红透山铜矿破碎系统改造实践

郭天宇

(中国有色集团抚顺红透山矿业有限公司， 辽宁 抚顺 113321)

1 前言

碎矿作业是矿石破碎的一个过程。破碎是指采用机械或人工的方法把矿石粉碎到其粒度符合选别要求的过程[1-3]。 碎矿是为磨矿作业准备最适宜的给矿粒度。破碎作业和磨矿作业约占选矿厂总能耗的40%～70%，而破碎能耗是磨矿能耗的1/4～1/3。因此从节能降耗综合考虑，在达到矿物单体解离的条件下，多碎少磨是降低选矿生产成本，提高企业经济效益的有效途径[4-8]。

红透山矿业有限公司选矿厂1959年投产初期的破碎工艺流程：选厂破碎设备为三段一闭路流程，粗碎一台旋回破碎机，一台颚式破碎机(PE600×900)，中碎PYB1200圆锥破碎机两台。细碎PYB900圆锥破碎机两台和两台PYB1650圆锥破碎机。采用粗碎一系统，中细碎为两系统，处理能力为1 200t/d。经过多次技术改革和扩产能，在1975年破碎系统定型为一台1 200×900颚式破碎机作为粗碎系统；中细碎系统在选矿厂，中碎为一台PYB1650圆锥破碎机一台备用；细碎系统分别为PYD1750和PYD1650圆锥破碎机，筛分设备为两台YA1836圆振筛，构成的两段一闭路破碎流程，碎矿产品粒度控制在-14mm以下。

经过40多年生产的PYD1750破碎机下机体出现横向裂隙不能满负荷给矿并且破碎产品粒度偏大，不利于实现“多碎少磨”。为实现“多碎少磨”，查找破碎系统存在的问题对破碎系统进行了流程考察。破碎系统处理能力2 000t/日，3班生产作业，每班开车4h，中碎最大给矿粒度200mm，最大排矿粒度66.7mm，最小排矿口尺寸35mm，中碎破碎比3.0，细碎破碎比4.76，细碎排矿口控制在15mm，细碎排矿粒度控制在14mm以下，筛分效率70%。破碎工艺流程如图1所示，数质量流程如图2所示。

通过数质量流程图数据计算，1#中碎圆锥破碎机负荷率64%，1#细碎圆锥破碎机负荷率96%，2#细碎圆锥破碎机负荷率73%，1#筛分分级机负荷率130%，2#筛分分级机负荷率76.9%。通过分析可知，1#中碎圆锥破碎机的生产能力还有提高的空间或者可以把排矿口尺寸减小，1#筛分机设备负荷率太高主要是中碎和细碎的排矿都经过1#筛分机导致的。

图1 碎矿工艺流程图

图2 碎矿数质量流程图

2 矿石性质

抚顺红透山矿业有限公司的矿石为多金属硫化矿，矿石以铜、锌、硫元素为主，并伴生有金、银有价元素。

红透山矿床属于热液充填交代型矿床，以充填为主，交代为辅围岩触变强烈。主要有透闪石化，硅化，绿泥石化。绢云母化及碳酸盐化等。

矿石中的金银矿物在黄铜矿、闪锌矿、方铅矿、磁黄铁矿和脉石矿物中均有分布，大部分金银矿物包裹在脉石矿物中。另外银金矿多与方铅矿一起产出，包裹在方铅矿中或分布在方铅矿与脉石矿物的颗粒间，或产于方铅矿周围的脉石矿物中[9]。

3 工艺改造

将PYD1750细碎圆锥破碎机改为CC400F单杠液压圆锥破碎机，破碎工艺可由原来的两段一闭路破碎流程(筛下产品-14mm)，改为细碎前有检查筛分的两段一闭路破碎流程(筛下产品-12mm)，即1#振动筛只对中碎产品进行筛分，不对细碎产品进行筛分，作为中碎产品进入细碎前的一个作业单元。细碎PYD1650作为备用设备不开，只开1#中碎PYB1650和细碎CC400F破碎机就能满足生产。每天按处理2 040t计算，每天开车时间由14h减少到12h，每天减少2h开车时间。设备改造后碎矿工序装机功率为606kW，比改造前561kW增加45kW，但每天节省2h开车时间，所以改造后比改造前全年节省电费：=561×2×0.6×330-45×12×0.6×330=11.52万元。磨矿给料粒度由14mm降到12mm，球磨机处理能力由经验公式计算Q×(d1/d2)0.25=85×(14/12)0.25=88t[10]，即每小时提高3t处理能力。改造后工艺流程如图3所示，数质量流程如图4所示。

图3 改造后工艺流程图

图4 改造后数质量流程图

4 结论

选矿厂现有的破碎工艺流程设备的负荷率分布不均，1#筛分机在矿石湿的情况下使筛分效率降低，大量合格粒度都筛不下去，2#细碎破碎机基础座出现了横向裂隙，影响破碎效果。将细碎破碎机由两台破碎机更换为一台破碎机，1#细碎破碎机作为备用破碎系统。通过改造后符合“多碎少磨”的要求，改造后开车时间每天节省2 h，破碎系统全年节省电费11.52万元；磨矿能力提高3t/h，磨矿电单耗0.52kW·h/t，年节电费用=0.52×0.6×63万t=19.77万元。改造后较改造前年节电费用=19.77+11.52=31.29万元，通过改造实现了“多碎少磨”和磨矿生产能力的提升，提高了企业竞争力，也在一定程度上为同类型矿山老旧破碎系统改造提供了借鉴作用。