1、金口嶺銅礦碎礦工藝現(xiàn)狀
金口嶺銅礦選礦車間始建于1975年，由當(dāng)時(shí)銅陵特區(qū)有色生產(chǎn)組設(shè)計(jì)連設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)原礦處理能力為1000t/d，所處理礦石為銅金礦石和銅鉬礦石。由于資源枯竭，鉬礦石開采結(jié)束，1996年底停止處理銅鉬礦石，1997年改為處理金隆公司轉(zhuǎn)爐渣。該車間碎礦工藝為三段一閉路工藝流程，主要碎礦設(shè)備為粗碎PEF600×900
顎式破碎機(jī)、中碎為旋回破碎機(jī)、細(xì)碎為∮2100短頭
圓錐破碎機(jī)（中、細(xì)碎設(shè)備當(dāng)時(shí)利用閑置設(shè)備）。1986年將中碎旋回破碎機(jī)更換為PEF400×600顎式破碎機(jī)，1996年又更換為PEX250×1200細(xì)碎型顎式破碎機(jī)，設(shè)計(jì)最終碎礦產(chǎn)品粒度為銅礦石- 22mm、轉(zhuǎn)爐渣為- 16mm。
2、碎礦工藝存在的主要問題
原設(shè)計(jì)礦石以石榴子石矽卡巖型為主，矽卡巖化大理巖及角礫巖為次，分為銅金礦石和銅鉬礦石兩類，用2個(gè)粗礦倉(cāng)、2個(gè)細(xì)礦倉(cāng)分類存放，磨浮兩套系統(tǒng)單獨(dú)選別。至1996年止，由于銅鉬礦石己開采完畢，根據(jù)安排將原兩類銅礦石合并處理，新增轉(zhuǎn)爐渣磨礦浮選系統(tǒng)，碎礦共用一套處理系統(tǒng)。由于碎礦工藝沒有洗礦設(shè)施，轉(zhuǎn)爐渣性質(zhì)與自產(chǎn)礦石相差較大，致使碎礦工藝極不合理、生產(chǎn)效率低、能耗高。
2.1礦石性質(zhì)不同，處理困難，設(shè)備負(fù)荷不均
自產(chǎn)銅礦石風(fēng)化嚴(yán)重，含泥、含水量大，同時(shí)由于井下采礦方法限制，造成大塊比較多，粒度差別較大。原設(shè)計(jì)采用三段一閉路碎礦工藝流程相對(duì)較為合理，但由于沒有洗礦設(shè)備，造成破碎過程困難，主要表現(xiàn)在泥礦堵塞各種漏斗，篩分效率低和}普礦。而轉(zhuǎn)爐渣實(shí)際上是一種“人造礦石”，一般呈黑色致密塊狀，與原生銅礦石相比性質(zhì)較復(fù)雜，它具有密度大、硬度高，同時(shí)給入碎礦作業(yè)粒度差別較小(直徑最大為150mm)，與自產(chǎn)礦相比具有粗碎較易、細(xì)碎較難的特點(diǎn)。現(xiàn)有三段破碎流程中粗碎完全不起作用，而設(shè)備必須開動(dòng)，否則礦石將在破碎腔內(nèi)卡死，造成生產(chǎn)中斷。中碎由于預(yù)先篩分作業(yè)(格篩D-40mm)對(duì)爐渣篩分效率較高，造成中碎作業(yè)設(shè)備負(fù)荷率也較低(約20%)，而主要負(fù)荷全部集中在細(xì)碎內(nèi)，易引發(fā)設(shè)備事故。而對(duì)于自產(chǎn)礦石，中碎前預(yù)先篩分由于含泥量較大，篩分效率極低，造成中碎負(fù)荷率高達(dá)90%，而粗碎的負(fù)荷僅有31.5%、細(xì)碎設(shè)備負(fù)荷率僅為25%。
2.2最終產(chǎn)品要求不同，設(shè)備無法滿足工藝要求
自產(chǎn)礦石磨礦要求碎礦產(chǎn)品最終粒度達(dá)到- 22mm即可滿足要求，而轉(zhuǎn)爐渣易碎難磨（同樣磨至- 0.074mm占63%時(shí)，轉(zhuǎn)爐渣所需磨礦時(shí)間為自產(chǎn)礦石的1.43倍），為降低選礦成本，試驗(yàn)要求轉(zhuǎn)爐渣碎礦產(chǎn)品粒度為- 14mm，設(shè)計(jì)考慮到與自產(chǎn)礦共用一套碎礦系統(tǒng)而要求其粒度達(dá)到- 16mm。由于現(xiàn)有細(xì)碎設(shè)備為彈簧圓錐破碎機(jī)，排礦口調(diào)整相當(dāng)困難，不能隨時(shí)調(diào)整而無法滿足上述要求。為了兼顧兩者生產(chǎn)，前期生產(chǎn)篩孔尺寸改為18mm，但由于金口嶺礦石含泥含水量較大，碎礦無洗礦作業(yè)，造成自產(chǎn)銅礦石開車時(shí)f普礦現(xiàn)象嚴(yán)重，影響生產(chǎn)。同時(shí)，由于尾礦輸送系統(tǒng)不配套，造成自產(chǎn)礦球磨臺(tái)效不能加大，因此對(duì)自產(chǎn)礦而言，碎礦產(chǎn)品粒度的變小，并不能在降低生產(chǎn)成本上體現(xiàn)，相反由于爐渣產(chǎn)品粒度加大，造成球磨機(jī)臺(tái)效大幅降低，使磨礦生產(chǎn)成本增加。
