淺談高壓輥磨機在礦物加工工程中的應用

曾軍龍，謝 茗

（金堆城鉬業汝陽有限責任公司，河南 汝陽 471200）

在礦物加工設計工作中，設計工作人員需要對礦物的構成以及物理化學屬性狀況有著更深入性的了解，以此才可以保證礦物加工工作的順利開展。

1 礦物加工工程技術與工程發展的社會需求

1.1 社會需求

礦物加工工程技術不斷完善結合目前發展情況來看，我國礦產資源的開發利用率相對較低，雖然礦產資源豐富，但在使用上卻存在著較多問題。礦產資源的合理利用，再加上我國礦產資源儲量豐富，如果可以加大礦產資源的合理開發力度，對于我國社會的前行有著重要意義。基于此，有必要加大礦物加工工程技術的研發及推廣，注重礦產資源合理開發和利用。

1.2 特殊區域

對礦物加工工程技術的需求我國礦產資源分布范圍較廣，且存在著不集中的現象，在礦產資源開發和利用過程中容易碰到較為特殊的地域條件，要想保證這些特殊區域內礦產資源開發利用的合理性、有效性，就需要合理應用礦物加工工程技術，充分發揮區域礦產資源的優勢。

1.3 礦物加工工程技術的進一步發展

我國經濟發展存在著較大的失衡現象，如果能夠增大中西部地區礦產資源的開發和利用率，合理應用礦物加工工程技術，則能夠有效優化區域經濟水平，減少經濟發展不平衡現象，進而推動我國總體經濟實力的增強。不過在使用礦物加工工程技術的過程中，需要結合區域特征對傳統技術中存在的不足之處加以改進和優化，以增大礦物資源使用率，達到最終改造目標。中西部地區由于特殊的地質環境，還需要更加全面的科學技術提供保障，因此在實際的生產過程中，要更加注意對新技術的開發和使用。

2 礦物加工設計中存在的問題

2.1 對加工工藝以及加工設備了解不全面

由于該項設計工作對工作人員的專業要求相對較高，同時在設計工作能力上也有著較高的要求，設計工作人員不能憑借自身的工作經驗來進行操作，這樣會造成整個礦物加工設計質量低。并且在設計工作中工作人員單純依照固定的設計方案來進行設計，沒有進行合理的優化處理，那么在具體的加工工作中所遇到問題的概率就會明顯上漲，整體的加工工作質量也無法得到充分的保障。同時設計工作人員針對加工的相關工藝認知程度，對礦物加工設計理念的整體理解相對有限，無法掌握全新的設計工作方法造成了在設計工作中存在諸多誤區，無法合理使用更加先進的設計理念和相關機械設備，整個設計工作方案存在諸多漏洞問題，無法滿足業主方面的具體需求。

2.2 設備不符合標準

礦物質在加工和設計過程中還存在設備不符合標準的實際問題，在設計工作中工作人員由于缺乏對實際工作環境的分析和考慮工作，造成了所使用的加工機械設備和具體的加工技術要求存在不匹配問題。在實際的應用過程中無法達到礦物加工設計的具體要求，外加上企業方面由于自身技術方面的藝術限制，對于設備的選擇以及設備的準備工作也存在一定的不足，直接影響到了礦物加工的整體質量。實現加工設備的強化是礦物加工質量提升的重要解決方法。

2.3 礦物性能了解不足

礦物加工設計工作主要是建立在礦物自身屬性的基礎之上，依照不同的物質屬性選擇出最佳的加工設計方案，提高礦物的整體加工質量，這樣所生產出來的產品才符合業主的真實需求。但是在實際的礦物加工和設計工作中，相關工作人員針對礦物屬性的了解程度相對不足，并且所掌握的種類也非常有限，對該物質的本質上的了解存在較大的誤區，針對礦物質材料的區分能力相對較弱，因此在具體的設計工作中，總是單純依靠原有的設計工作方案來進行套用，并沒有針對不同的礦物的屬性不同來針對性選擇加工設計方案，因此在具體的加工工作中，會造成大量的礦物材料出現浪費，直接影響到了工程施工單位的經濟效益。

