紅透山銅礦破碎系統改造實踐

郭天宇

(中國有色集團撫順紅透山礦業有限公司， 遼寧 撫順 113321)

1 前言

碎礦作業是礦石破碎的一個過程。破碎是指采用機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]。 碎礦是為磨礦作業準備最適宜的給礦粒度。破碎作業和磨礦作業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。因此從節能降耗綜合考慮，在達到礦物單體解離的條件下，多碎少磨是降低選礦生產成本，提高企業經濟效益的有效途徑[4-8]。

紅透山礦業有限公司選礦廠1959年投產初期的破碎工藝流程：選廠破碎設備為三段一閉路流程，粗碎一臺旋回破碎機，一臺顎式破碎機(PE600×900)，中碎PYB1200圓錐破碎機兩臺。細碎PYB900圓錐破碎機兩臺和兩臺PYB1650圓錐破碎機。采用粗碎一系統，中細碎為兩系統，處理能力為1 200t/d。經過多次技術改革和擴產能，在1975年破碎系統定型為一臺1 200×900顎式破碎機作為粗碎系統；中細碎系統在選礦廠，中碎為一臺PYB1650圓錐破碎機一臺備用；細碎系統分別為PYD1750和PYD1650圓錐破碎機，篩分設備為兩臺YA1836圓振篩，構成的兩段一閉路破碎流程，碎礦產品粒度控制在-14mm以下。

經過40多年生產的PYD1750破碎機下機體出現橫向裂隙不能滿負荷給礦并且破碎產品粒度偏大，不利于實現“多碎少磨”。為實現“多碎少磨”，查找破碎系統存在的問題對破碎系統進行了流程考察。破碎系統處理能力2 000t/日，3班生產作業，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，細碎破碎比4.76，細碎排礦口控制在15mm，細碎排礦粒度控制在14mm以下，篩分效率70%。破碎工藝流程如圖1所示，數質量流程如圖2所示。

通過數質量流程圖數據計算，1#中碎圓錐破碎機負荷率64%，1#細碎圓錐破碎機負荷率96%，2#細碎圓錐破碎機負荷率73%，1#篩分分級機負荷率130%，2#篩分分級機負荷率76.9%。通過分析可知，1#中碎圓錐破碎機的生產能力還有提高的空間或者可以把排礦口尺寸減小，1#篩分機設備負荷率太高主要是中碎和細碎的排礦都經過1#篩分機導致的。

圖1 碎礦工藝流程圖

圖2 碎礦數質量流程圖

2 礦石性質

撫順紅透山礦業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，或產于方鉛礦周圍的脈石礦物中[9]。

3 工藝改造

將PYD1750細碎圓錐破碎機改為CC400F單杠液壓圓錐破碎機，破碎工藝可由原來的兩段一閉路破碎流程(篩下產品-14mm)，改為細碎前有檢查篩分的兩段一閉路破碎流程(篩下產品-12mm)，即1#振動篩只對中碎產品進行篩分，不對細碎產品進行篩分，作為中碎產品進入細碎前的一個作業單元。細碎PYD1650作為備用設備不開，只開1#中碎PYB1650和細碎CC400F破碎機就能滿足生產。每天按處理2 040t計算，每天開車時間由14h減少到12h，每天減少2h開車時間。設備改造后碎礦工序裝機功率為606kW，比改造前561kW增加45kW，但每天節省2h開車時間，所以改造后比改造前全年節省電費：=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，球磨機處理能力由經驗公式計算Q×(d1/d2)0.25=85×(14/12)0.25=88t[10]，即每小時提高3t處理能力。改造后工藝流程如圖3所示，數質量流程如圖4所示。

圖3 改造后工藝流程圖

圖4 改造后數質量流程圖

4 結論

選礦廠現有的破碎工藝流程設備的負荷率分布不均，1#篩分機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#細碎破碎機基礎座出現了橫向裂隙，影響破碎效果。將細碎破碎機由兩臺破碎機更換為一臺破碎機，1#細碎破碎機作為備用破碎系統。通過改造后符合“多碎少磨”的要求，改造后開車時間每天節省2 h，破碎系統全年節省電費11.52萬元；磨礦能力提高3t/h，磨礦電單耗0.52kW·h/t，年節電費用=0.52×0.6×63萬t=19.77萬元。改造后較改造前年節電費用=19.77+11.52=31.29萬元，通過改造實現了“多碎少磨”和磨礦生產能力的提升，提高了企業競爭力，也在一定程度上為同類型礦山老舊破碎系統改造提供了借鑒作用。