中小型选矿厂破碎工艺及设备技术改造研究

董 凤

（吉林省磐石市吉恩吉镍股份有限公司选矿厂，吉林 吉林132311）

0 引言

某镍矿是一座具有多年历史的老矿，其选矿破碎工艺和设备陈旧老化，已经不能满足生产的需要。在目前矿石入选品位较低的情况下，严重影响了选矿厂的生产效率，因此应当加强其破碎工艺和设备的技术改造。

1 原破碎工艺及设备存在的问题

原来的破碎工艺经过多次改造之后，其所用设备规格型号复杂，而且数量比较多，配置也不合理。破碎工艺及设备存在的问题主要表现在以下几个方面：

1.1 设备陈旧落后

该选矿厂破碎设备非常落后，同行业的其他企业同样的设备早已淘汰，这大大影响了企业的产能。同时在设备的维护中，由于难以采购到同样的备件，导致部分设备处于瘫痪状态。每年需要投入大量的人力和财力进行维修，进一步提高了生产的成本［1］。在选矿厂中由于破碎设备的配置不够合理，其工作流程非常复杂，在破碎的过程中需要很多皮带运输机来进行矿石输送，造成了矿石的多次倒运，直接增加了运输皮带和资源的浪费。

在生产中应用了数量比较多的运输机，胶带运输机在工作过程中容易发生故障，这也影响了选矿厂的生产效率。由于胶带运输机设计的运输能力比较低，因此其在使用过程中常常发生胶带拉断、电机被烧毁的现象。而减速机的电动机采用了直连传动方式，所以在维护方面难以保证。由于制动效果比较差，在进行紧急停车的过程中容易发生胶带倒退的现象，使大量矿石从胶带上滑下。受料设备在工作过程中容易出现破损等问题，影响了设备的可靠性和安全性［2］。在改造之前由于设备配置不够合理，使用了比较多的设备，造成了操作复杂、维护工作量大和费用高等缺点。在破碎生产中由于矿石细料的比例比较大，破碎机主要起到了漏斗的作用，造成了能耗的浪费。

1.2 破碎工作效率低下

目前三段破碎工序应当达到的产品粒度为－15mm，而在该选矿厂的破碎生产中，产品的粒度最大可以达到25mm。其生产效率低下不仅影响了工厂的产能，同时也影响了下一工序磨矿作业的生产能力。随着选矿厂产品处理量的增加，振动筛的负荷变大，导致了其振幅降低，使筛网中的矿石不能全部抖动起来，造成了振动筛筛分效率降低。同时当矿石的湿度比较大的时候，筛孔也容易被堵塞，降低了振动筛的工作效率。在振动筛上所附加的固定条筛卡矿问题比较严重，而且难以消除，影响了小粒度矿石到达筛面，此时振动筛已经不能满足选矿厂生产的需要。中碎生产能力不足也会影响和制约其他工序的生产，如果中碎矿仓空间被填满，那么粗碎作业就需要停止，影响了粗碎作业的效率［3］。中间矿仓在卸料上存在技术缺陷，不能满足恶劣环境中频繁布矿的需要，容易发生故障。同时在细碎作业中由于中碎给矿量不足，使破碎机出现了空磨现象。在矿石中往往分布有很多不规则的粒状物，由于其粒度小，导致难以分类。同时矿物的湿度大，造成了细粒度矿粉发生黏结现象，影响了磁滑轮的抛尾效率。

同时，由于设备的配置不合理，造成了整个生产环境的脏乱。这也影响了设备的维修和操作，给选矿厂的生产带来了安全隐患［4］。例如在整个生产车间中，由于没有良好的维护措施，造成了粉尘超标和噪声巨大，影响了生产人员的身心健康。

2 技术改造方案

我国制造业的快速发展，特别是节能高效设备的研究和发展，为我国选矿厂的技术改造提供了设备和技术上的可能性。同时，国外相关选矿厂的技术改造也为我国带来了相关的资料和经验，并在我国的许多选矿厂中得到了实践上的成功。为了提高选矿厂的生产效率，需要对其破碎工艺和设备进行技术改造。通过技术改造，使其生产工艺流程和设备得到最佳组合，最终达到便于操作维护、减少资源耗费、环境友好的目的［5］。按照该矿1500t／d的生产能力和对产品－10mm粒度的要求，可以考虑选择使用新型设备，将原来的破碎工艺改造为两段一闭路工艺，其流程如图1所示。

图1 破碎工艺流程

按照目前破碎设备的性能，在改造后的生产流程中，原矿石粒度为－300mm，产品的粒度为－10mm，其破碎比为30。

为了方便设备备件的采购，优化产品的配置，实现设备的通用性和互换性，在满足生产工艺要求的前提下，破碎工艺的胶带机带宽都选择为800mm。通过考察其他矿山、参考相关设备资料，我们认为可以考虑选择Nordberg细碎设备，以实现技术改造的目的。该设备具有生产自动化水平高、工作功率低、质量轻等特点，而且在操作和维护方面都非常方便。根据最终产品的粒度要求和振动筛的筛分面积，可以考虑选择YAg1836圆振筛。

3 改造效果

在改造设备、实施新工艺之后，工作流程得以简化，有效减少了一段的破碎作业，同时也增加了单段的破碎比。在技术改造之后，进行细碎和粗碎的搭配即可满足生产的需要，从而可以去除中碎这一流程。同时，－200mm粒度的产品含量得到了增加，百分率由原来的6%提高到了10%以上，为磨矿效率的提高奠定了基础［6］。破碎产品中细粒含量的增加，有效减少了磨矿工序的负担，提高了选矿厂的处理效率和浮选回收效率。在设备改造之后，通过设备的优化配置，使车间中原来的18台设备数量减少到了13台，同时也大大降低了车间的安装功率，最终使得设备布置紧凑，生产流程合理，减少了流程中的运输浪费现象。由于选择了通用性设备，所以在设备的维护方面也非常方便，降低了每年的设备维护成本。

技术改造还改善了破碎生产的工作环境。通过增加完善的除尘设备，减少了车间中的粉尘含量。同时通过设备的优化配置措施，有效减少了设备的数量，同时也降低了设备的能耗和噪声，使生产人员的工作环境得到了有效的改善。

4 结语

工艺和设备改造作业的完成，有效提高了选矿厂的生产效率，减少了车间的岗位，也减少了工人的劳动量，提高了选矿厂的经济效益。同时，有效防粉尘措施的实施，实现了清洁生产，保护了生产人员的健康和安全。

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