鐵礦石采選破碎系統(tǒng)節(jié)能策略

摘 要：目前我國已進入了節(jié)能型社會，而且能源成本愈來愈高，這就要求礦山企業(yè)根據(jù)自身不同條件，從細微處入手，找出節(jié)能降耗的關(guān)鍵點，實施相應(yīng)節(jié)能技術(shù)和措施，降本增效。

關(guān)鍵詞：鐵礦石;采選破碎系統(tǒng);主要因素;措施

一、 引言

據(jù)統(tǒng)計，現(xiàn)階段，礦產(chǎn)資源開發(fā)利用的能量消耗占全圍總能耗的15%左右，僅冶金礦山的采選能耗就超過了其能耗的40%。經(jīng)過多年的高強度開發(fā)，優(yōu)質(zhì)的礦產(chǎn)資源越來越少，我國未來礦山的生產(chǎn)形勢嚴峻。冶金礦山主要以硬巖為工作對象，礦物的產(chǎn)出過程就是礦巖的破碎過程，主要包括爆破、破碎和磨礦三個環(huán)節(jié)，是礦石不同粒度下的三個破碎階段，耗能巨大。因此，研究礦石的破碎過程，尋求科學(xué)高效的破碎途徑，降低礦山破碎能耗，是關(guān)系到我國整個礦山行業(yè)安全的重大戰(zhàn)略問題，對當今社會的發(fā)展具有極為重要的意義。

二、 采選破碎系統(tǒng)

在鐵礦開采過程中，壓氣、排水及通風(fēng)三大作業(yè)占采礦系統(tǒng)能耗的75%以上，而鑿巖爆破只占7%左右，占采選總能耗的比例更低。國內(nèi)鐵礦山采礦主體工序能耗分布的不合理，導(dǎo)致了設(shè)備能量利用率較低而能耗過高的現(xiàn)象。

低能高效采選碎礦技術(shù)，不是單純的降低采礦、選礦工序的能耗，而是通過能耗的合理分布來達到節(jié)能減耗的效果，其中最有效的途徑就是將礦石破碎的能耗前移。能耗前移的主要途徑有以下兩個方面：一方面，眾所周知的碎磨過程中實現(xiàn)“多碎少磨”;另一方面，被人忽視的就是將能耗再次前移到采礦的爆破過程中，更徹底的降低進入碎磨的礦石粒度，即“以爆代碎”。爆破—碎礦—磨礦是礦石破碎的不同階段，粒度從粗到細，效率從高到低，能耗從低到高。如在采掘爆破中增加一些炸藥用量及優(yōu)化爆破參數(shù)，可使出礦粒度降低，并且增加礦塊中的裂紋，這在選礦破碎段的破碎比不變的情況下，能顯著降低磨礦的能耗。此外，減小爆破粒度，這對采礦的裝載、運輸也有利。少量增加爆破的能耗而在磨礦中大幅度節(jié)能，這是一個得大于失的節(jié)能方案。

采選階段降低鐵礦石破碎能耗，要以礦山采掘、加工過程中鐵礦石破碎粒度的控制為主線，把采、選工序視為一個連續(xù)的碎礦系統(tǒng)，研究鐵礦石的破碎。根據(jù)鐵礦石破碎能耗分布規(guī)律，構(gòu)建鐵礦石破碎能耗合理分布模型，量化各工藝環(huán)節(jié)能耗比例。通過合理優(yōu)化采礦過程中的爆破程度，適當提高前段工序能耗，從而降低整個采掘和礦石加工系統(tǒng)能耗，是實現(xiàn)低能耗資源利用技術(shù)的關(guān)鍵所在。

三、 影響鐵礦石采選破碎系統(tǒng)的主要因素

（一）影響采場巖石爆破的主要因素

爆破是采場破碎巖石最主要的手段，實際生產(chǎn)中，采場地質(zhì)條件復(fù)雜，作業(yè)環(huán)境多變，導(dǎo)致影響采場爆破的因素繁多。其主要影響因素，其研究成果對工程實踐起到了良好的指導(dǎo)作用。

