劉 俊

（安徽開發(fā)礦業(yè)有限公司）

安徽霍邱地區(qū)鐵礦儲量大、分布集中，已查明鏡鐵礦資源儲量約20 億t［1-3］。安徽開發(fā)礦業(yè)有限公司李樓鐵礦擁有地質(zhì)儲量2.76 億t，是華東地區(qū)地質(zhì)儲量最大的礦山，隸屬于中國五礦集團五礦礦業(yè)控股有限公司，設計年處理礦石500 萬t，采出TFe 品位31.65%［4］。礦石金屬礦物主要為鏡鐵礦，其次為磁鐵礦和赤鐵礦，少量菱鐵礦、褐鐵礦；脈石礦物主要是石英，其次為閃石和云母，少量石榴石、藍晶石和綠泥石，微量磷灰石、碳酸鹽礦物等［5］。鏡鐵礦屬于難選赤鐵礦的一種類型，為赤鐵礦變種。

近年來，安徽開發(fā)礦業(yè)有限公司隨著生產(chǎn)任務的不斷增加，破碎篩分系統(tǒng)被迫犧牲日檢時間維持生產(chǎn)，造成系統(tǒng)作業(yè)率居高不下。為了進一步提高鏡鐵礦系統(tǒng)的生產(chǎn)效率，降低系統(tǒng)生產(chǎn)循環(huán)負荷，確保破碎篩分系統(tǒng)平穩(wěn)高效運行，結合現(xiàn)場實際，對現(xiàn)有供礦系統(tǒng)生產(chǎn)工藝進行了優(yōu)化研究。

1 破碎篩分系統(tǒng)概況

該礦設計碎礦流程采用三段一閉路破碎工藝，粗碎在井下完成，中碎采用1 臺CH870EC 圓錐破碎機，細碎采用2 臺CH870EF 圓錐破碎機；篩分作業(yè)采用7 臺2YKR2460H 重型雙層圓振篩，上層篩篩孔為20 mm×25 mm，下層篩篩孔為10 mm×14 mm，產(chǎn)品粒度要求-10 mm 含量大于85%。破碎篩分工藝流程見圖1。

2 主要研究內(nèi)容

研究內(nèi)容主要分為破碎機參數(shù)升級優(yōu)化和圓振篩新型篩網(wǎng)改造兩部分。通過調(diào)整破碎機的偏心距和改變篩網(wǎng)的固定方式、結構等，提高破碎效率，增加篩網(wǎng)的開孔率，加大下層篩網(wǎng)合格粒級的通過率，提高整個篩分效率，減少循環(huán)量，降低細碎負荷，最終提高系統(tǒng)供礦臺時量，具體實施內(nèi)容如下。

2.1 破碎機效率優(yōu)化

（1）優(yōu)化前CH870EF 圓錐細碎機功率480 kW、壓力4.2 Mpa、偏心距74 mm、排料口尺寸21.5 mm，測定其給、排料數(shù)據(jù)，通過測定數(shù)據(jù)計算實際破碎處理能力，結果見表1。

注：優(yōu)化前的臺時效率為711 t/h（-11 mm產(chǎn)品）。

由表1 可知，經(jīng)破碎機破碎后最終產(chǎn)品-11 mm粒級的排料產(chǎn)率為48.81%，返回量為51.19%，根據(jù)生產(chǎn)需要，破碎機的各項參數(shù)可以再調(diào)整。

（2）調(diào)整CH870EF 圓錐細碎機偏心距為68 mm，其他條件不變，測定其給、排料數(shù)據(jù)，通過測定數(shù)據(jù)計算實際破碎處理能力，試驗結果見表2。

注：優(yōu)化后的臺時效率為814 t/h（-11 mm產(chǎn)品）。

由表1、表2 可知，優(yōu)化前破碎機偏心距為74 mm時，處理量達711 t/h，-11 mm 產(chǎn)品產(chǎn)率偏低，系統(tǒng)返回量偏大（51.19%）；優(yōu)化后破碎機偏心距為68 mm，實際處理量高達814 t/h，設備各項參數(shù)運行穩(wěn)定；優(yōu)化前后-11 mm 粒級臺時處理量相差103 t/h；整體分析，偏心距調(diào)整為68 mm、壓力4.2 Mpa 時，系統(tǒng)效率可穩(wěn)定運行。