3 高壓輥磨機在礦物加工工程中的重點應用環節

3.1 作為細碎／超細碎加工處理設備

除了用于金剛石礦的解離破碎和鐵精礦球團前的預磨作業外，高壓輥磨機已逐步成為礦物加工領域的重要機械設備。高壓輥磨機往往能夠將粒徑在20mm ～65mm 之間的給礦物料擠壓粉碎成粒徑達到3mm ～10mm 的細碎產物。這種產物或者直接作為后續球磨回路的給礦，或者經過篩選直接進入球磨回路。根據選礦廠的基本情況與工藝要求不同，高壓輥磨機既可作為開路作業的機械設備，也可與篩分機協同使用完成閉路作業。另外，還可利用高壓輥磨機特有的回路形式，分別截取邊緣產物和中部產物。在高壓輥磨機和篩分機協同作業的閉路作業中，篩分粒度往往直接決定了后續球磨回路的給礦粒度，進而影響高壓輥磨回路與球磨回路的粉碎能耗比例分配情況。通常來說，篩分粒度越小，高壓輥磨回路承擔的粉碎能耗就越大，整體系統的能耗指標就越低。另外，篩分粒度越小，篩分難度就越大，這也就意味著篩分效率就越低。根據實踐論證可知，若篩分粒度小于6mm，干式篩分的效率明顯下降，不得不采用濕式篩分。但需要格外注意的是，采取濕式篩分模式會導致給礦物料出現含水量超標的問題。如果給礦物料含水量超過限定標準，則會影響設備的運行效率，進而增大系統的能耗指標。當然，高壓輥磨機粉碎的能量效率較高是相對于球磨機磨礦而言的。

3.2 作為半終磨／終磨加工處理設備

在水泥材料加工生產過程中，高壓輥磨機的應用共經歷了預磨設備、半終磨設備與終磨設備三個重要的發展階段。首先，高壓輥磨機作為預磨設備時，預磨產物粒度較粗，且必須經過一段時間的球磨才能獲得最終產物；其次，高壓輥磨機作為半終磨設備，可以獲得粒徑約為100μm ～1000μm 的中間產物，再經過一段時間的球磨獲得最終產物；最后，高壓輥磨機作為終磨設備時，可以完全替代球磨系統，直接獲得粒徑約為30μm ～250μm 的最終產物。水泥材料加工生產與礦物料加工生產存在本質性差異，其物料粉碎和分級均為干式作業，由高壓輥磨機與風力分級裝置形成閉路系統。以石灰石的粉碎處理為例。石灰石是水泥材料生產加工的主要原材料。各生產場地的石灰石的粉碎特性存在較大差異，但原礦含水量均保持在0%～10%之間。高壓輥磨機和具有兩步分級機制的風力分級機形成完整的閉路作業系統。給礦物料最先進入分級機，在靜態分級作用下獲得粒徑較大的粗粒產物，并在動態分級作用下獲取粒徑較小的粗粒產物，二者協同作為高壓輥磨機的給料來源。動態分級機的轉子速度直接決定了分離粒度。終磨產物在旋風集塵器中與氣流分離。風機的主要作用是提升風力分級機與旋風除塵器之間的空氣流通效率。斗式提升機的作用是垂直提升物料，減小占地空間。目前，在礦物加工領域，已經有使用干磨系統的實踐經驗。這些干磨系統主要用于處理鐵礦石、鐵精礦、金礦石、鎳礦石等物料，獲得某種干產物作為下游干式磁選或焙燒作業的給礦。各選礦廠均可對含水給料實施干燥與研磨處理，但由于給料的屬性特征差異較大，綜合處理效果也各不相同。經過各礦物加工廠的實踐應用可知，對于高腐蝕性物料來說，只要充分考慮物料的屬性特征，也可以采用帶有風力分級設備的干式磨礦。這也意味著高壓輥磨機的干磨系統已具備進入礦物加工領域的條件。