（二）影響選廠礦石破碎能耗的主要因素

1. 礦石的入磨粒度，一般情況下，入磨粒度越細，磨礦效率越高，耗能越少。破碎是低能效能高，而磨礦卻相反，若適當增加破碎的任務(wù)，減少磨礦的任務(wù)，即“多碎少磨”，對選礦是十分有利的。

2. 磨礦的分級效率，分級效率低會導(dǎo)致磨礦過程中產(chǎn)生過磨，是能量損失的主要因素之一。

3. 選礦設(shè)備及工藝流程，國內(nèi)部分礦山因多年的生產(chǎn)導(dǎo)致設(shè)備老化，損壞嚴重。若傳統(tǒng)破碎生產(chǎn)工藝不能適應(yīng)現(xiàn)有的生產(chǎn)，會造成礦石破碎能量的大量浪費，嚴重制約了礦山的發(fā)展。

四、 鐵礦石采選破碎系統(tǒng)節(jié)能的有效措施

（一）礦巖爆破節(jié)能降耗的有效措施

礦體性質(zhì)對礦巖爆破的影響主要表現(xiàn)為礦體構(gòu)造特性（層理、節(jié)理、斷層、褶曲等）對爆破塊度的影響，如層理能控制爆破漏斗的大小和影響爆破面的形狀，露天采礦時影響坡的穩(wěn)定性，礦體性質(zhì)是不可控制的，但已有的理論和經(jīng)驗可為爆破參數(shù)的合理選擇提供依據(jù)，孔網(wǎng)設(shè)計參數(shù)是工程爆破中可以控制和調(diào)整的參數(shù)，實踐證明，增加中深孔爆破自由面?zhèn)€數(shù)，采用小抵抗線、大孔底距的孔網(wǎng)參數(shù)，會提高每米崩礦量，降低炸藥單耗量。

（二）碎礦及磨礦節(jié)能降耗的有效措施

1. 降低破碎產(chǎn)品粒度，降低破碎產(chǎn)品粒度，可節(jié)省選廠碎磨綜合成本，“多碎少磨”是更有效的途徑。通過多碎少磨的途徑降低礦石破碎能耗，為企業(yè)帶來了十分可觀的收益，但碎礦產(chǎn)品的粒度并不足越小越好，生產(chǎn)實踐中要合理調(diào)整碎磨能耗比例，并且每一種設(shè)備都有獨特的工作方式，礦石的粒度與設(shè)備相適應(yīng)時，破碎設(shè)備的效果才最好，才能獲得皺最好的碎磨效果和最佳的經(jīng)濟效益。

2. 更新選礦設(shè)備，完善破碎工藝流程。破碎設(shè)備相對落后以及破碎流程的不完善，是造成選廠入磨粒度高，分級效率低的主要原因，而這兩者又是影響選礦過程中礦石破碎的重要因素，所以更新選礦設(shè)備，完善破碎工藝流程，也要從降低入磨粒度，提高磨礦分級效率兩方面入手，通過相關(guān)的改造措施，許多企業(yè)已取得了較好的收益。因此，選礦企業(yè)要大力推廣節(jié)能降耗的新設(shè)備、新工藝，加快技術(shù)改造步伐，提高礦山企業(yè)的經(jīng)濟效益和競爭力。

五、 結(jié)語

綜上所述，對國內(nèi)冶金礦山能耗過高的現(xiàn)狀，從采選兩個方面分析了影響礦山破碎的主要因素，對降低礦山破碎能耗的有效途徑進行了分析。希望可以使礦山企業(yè)的經(jīng)濟效益與競爭力得到提升。

參考文獻：

[1]任賀旭，李占金，李力.鐵礦石采選破碎系統(tǒng)節(jié)能途徑研究[J].礦業(yè)研究與開發(fā)，2015，35（12）：97-100.

[2]王仁臻.面向市場行情的某礦山采選設(shè)計方案優(yōu)化[J].現(xiàn)代礦業(yè)，2017（11）：91-94，97.

作者簡介：

滕宇，鞍鋼集團礦業(yè)弓長嶺有限公司選礦分公司。