铁矿石采选破碎系统节能策略

摘 要：目前我国已进入了节能型社会，而且能源成本愈来愈高，这就要求矿山企业根据自身不同条件，从细微处入手，找出节能降耗的关键点，实施相应节能技术和措施，降本增效。

关键词：铁矿石;采选破碎系统;主要因素;措施

一、 引言

据统计，现阶段，矿产资源开发利用的能量消耗占全围总能耗的15%左右，仅冶金矿山的采选能耗就超过了其能耗的40%。经过多年的高强度开发，优质的矿产资源越来越少，我国未来矿山的生产形势严峻。冶金矿山主要以硬岩为工作对象，矿物的产出过程就是矿岩的破碎过程，主要包括爆破、破碎和磨矿三个环节，是矿石不同粒度下的三个破碎阶段，耗能巨大。因此，研究矿石的破碎过程，寻求科学高效的破碎途径，降低矿山破碎能耗，是关系到我国整个矿山行业安全的重大战略问题，对当今社会的发展具有极为重要的意义。

二、 采选破碎系统

在铁矿开采过程中，压气、排水及通风三大作业占采矿系统能耗的75%以上，而凿岩爆破只占7%左右，占采选总能耗的比例更低。国内铁矿山采矿主体工序能耗分布的不合理，导致了设备能量利用率较低而能耗过高的现象。

低能高效采选碎矿技术，不是单纯的降低采矿、选矿工序的能耗，而是通过能耗的合理分布来达到节能减耗的效果，其中最有效的途径就是将矿石破碎的能耗前移。能耗前移的主要途径有以下两个方面：一方面，众所周知的碎磨过程中实现“多碎少磨”;另一方面，被人忽视的就是将能耗再次前移到采矿的爆破过程中，更彻底的降低进入碎磨的矿石粒度，即“以爆代碎”。爆破—碎矿—磨矿是矿石破碎的不同阶段，粒度从粗到细，效率从高到低，能耗从低到高。如在采掘爆破中增加一些炸药用量及优化爆破参数，可使出矿粒度降低，并且增加矿块中的裂纹，这在选矿破碎段的破碎比不变的情况下，能显著降低磨矿的能耗。此外，减小爆破粒度，这对采矿的装载、运输也有利。少量增加爆破的能耗而在磨矿中大幅度节能，这是一个得大于失的节能方案。

采选阶段降低铁矿石破碎能耗，要以矿山采掘、加工过程中铁矿石破碎粒度的控制为主线，把采、选工序视为一个连续的碎矿系统，研究铁矿石的破碎。根据铁矿石破碎能耗分布规律，构建铁矿石破碎能耗合理分布模型，量化各工艺环节能耗比例。通过合理优化采矿过程中的爆破程度，适当提高前段工序能耗，从而降低整个采掘和矿石加工系统能耗，是实现低能耗资源利用技术的关键所在。

三、 影响铁矿石采选破碎系统的主要因素

（一）影响采场岩石爆破的主要因素

爆破是采场破碎岩石最主要的手段，实际生产中，采场地质条件复杂，作业环境多变，导致影响采场爆破的因素繁多。其主要影响因素，其研究成果对工程实践起到了良好的指导作用。

（二）影响选厂矿石破碎能耗的主要因素

1. 矿石的入磨粒度，一般情况下，入磨粒度越细，磨矿效率越高，耗能越少。破碎是低能效能高，而磨矿却相反，若适当增加破碎的任务，减少磨矿的任务，即“多碎少磨”，对选矿是十分有利的。

2. 磨矿的分级效率，分级效率低会导致磨矿过程中产生过磨，是能量损失的主要因素之一。

3. 选矿设备及工艺流程，国内部分矿山因多年的生产导致设备老化，损坏严重。若传统破碎生产工艺不能适应现有的生产，会造成矿石破碎能量的大量浪费，严重制约了矿山的发展。

四、 铁矿石采选破碎系统节能的有效措施

（一）矿岩爆破节能降耗的有效措施

矿体性质对矿岩爆破的影响主要表现为矿体构造特性（层理、节理、断层、褶曲等）对爆破块度的影响，如层理能控制爆破漏斗的大小和影响爆破面的形状，露天采矿时影响坡的稳定性，矿体性质是不可控制的，但已有的理论和经验可为爆破参数的合理选择提供依据，孔网设计参数是工程爆破中可以控制和调整的参数，实践证明，增加中深孔爆破自由面个数，采用小抵抗线、大孔底距的孔网参数，会提高每米崩矿量，降低炸药单耗量。

（二）碎矿及磨矿节能降耗的有效措施

1. 降低破碎产品粒度，降低破碎产品粒度，可节省选厂碎磨综合成本，“多碎少磨”是更有效的途径。通过多碎少磨的途径降低矿石破碎能耗，为企业带来了十分可观的收益，但碎矿产品的粒度并不足越小越好，生产实践中要合理调整碎磨能耗比例，并且每一种设备都有独特的工作方式，矿石的粒度与设备相适应时，破碎设备的效果才最好，才能获得皱最好的碎磨效果和最佳的经济效益。

2. 更新选矿设备，完善破碎工艺流程。破碎设备相对落后以及破碎流程的不完善，是造成选厂入磨粒度高，分级效率低的主要原因，而这两者又是影响选矿过程中矿石破碎的重要因素，所以更新选矿设备，完善破碎工艺流程，也要从降低入磨粒度，提高磨矿分级效率两方面入手，通过相关的改造措施，许多企业已取得了较好的收益。因此，选矿企业要大力推广节能降耗的新设备、新工艺，加快技术改造步伐，提高矿山企业的经济效益和竞争力。

五、 结语

综上所述，对国内冶金矿山能耗过高的现状，从采选两个方面分析了影响矿山破碎的主要因素，对降低矿山破碎能耗的有效途径进行了分析。希望可以使矿山企业的经济效益与竞争力得到提升。

参考文献：

[1]任贺旭，李占金，李力.铁矿石采选破碎系统节能途径研究[J].矿业研究与开发，2015，35（12）：97-100.

[2]王仁臻.面向市场行情的某矿山采选设计方案优化[J].现代矿业，2017（11）：91-94，97.

作者簡介：

滕宇，鞍钢集团矿业弓长岭有限公司选矿分公司。