GPM广义盘磨机在某选矿厂破碎系统改进中的应用*

邹耀伟 郭际明 丁 勇 丁 婕

(江西旭锂矿业有限公司)

江西宜丰依靠本地区锂云母资源优势，已建有多家锂云母选矿厂，各选厂破碎系统基本采用传统的三段一闭路碎矿工艺，破碎设备为老式的颚式破碎机和弹簧圆锥破碎机[1]。破碎作为选矿生产中重要的第一道工序，直接影响后续磨机生产效率和产能[2]。

江西旭锂矿业有限公司选矿厂针对入选矿石性质，采用颚式破碎机和GPM-1 700 mm广义盘磨机(简称GPM广义盘磨机)对传统的三段一闭路破碎流程进行改进。

1 GPM广义盘磨机

GPM广义盘磨机是由磨盘、磨辊、传动及出料装置等组成的立式结构，主要构造见图1。

图1 GPM广义盘磨机外形结构

物料通过设备上方进料口进入磨盘中心，在磨盘旋转离心力和磨辊碾压力的共同作用下，达到所需的出料粒度。细粒物料沿着磨盘的圆周向外运动，从磨盘边缘溢出，进而排出磨机。

GPM广义盘磨机具有以下特点：①环保，生产过程中扬尘少、振动低，噪音仅80 dB；②易检修，磨辊装置设计在磨机的顶部，便于磨辊的更换维修；③能耗低，利用料床粉磨原理提高磨矿效率，同等条件下，仅为球磨机用电量的40%～50%；④易损件寿命长，磨辊和衬板采用高合金耐磨材料，提高了易损件的使用寿命；⑤适应性强，既可作干法磨，也可作湿法磨；⑥适用于各种硬物料的粉磨，也可作预粉磨，成品粒度最细可达-0.045 mm。

2 改进措施

2.1 矿石性质和供矿条件

江西旭锂矿业有限公司及周边几家选矿厂原矿均来源于宜丰矿区。矿区为露天开采，矿石表面呈半风化状，属花岗伟晶岩型铌、钽、锂、铷、铯稀有多金属矿床。矿石中有价元素种类多，矿物有锂云母、白云母、长石、石英、钽铌矿、锡石、磁黄铁矿等，其中锂云母占7.42%，白云母占13.21%，长石占40.05%，石英占34.17%，钽铌矿占0.01%，锡石占0.05%，磁黄铁矿0.02%，此外还含有一定量的高岭石、伊利石、磷灰石、绿帘石等黏土脉石矿物。原矿由汽车从采矿点运送到选矿厂原矿仓内堆放，最大块粒度达500 mm。矿石部分物理参数见表1。

表1 矿石部分物理常数

2.2 破碎系统工艺流程

选矿厂采用颚式破碎机+GPM广义盘磨机进行破碎，工艺流程为-500 mm原矿经PE-900 mm×1 200 mm颚式破碎机开路破碎，粗碎产品(-125 mm)经胶带输送机进入PEX-300 mm×1 300 mm颚式破碎机进行中碎，中碎产品(-32 mm)经胶带输送机进入GPM广义盘磨机细碎，细碎产品经1台YA1848单层振动筛筛分后，筛上产品返回GPM广义盘磨机，筛下产品进入粉矿仓。 破碎系统工艺流程见图2。

图2 破碎系统工艺流程

2.3 存在问题及解决办法

GPM广义盘磨机于2015年安装完毕并投入使用，目前已运行近2 a，生产过程中存在以下问题：

(1)设备运行期间因进料矿石硬度变化及高温等天气原因，导致稀油站温度升高，广义盘磨机频繁自动停机，影响设备正常运行，因此需对稀油站散热系统进行改造。通过安装冷水循环管道对润滑油持续进行冷却降温，同时定期更换相应的油品、保证油温等改造措施的实施，生产中未出现因稀油站油温过高而导致GPM广义盘磨机停机的问题。

(2)设备运行期间，反复排查发现中碎产品没有进入到广义盘磨机磨盘的中心区域，导致盘磨机4个磨辊受力不均，因此需要频繁调整间隙。因此在入料漏斗增设导料筛条，避免该问题的再次出现。

(3)广义盘磨运行1 a后，4个磨辊先后出现了疲劳裂纹，因此对磨辊进行更换。考虑到磨辊价格较高，为降低生产成本，要求巡视检查更加细心、负责，并总结间隙调整的方法和注意事项，并规定间隙调整周期20 d。此后设备运行近1 a，更换的4个磨辊至今未出现故障。

(4)振动筛早期使用的筛孔为10 mm×10 mm的方形孔，经常因筛孔堵塞而造成返料过多，造成GPM广义盘磨负荷过大。为此，将该振动筛方孔筛网更换为间隙10 mm的棒条筛，有效解决了振动筛和广义盘磨的堵料问题，使破碎系统正常运行。

2.4 应用效果

为验证颚式破碎机+GPM广义盘磨机破碎流程(工艺1)的应用效果，对宜丰周边采用颚式破碎机+弹簧圆锥破碎机碎矿流程(工艺2)的选厂进行考察。发现工艺1最终破碎产品粒度较小，且能大幅降低球磨机负荷，球磨机无需处理粒度较大的矿块，不会产生“吐矿”现象。分别对两种破碎工艺最终破碎产品进行粒度筛析，结果见表2。

表2 破碎产品筛析结果

由表2可知，颚式破碎机+GPM广义盘磨机工艺最终破碎产品-20 mm粒级占100.00%，-10 mm粒级占89.67%，-1 mm粒级占38.43%；颚式破碎机+弹簧圆锥破碎机工艺最终破碎产品-20 mm粒级占88.66%，-10 mm粒级占64.29%，-1 mm粒级占28.68%。说明颚式破碎机+GPM广义盘磨机工艺能大幅降低破碎产品粒度，有利于实现“多碎少磨”[3]。

另外，GPM广义盘磨机在某种程度上可通过一段研磨作业代替传统的细碎+粗磨两段作业，有利于简化破碎生产流程，降低选矿厂的建设与生产成本。

3 结 论

江西旭锂矿业有限公司选矿厂通过采用GPM广义盘磨机代替原弹簧圆锥破碎机构成颚式破碎机+GPM广义盘磨机工艺破碎入选宜丰锂矿石。GPM广义盘磨机运行稳定、维护量少、生产效率高、能耗低，破碎产品-10 mm粒级占89.67%，提高了后续球磨作业效率和产能，有效解决了使用传统破碎工艺产品粒度过粗的问题，实现了破碎流程的节能降耗目标，有利于提高企业经济效益。

[1] 李仕亮,杜玉艳,刘建军，等.某金矿4 kt/d破碎系统的设计与生产实践[J].有色金属工程,2016(5):81-83.

[2] 肖庆飞,段希祥.磨矿过程中应注意的问题分析及对策研讨[J].矿产综合利用，2006(4):30-33．

[3] 胡岳华,冯其明．矿物资源加工技术与设备[M].北京:科学出版社,2006．