4 礦物加工設計優化對策

4.1 加工工藝和設備的認知強化

在礦物加工和設計工作中，要想有效提高整個礦物的加工質量，必須要對加工工藝以及相關設備有著充分的了解和認知。在實際的工作過程中，相關工作單位必須要對涉及工作人員進行有效的技能培訓工作，讓設計人員充分了解到不同礦物的具體屬性，以及加工設計工作的具體要點和重要流程。充分了解到礦物加工設計的相關知識點，讓設計工作人員掌握更加先進的加工生產技術，同時最先進的加工機械設備有著更深層次的認知。在此基礎之上，通過理論和實踐相結合的方式，讓涉及工作人員充分了解到礦物加工設計的精髓，對不同加工機械設備的適用范圍以及適用礦物的類型加以明確。

4.2 設備合理準備

在礦物加工設計工作中，要想有效提高飛極速礦物加工設計工作的整體質量和效果，必須要充分做好相關的準備工作。在實踐工作過程中設計人員需要對設計工作的環境加工結果要求，以及具體的加工環境狀況等進行有效的分析，并且以此為基礎確定出最終的工程設計方案，有效保證方案設計的科學性與合理性。有效結合加工現場的具體機械設備的構成情況，選擇出不同類型的礦物加工機械設備，同時對機械設備進行有效的性能測試和檢查，充分保證這些設備工作的安全性和有效性。在此工作過程中，還需要充分保證對加工機械設備的型號進行檢查，要保證機械設備型號和自身設備之間的充分匹配，加工過程中需要保證機械設備型號的一一對應有效，保證整個加工工作的安全穩定開展。

4.3 礦物性能了解充分

要不斷提高設計工作人員的專業技能，工作單位可以設定出相應的獎懲體制，充分激發出設計工作人員的工作積極性，讓他們可以對礦物加工設計技術有著更加深層次的了解，并且有效的應用在實踐工作當中。在實踐工作中需要不斷積累工作經驗，為企業單位帶來較高的經濟效益，同時企業單位要對一些表現優良的工作人員給予更多的物質和精神層次上的獎勵，讓工作人員可以充分融入到這項工作當中，在具體的設計過程中充分發揮出自身的創造能力，有效保證設計工作的科學性與合理性，同時在礦物質的實用性方面也需要得到有效的提高，充分保證整個礦物加工設計工作的高質量開展。

5 高壓輥磨機在礦物加工工程中的應用發展趨勢

從高壓輥磨機的工作原理與實踐應用層面來說，其具有處理效率高，穩定性良好，集成化程度高，單位破碎能耗低，使用壽命長等優勢特征，被廣泛運用于金屬礦物篩選領域。高壓輥磨機在礦物加工礦石破碎流程中主要有預處理鐵精礦增加比表面積、用于礦石的細碎或超細碎作業以及完善自磨流程等幾種應用。需要格外強調的是，高壓輥磨機不適合處理水分含量高、含泥比例大且黏性較強的物料。盡管高壓錕磨機在礦物加工工程領域的應用受到各方面主客觀因素的限制，但隨著現代科技的完善，高壓輥磨機的實踐應用效果越來越突出，投產設備數量也呈現出逐年遞增的態勢。

6 結語

在礦物加工工程中，高壓輥磨機的實踐應用逐步克服了初期階段的輥面磨損嚴重等問題，選礦碎磨工藝日趨成熟化與完善化。如何促進高壓輥磨機與其余加工工藝流程的有機整合，開發創新型工藝流程，進而發揮出高壓輥磨機的優勢，成為業內人士致力探究的新課題。與此同時，如何有效解決高壓輥磨機使用環節存在的各類典型問題，提高設備運行效率，降低基礎元器件磨損率，節約維護檢修費用，從而延長設備使用壽命也受到了礦物加工領域的高度關注。