原生矿石而言，设计院提交的试验报告表明该段仅可抛出废石3．2％，提高人磨品位1．00％，见表l。因此对今后的矿石类型来说，该段抛废作业意义不大。但若细碎到5 mill后通过湿式磁选机抛废后，试验表明可提前抛出20％一30％的废石，金属回收率下降不大，因此若实现超细碎工艺可以说意义重大。2超细碎工艺原则流程 根据初步想法，超细碎工艺原则流程见图2。3设备特点和试验结果3．1柱磨机 (1)原理和特点。柱磨机采用中速中压和连续反复脉动的辊压粉碎原理，矿石在破碎腔中除受到辊轮的碾压外，还受到矿石之间的相互作用力，使矿物之间的界面处应力相对集中，造成许多微裂纹，在球磨时易于解理和磨碎，因而其排矿颗粒中细颗粒含量高于常规破碎机，粒度分布较为集中。该设备目前已广泛用于水泥、矿山、化工和电厂等行业粉碎各种粒径的产品。 (2)破碎试验结果。取样(给矿粒度为一25mm)经开路破碎后的产品进行粒级分析，其结果见表2。 (3)抛尾试验结果。从开路破碎产品中取出一5 mm样品进行湿式磁选粗粒抛尾，其结果见表3。 (4)结果分析。①矿石通过该柱磨机碾压后一5 mm部分达到79．40％，其中-200目含量达到13．30％。可见破碎后的粒度比较细，-200目达到17．7％；②柱磨机破碎到-5 mm后通过湿式磁选抛尾可提高人磨品位18．71％，而废石品位仅为2．80％，废石率可达36．59％，应该说从各项指标均明显优于常规破碎机破碎后的抛尾效果。3．2美卓矿机的巴马赫立轴反击式破碎机 (1)原理特点。采用石打石的原理，其线速度可达70 m／s，结构简单，破碎比大，粒度较均匀。该设备广泛用于制砂等非金属行业。 (2)破碎试验结果。分别在开路和闭路的条件下进行试验，试验条件为转子速度60 m／s。 (3)抛尾试验。从闭路试验最终样品中取样进行湿式磁选抛尾试验，其结果见表5。 (4)结果分析。①开路破碎产品中-4．75 mm含量为25．90％，只有通过闭路破碎才能保证破碎后的产品粒度达到一5 mm，且粒度相对偏粗；②通过磁选抛尾可抛出25．68％的废石，但废石品位相对偏高，人磨品位可提高10．29％左右。3．3美卓矿机HP系列圆锥破碎机 (1)原理和特点。该设备采用现代液压和独特的粒间层压破碎的作用原理，其特点在于将更高的破碎速度与冲程的结合，从而达到生产能力太、破碎比大、破碎产品粒度细、能耗低的目的。目前已广泛地应用在金属矿山和非金属矿山行业，尤其是在中细碎作业已被大部分矿山接受。 (2)试验数据。目前我公司细碎作业采用了 HP300圆锥破碎机，从使用情况来看，该设备用在细碎作业比较理想。通过闭路破碎，破碎产品粒度可达到-5mm。由于现场条件有限，没有进一步做破碎试验，仅仅从破碎排矿产品中筛分出-5 mm部分做磁选抛尾试验。其结果见表6。 (3)结果分析。通过抛尾可抛出25．83％的废石，但废石品位相对偏高，人磨品位可提高11．76％左右，抛尾效果与巴马赫立轴反击式破碎机相当。4比较分析 (1)从碎矿最终粒度来说，以上3种破碎机只要采用闭路破碎，破碎最终产品粒度都可以达到5 mm以下。但从粒级分布来说，柱磨机碎矿产品中-1 mm含量占52．65％，-200目含量占13．3％；巴马赫立轴反击式破碎机碎矿产品中-1 mm含量占45．85％，-200目含量占4．90％。 (2)通过湿式磁选抛尾效果来比较，柱磨机产品抛尾率可达到36．59％，提高人磨品位18．71％。而其他两种设备破碎产品抛尾率约为25％，提高入磨品位10．29％一11．76％。 (3)从设备的处理能力方面来比较，则柱磨机生产能力略低，还有待于大规格型号的设备的开发研制。目前国内用于超细碎作业的设备还有高压对辊机、广义磨、山特维克破碎机等设备。 从数据方面的比较来看，以上3种设备中柱磨柳的指标明显更优，但根据我公司的实际情况来看，还存在一些问题：①由于现场技术改造条件有限，柱磨机的设备外形尺寸较大，要求高差大；②由于该项改造是在主流程上进行，工艺上仍然存在一些问题。如碎矿系统和磨矿系统的连接方面；③各种设备的安全可靠性、配件的使用寿命等也是一方面，存在一定的风险性，还需进一步考察。5结论 从以上几个方面分析来说，实现超细碎工艺流程可将人磨粒度从12 mm下降到5mm以下，同时可提前抛出废石产率25％一30％，减少废石入磨，使人磨品位提高15％左右。根据预测，该工艺的实现可提高50％左右的产量，经济效益将十分显著。目前国内多家矿山也正在开发超细碎工艺在降低人磨粒度的同时预先富集提高人磨矿石品位，我们也相信这也必将是今后各种矿山技术改造的一种趋势。