2.3混礦現(xiàn)象無法避免
破碎共用一套系統(tǒng)，每天輪流破碎，不可避免地造成各個(gè)漏斗存礦而有混礦現(xiàn)象，同時(shí)由于皮帶跑偏和每天2～3次的清理衛(wèi)生也造成兩種礦石相混。為了保證金隆轉(zhuǎn)爐渣取樣的準(zhǔn)確性，該車間規(guī)定清理衛(wèi)生的礦石進(jìn)入自產(chǎn)細(xì)礦倉(cāng)，造成轉(zhuǎn)爐渣混入自產(chǎn)礦。由于自產(chǎn)礦石僅需一段磨礦，磨礦細(xì)度較粗，且浮選作業(yè)條件、藥劑制度、浮選設(shè)備均與爐渣有較大差異，致使混入自產(chǎn)礦石中的爐渣銅的回收率極低，造成金屬流失。試驗(yàn)結(jié)果表明，按自產(chǎn)礦選別條件浮選轉(zhuǎn)爐渣其回收率降低30%以上，從幾年來的生產(chǎn)實(shí)踐看，混入爐渣后的自產(chǎn)礦銅回收率比不開爐渣時(shí)整體下降0.5%～1.0%。
2.4 生產(chǎn)成本加大
生產(chǎn)成本加大體現(xiàn)在兩個(gè)方面，一是碎礦在處理轉(zhuǎn)爐渣過程中由于原料粒度較小，粗碎不起作用，造成開車時(shí)破碎機(jī)空轉(zhuǎn)，若不開車，破碎腔卡礦，造成流程不暢，同時(shí)由于檢查篩分篩孔對(duì)于自產(chǎn)銅礦石來說相對(duì)偏小，泥礦較多篩分效率低，造成礦石在篩分與細(xì)碎之間循環(huán)，也增加生產(chǎn)成本。二是由于轉(zhuǎn)爐渣性質(zhì)屬于易碎難磨礦石，而我們確定的篩孔尺寸由于要兼顧自產(chǎn)礦石而達(dá)到了18mm，低于設(shè)計(jì)- 16mm的破碎產(chǎn)品粒度要求，更低于試驗(yàn)和同類生產(chǎn)廠家- 14mm的碎礦產(chǎn)品粒度要求，降低了球磨機(jī)的臺(tái)效．增加了磨礦成本。
3、碎礦工藝改進(jìn)方案
為了適應(yīng)生產(chǎn)需要、減少設(shè)備事故、提高效率、降低碎礦產(chǎn)品粒度和選礦生產(chǎn)成本，筆者認(rèn)為金口嶺礦選礦車間碎礦工藝必須進(jìn)行改造，有以下4種方案可供選擇。
3.1方案1
將現(xiàn)有PYD2100彈簧圓錐破碎機(jī)改為單缸液壓短頭型破碎機(jī)（PYY1650/100型），使排礦口調(diào)整容易，并適應(yīng)生產(chǎn)要求。同時(shí)，振動(dòng)篩篩孔尺寸分別為22mm和16mm，處理銅礦石用2臺(tái)篩子，處理轉(zhuǎn)爐渣用1臺(tái)篩子，從而保證兩種礦石的不同產(chǎn)品粒度要求。當(dāng)金口嶺礦閉坑以后，自產(chǎn)礦結(jié)束，再將粗碎、中碎改造成一段碎礦，將篩分機(jī)篩孔尺寸改為14mm。
該方案具有不改變?cè)榈V工藝流程，改造周期短，方案實(shí)施后細(xì)碎排礦口在一定范圍內(nèi)可任意調(diào)節(jié)，彌補(bǔ)了現(xiàn)有流程的不足，對(duì)設(shè)備保護(hù)好（液壓遇鐵器等排礦口可自動(dòng)擴(kuò)大）、投資適中（約150萬元）。缺點(diǎn)是對(duì)破碎爐渣而言，生產(chǎn)成本與現(xiàn)有流程相比節(jié)約不大（僅細(xì)碎裝機(jī)容量降低125kW），自產(chǎn)礦與爐渣混礦無法徹底解決。
該方案實(shí)施后，可以使轉(zhuǎn)爐渣碎礦產(chǎn)品粒度降至16mm以下，使球磨能力由現(xiàn)在的14t/h增加到18t/h，提高生產(chǎn)效率28%以上，顯著降低生產(chǎn)成本，年創(chuàng)經(jīng)濟(jì)效益60萬元以上。