2.2 篩分系統(tǒng)優(yōu)化

2.2.1 優(yōu)化前試驗數(shù)據(jù)

對現(xiàn)有圓振篩篩分效率進行測定，在不同時間對7#圓振篩各產(chǎn)品采樣3 次，上層篩網(wǎng)尺寸為20 mm×25 mm 并對其篩分效率進行測定，測定結果見表3～表5。

由表3～表5可知，原礦的粒級組成有所波動，因此篩分效率亦發(fā)生波動，總機篩分效率約75%，而上層篩篩分效率約90%，明顯高于總機篩分效率。根據(jù)以上數(shù)據(jù)推斷，由于上層篩篩孔較大，物料較容易通過，所以上層篩篩分效率較高，大部分物料通過上層篩，導致下層篩負荷過大，從而導致總機篩分效率較低。

2.2.2 優(yōu)化后試驗數(shù)據(jù)

結合以上試驗結果及生產(chǎn)實際，現(xiàn)場將圓振篩上層篩網(wǎng)尺寸縮小為20 mm×20 mm，并在改造后進行2次篩分效率測定。

（1）篩孔尺寸優(yōu)化后篩分效率測定。對6#圓振篩各產(chǎn)品進行采樣，進行篩分試驗，不同時間測定數(shù)據(jù)見表6、表7。

由表6、表7 可知，總機篩分效率約83%，較更換前提高約8%；上層篩篩分效率約77%，上層篩篩分效率與總機篩分效率差值較優(yōu)化前有明顯改善。

（2）圓振篩優(yōu)化前后對比試驗。為更加準確的考察圓振篩優(yōu)化的效果，對6#圓振篩（優(yōu)化后）與7#圓振篩（優(yōu)化前）進行對比試驗，試驗盡量確保兩臺圓振篩原礦粒級相近，對兩臺試驗篩進行采樣分析，對比數(shù)據(jù)見表8、表9。

由表8、表9可知，優(yōu)化前圓振篩的平均篩分效率約68%，優(yōu)化后圓振篩的平均篩分效率約85%，較優(yōu)化前提高了17個百分點，篩分效率明顯提高；從圓振篩返回物料數(shù)據(jù)可知，優(yōu)化前圓振篩-10 mm 粒級含量約27%，優(yōu)化后-10 mm 粒級含量約17%，-10 mm粒級含量降低10個百分點；根據(jù)試驗數(shù)據(jù)可知，原礦中-10 mm 粒級含量約55%，計算可得優(yōu)化前返回物料產(chǎn)率61.6%，篩下物料產(chǎn)率38.4%；優(yōu)化后返回物料產(chǎn)率54.2%，篩下物料產(chǎn)率45.8%。

依據(jù)上述數(shù)據(jù)，在圓振篩篩下物料量同等條件下，通過理論計算可知，給礦量減少約16%，返回物料量減少約26%。

3 經(jīng)濟效益

（1）對篩分效率優(yōu)化后，破碎產(chǎn)品產(chǎn)量由711 t/h提高至814 t/h，破碎機處理能力提高了103 t/h，確保了后續(xù)磨礦系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

（2）優(yōu)化后，破碎系統(tǒng)襯板單耗由0.07 kg/t 降低至0.05 kg/t，按年處理原礦500萬t計算，襯板價格3.6萬元/套，年可降低襯板使用費用180 萬元；破碎篩分系統(tǒng)每年可減少運行時間890 h，功率總計4 035 kW，電價按0.6 元/kW計，年減少電費172.4 萬元。

（3）項目實施后，年可減少篩網(wǎng)12 套，每套篩網(wǎng)價格1.4 萬元，年可降低篩網(wǎng)費用16.8 萬元。破碎篩分系統(tǒng)優(yōu)化后可創(chuàng)效約347.48 萬元/a。

4 結論

（1）安徽開發(fā)礦業(yè)破碎篩分系統(tǒng)優(yōu)化升級改造后，增加了破碎機的處理量，提高了破碎效率，減少了系統(tǒng)循環(huán)負荷，降低了系統(tǒng)作業(yè)率。

（2）在圓振篩篩下物料量同等的條件下，通過理論計算可知給礦量減少約16%，返回物料量減少約26%。

（3）通過篩網(wǎng)優(yōu)化，改造后的篩網(wǎng)開孔率增加5.24%，有效地提高了篩分效率，降低了系統(tǒng)循環(huán)負荷，經(jīng)濟效益顯著。