根据目前的生产流程考察，通过磁滑轮可预先抛出8％左右的废石，人磨品位提高3％一5％。但随着矿山的进一步开采，对今后的贫原生矿石而言，设计院提交的试验报告表明该段仅可抛出废石3．2％，提高人磨品位1．00％，见表l。因此对今后的矿石类型来说，该段抛废作业意义不大。但若细碎到5 mill后通过湿式磁选机抛废后，试验表明可提前抛出20％一30％的废石，金属回收率下降不大，因此若实现超细碎工艺可以说意义重大。2超细碎工艺原则流程 根据初步想法，超细碎工艺原则流程见图2。
3设备特点和试验结果3．1柱磨机 (1)原理和特点。柱磨机采用中速中压和连续反复脉动的辊压粉碎原理，矿石在破碎腔中除受到辊轮的碾压外，还受到矿石之间的相互作用力，使矿物之间的界面处应力相对集中，造成许多微裂纹，在球磨时易于解理和磨碎，因而其排矿颗粒中细颗粒含量高于常规破碎机，粒度分布较为集中。该设备目前已广泛用于水泥、矿山、化工和电厂等行业粉碎各种粒径的产品。 (2)破碎试验结果。取样(给矿粒度为一25mm)经开路破碎后的产品进行粒级分析，其结果见表2。
(3)抛尾试验结果。从开路破碎产品中取出一5 mm样品进行湿式磁选粗粒抛尾，其结果见表3。
(4)结果分析。①矿石通过该柱磨机碾压后一5 mm部分达到79．40％，其中-200目含量达到13．30％。可见破碎后的粒度比较细，-200目达到17．7％；②柱磨机破碎到-5 mm后通过湿式磁选抛尾可提高人磨品位18．71％，而废石品位仅为2．80％，废石率可达36．59％，应该说从各项指标均明显优于常规破碎机破碎后的抛尾效果。3．2美卓矿机的巴马赫立轴反击式破碎机
(1)原理特点。采用石打石的原理，其线速度可达70 m／s，结构简单，破碎比大，粒度较均匀。该设备广泛用于制砂等非金属行业。 (2)破碎试验结果。分别在开路和闭路的条件下进行试验，试验条件为转子速度60 m／s。 (3)抛尾试验。从闭路试验最终样品中取样进行湿式磁选抛尾试验，其结果见表5。
(4)结果分析。①开路破碎产品中-4．75 mm含量为25．90％，只有通过闭路破碎才能保证破碎后的产品粒度达到一5 mm，且粒度相对偏粗；②通过磁选抛尾可抛出25．68％的废石，但废石品位相对偏高，人磨品位可提高10．29％左右。3．3美卓矿机HP系列圆锥破碎机 (1)原理和特点。该设备采用现代液压和独特的粒间层压破碎的作用原理，其特点在于将更高的破碎速度与冲程的结合，从而达到生产能力太、破碎比大、破碎产品粒度细、能耗低的目的。目前已广泛地应用在金属矿山和非金属矿山行业，尤其是在中细碎作业已被大部分矿山接受。 (2)试验数据。目前我公司细碎作业采用了 HP300圆锥破碎机，从使用情况来看，该设备用在细碎作业比较理想。通过闭路破碎，破碎产品粒度可达到-5mm。由于现场条件有限，没有进一步做破碎试验，仅仅从破碎排矿产品中筛分出-5 mm部分做磁选抛尾试验。其结果见表6。
(3)结果分析。通过抛尾可抛出25．83％的废石，但废石品位相对偏高，人磨品位可提高11．76％左右，抛尾效果与巴马赫立轴反击式破碎机相当。4比较分析 (1)从碎矿最终粒度来说，以上3种破碎机只要采用闭路破碎，破碎最终产品粒度都可以达到5 mm以下。但从粒级分布来说，柱磨机碎矿产品中-1 mm含量占52．65％，-200目含量占13．3％；巴马赫立轴反击式破碎机碎矿产品中-1 mm含量占45．85％，-200目含量占4．90％。 (2)通过湿式磁选抛尾效果来比较，柱磨机产品抛尾率可达到36．59％，提高人磨品位18．71％。而其他两种设备破碎产品抛尾率约为25％，提高入磨品位10．29％一11．76％。 (3)从设备的处理能力方面来比较，则柱磨机生产能力略低，还有待于大规格型号的设备的开发研制。目前国内用于超细碎作业的设备还有高压对辊机、广义磨、山特维克破碎机等设备。 从数据方面的比较来看，以上3种设备中柱磨柳的指标明显更优，但根据我公司的实际情况来看，还存在一些问题：①由于现场技术改造条件有限，柱磨机的设备外形尺寸较大，要求高差大；②由于该项改造是在主流程上进行，工艺上仍然存在一些问题。如碎矿系统和磨矿系统的连接方面；③各种设备的安全可靠性、配件的使用寿命等也是一方面，存在一定的风险性，还需进一步考察。5结论 从以上几个方面分析来说，实现超细碎工艺流程可将人磨粒度从12 mm下降到5mm以下，同时可提前抛出废石产率25％一30％，减少废石入磨，使人磨品位提高15％左右。根据预测，该工艺的实现可提高50％左右的产量，经济效益将十分显著。目前国内多家矿山也正在开发超细碎工艺在降低人磨粒度的同时预先富集提高人磨矿石品位，我们也相信这也必将是今后各种矿山技术改造的一种趋势。