3.2方案2
保持現(xiàn)有系統(tǒng)不變，處理自產(chǎn)銅礦石。增加一套碎礦處理系統(tǒng)（采用二段一閉路流程），專門用于破碎轉(zhuǎn)爐渣。
該方案優(yōu)點(diǎn)為爐渣破碎工藝流程簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低(可降低裝機(jī)容量250kW、減少運(yùn)輸皮帶100mm)；不易造成自產(chǎn)礦與爐渣混礦，減少金屬流失，降低球磨給礦粒度，增加球磨臺(tái)效、降低磨浮生產(chǎn)成本。缺點(diǎn)是投資較大（約500萬元），且自產(chǎn)礦閉坑后現(xiàn)有碎礦廠房無法利用。
該方案實(shí)施后所創(chuàng)效益與方案1相同，但投資回收期較長(zhǎng)，原工藝設(shè)施浪費(fèi)、損失嚴(yán)重。
3.3方案3
保持現(xiàn)有系統(tǒng)不變處理轉(zhuǎn)爐渣，篩孔尺寸可選用16mm，增加一臺(tái)細(xì)碎型顎式破碎機(jī)，作為自產(chǎn)礦細(xì)碎設(shè)備，實(shí)行三段開路，即將篩上產(chǎn)品通過新增細(xì)碎型顎式破碎機(jī)開路破碎后送入細(xì)礦倉(cāng)，處理自產(chǎn)礦的碎礦流程如圖2所示。處理轉(zhuǎn)爐渣時(shí)，采用現(xiàn)有三段一閉路流程。
該方案主要優(yōu)點(diǎn)為投資省（僅需要30萬元左右）、改造周期短等。缺點(diǎn)很明顯，主要表現(xiàn)為開路碎礦無法保證自產(chǎn)礦石產(chǎn)品粒度，自產(chǎn)礦與爐渣混礦無法徹底解決。
3.4方案4
保持現(xiàn)有系統(tǒng)不變處理自產(chǎn)礦(用1臺(tái)振動(dòng)篩，篩孔尺寸改為22mm)，另1臺(tái)篩子供轉(zhuǎn)爐渣系統(tǒng)用，新加1臺(tái)慣性圓錐破碎機(jī)，作為轉(zhuǎn)爐渣細(xì)碎設(shè)備，其產(chǎn)品粒度為- 12mm，破碎流程同圖2。該方案主要優(yōu)點(diǎn)為投資適中（約200萬元），改造周期短，產(chǎn)品粒度細(xì)等；缺點(diǎn)是慣性圓錐破碎機(jī)國(guó)內(nèi)產(chǎn)品生產(chǎn)能力較低(40t/h)，致使碎礦開車時(shí)間延長(zhǎng)、襯板磨損快、影響生產(chǎn)、增加成本，同時(shí)，自產(chǎn)礦與爐渣混礦無法徹底解決，不利于提高工作效率等。
根據(jù)以上分析，筆者贊同方案1，該方案雖然存在不少缺點(diǎn)，但既解決了目前碎礦工藝存在的問題，又可在井下閉坑后充分利用原有設(shè)施，且技改投資比較適中。筆者認(rèn)為，無論采用何種方案都必須對(duì)現(xiàn)有的自定中心振動(dòng)篩( S221500×3000)進(jìn)行改造，選用高效率的篩分設(shè)備。
4、結(jié) 論
金口嶺銅礦選廠碎礦工藝流程必須進(jìn)行改造。依筆者所提方案1實(shí)施，即將現(xiàn)有PYD2100彈簧圓錐破碎機(jī)改為單缸液壓短頭型破碎機(jī)( PYY1650/100型)，使排礦口調(diào)整容易，并適應(yīng)生產(chǎn)要求。同時(shí)，振動(dòng)篩篩孔尺寸分別為22mm和16mm，處理銅礦石用2臺(tái)篩子，處理轉(zhuǎn)爐渣用1臺(tái)篩子，從而保證兩種礦石的不同產(chǎn)品粒度要求。當(dāng)金口嶺礦閉坑以后，再將粗碎、中碎改造成一段碎礦，將篩分機(jī)篩孔尺寸改為14mm。投資可控制在150萬元左右。在保持自產(chǎn)礦產(chǎn)品粒度基本不變的前提下，可以將轉(zhuǎn)爐渣碎礦產(chǎn)品粒度降至16mm以下，使球磨與浮選能力在不進(jìn)行任何改造的情況下，由現(xiàn)在的14t/h增加到18t/h，提高生產(chǎn)能力28%以上，年創(chuàng)經(jīng)濟(jì)效益60萬元以上。
