1 破碎设备
为达到节能、高效、增产的目的, 国内选矿破碎设备多采取“多碎少磨”的方法, 实现的关键是碾磨设备。目前国内黑色矿山碾碎最终产品粒度已达到15 mm, 但与国际先进水平还有一定的差距, 因此, 目前采取两种方法来减小产品粒度。 (1) 引进国外设备。目前选铜矿大多引进7SHD短头型西蒙粉碎机, 取代国内传统的PYD-2000短头型圆锥破碎机。 (2) 技术革新, 目前很多矿场已将原有设备进行了改造, 如将原PYB-2000标准圆锥形破碎机、PYD-2200短头型圆锥破碎机进行腔型改造, 降低最终产品的粒度。
复摆颚式破碎机代替传统的简摆颚式破碎机并已得到广泛普及, 国外复摆颚式破碎机仍在不断发展。目前国内借鉴国外经验, 结合自身的理论实践基础, 开发了新型的规模较大的细碎型颚式破碎机, 并得到了良好的普及, 新型破碎机满足了一些小型选矿厂的需求, 降低了生产成本, 同时也降低了选矿最终产物的粒度, 例如, 北京矿冶研究院研究生产的新型PEWD400×750型破碎机, 在实际生产中取得了良好效果。
国内现在已经有了料层粉碎相关的理论基础, 在此基础上, 辊压机得到了长足的发展。实际生产中, 国产辊压机对普氏硬度16的铁矿石, 每小时连续生产 (80～100) t, 最大的生产能力120 t/h。比改进前辊压机生产效率提高30%～40%, 节能15%～40%, 磨损率降低30%左右, 延长了设备的使用寿命。
2 磨矿设备
2.1 超粗磨大粒度粗选抛尾
磨矿细度是评价铜矿选矿厂生产效率的重要依据, 国内设备由于老旧的原因, 与国际平均水平有一定差距。根据铜矿石的镶嵌分布, 磨矿细度<0.5 mm最好, 大于这个数据, 螺旋分级机不能进行正常工作, 需改用筛分设备, 磁选设备也要做出相应调整。例如, 首钢选矿厂年处理的铁矿石1400万t, 原生铁矿平均品位55%左右, 选铁中运用超粗磨大粒度粗选抛尾设备, 在147μm占30%的粒度下, 就能得到65%以上品位的精铁矿, 抛尾率仅占到了15%。大型钢厂对设备进行更新换代和选用新技术后, 精矿品位平均提高1%～2%。
2.2 球磨机
老旧滚筒式球磨机已经不能满足大型铜矿选矿厂的规模化生产, 必须引进设备和对现有设备进行改进。目前我国最大的球磨机是鞍钢铜矿选矿厂引进的6台瑞典Svedala公司溢流型铜矿选矿机, 最大功率4410 kW, 容积高达206.6 m3, 极大满足了大规模生产的需求, 一定程度上也提高了生产效率。
(1) 球磨机磁性衬板 (图1) 。国内在衬板方面有着长足的发展, 将球磨机衬板进行改进, 取代传统的锰钢衬板, 磁性衬板与传统的锰钢钢板相比, 具有使用寿命长、重量轻的优点。在实际生产中噪声低、成本低、生产效率高。安装时不必固定螺帽框架, 操作简便、降低了人员的劳动强度, 现在的技术革新, 是使用钢外壳替代早期使用的橡胶外壳。投入实际生产后, 磁性衬板表现出了优良的性能。如山东金岭铁矿使用后损耗降低了8.43%。因磁性衬板质量轻, 每吨平均节电0.66 kW·h;衬板薄, 使磨机容积增大, 磨矿能力提高4%～10%, 选矿粒度没有过多的改变。球磨机配有磁性衬板仍存在一些问题, 安转后整体框架松动, 使用3个月后才能相对稳定, 其间工作效率低, 还有使用一段时间后衬板和磁铁发生脱落等。虽磁性衬板仍有很多问题有待解决, 但在经济效益、节能环保方面表现出了优良的性质。
(2) 钢球。由金川公司与清华大学研究所合作研发的硬质合金钢球, 使钢球的消耗从1.87 kg/t降至1.04 kg/t。钢球在湿式磨矿时, 表面总会覆盖一层矿浆, 矿浆影响钢球和钢球、钢球和矿粒、钢球和磁性衬板之间的接触, 引起钢球磨损速率的变化和影响磨矿效果。在实际生产过程中, 矿浆的范围小, 钢球磨损率变大, 矿浆里的矿粒被粉碎的概率也会变大, 磨矿效率相应提高。因此当面积慢慢增大到一个固定值时, 生产效率降低的非常快。同时可以发现, 矿浆的黏粘性阻力对钢球的冲击产生一定的缓冲作用, 有效粉碎概率会变得非常小, 磨矿效率相应降低。因此, 磨矿时要控制矿浆的厚度和面积。钢球表面的矿浆厚度在一定情况下也会影响生产效率, 钢球表面的覆盖层厚度随着矿浆浓度的增大而增大, 一旦浓度>50%, 覆盖层急剧增大。因此在实际生产中一定要控制矿浆的流动性, 可以添加化学试剂以保持矿浆性质一定, 保证生产的高效率。
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