权利要求
1.一种高效节能的矿石碎磨矿工艺，其特征在于，包括半自磨机启用状态和停用状态两种工作模式：
当半自磨机停用时，包括以下步骤：
(I)、原矿经旋回
破碎机进行粗破碎，粗破碎产品经皮带转运至主矿仓;
(II)、主矿仓矿石通过振动给矿机经皮带输送至
振动筛进行预先筛分，得到筛上矿石和筛下矿石;
(III)、筛上矿石给入圆锥破碎机，得到圆锥破碎机产品，圆锥破碎机产品经皮带转运至主矿仓，重复步骤(II);
(IV)、筛下矿石进入高压辊磨机，得到高压辊磨机产品;所述高压辊磨机产品经分选分为边料产品和中心产品;边料产品返回高压辊磨机再次破碎;中心产品直接进入溢流型球磨机，得到磨矿矿浆;所述磨矿矿浆通过管道自流进入泵池;
(V)、泵池矿浆通过
渣浆泵输送至旋流器进行分级，得到沉砂矿浆和溢流矿浆;所述溢流矿浆通过管道自流进入
浮选系统进行浮选作业，沉砂矿浆返回溢流型球磨机中继续进行磨矿;
当半自磨机启用时，包括以下步骤：
(1)、原矿经旋回破碎机进行粗破碎，破碎产品经皮带转运至主矿仓;
(2)、主矿仓矿石通过振动给矿机经皮带输送至振动筛进行预先筛分，得到筛上矿石和筛下矿石;筛下矿石进入高压辊磨机，得到高压辊磨机产品;
(3)、主矿仓矿石通过振动给矿机经皮带输送至振动筛进行预先筛分，得到筛上矿石和筛下矿石;筛上矿石与第一循环料合并进入圆锥破碎机，得到中碎产品;筛下矿石进入高压辊磨机，得到高压辊磨机产品;
(4)、中碎产品经振动给矿机形成第二循环料，与半自磨给料皮带上的原料混合，给入半自磨机，形成闭路循环系统;
(5)、所述高压辊磨机产品经分选分为边料产品和中心产品;边料产品返回高压辊磨机再次破碎;中心产品可选择：
(a)经半自磨给料皮带进入半自磨机，参与步骤(2)至(4)的闭路循环系统;或;
(b)直接进入溢流型球磨机，得到磨矿矿浆;所述磨矿矿浆通过管道自流进入泵池;
(6)、泵池矿浆通过渣浆泵输送至旋流器进行分级，得到沉砂矿浆和溢流矿浆;所述溢流矿浆通过管道自流进入浮选系统进行浮选作业，沉砂矿浆返回溢流型球磨机中继续进行磨矿。
2.根据权利要求1所述的一种高效节能的矿石碎磨矿工艺，其特征在于，所述旋流器为水力旋流器。
说明书
技术领域
[0001]本发明涉及矿石碎矿、磨矿技术领域，具体的说是一种高效节能的矿石碎磨矿工艺，适用于大型选矿厂的矿石处理，旨在解决现有碎磨工艺中存在的能耗高、钢耗大、处理量波动大等问题。
背景技术
[0002]在矿物加工领域，矿石的破碎粉磨作业是关键环节，其能耗占矿物加工总能耗的70%以上，碎磨工艺的优劣直接决定着选厂的生产工艺指标和经济效益。
[0003]早期的碎磨工艺主要采用传统的多段破碎和球磨工艺，该工艺虽然技术成熟，但存在流程复杂、投资成本高、占地面积大、能耗和钢耗显著等问题。随着行业的发展，半自磨工艺逐渐兴起并在国内外大型矿山广泛应用。半自磨工艺流程具有工艺流程简单、投资成本低、占地面积小及操作人员少等突出优点，有效简化了生产流程，降低了初期投资和运营成本。
[0004]然而，半自磨流程在应用过程中暴露出一系列亟待解决的问题。一方面，钢耗大、能耗高的问题显著，大量的钢球消耗增加了生产成本，同时高能耗也不符合绿色节能的发展趋势。另一方面，其处理量受矿石性质、给矿粒度影响波动大，当矿石硬度、结构等性质发生变化或给矿粒度不均匀时，半自磨机的工作效率和处理能力会大幅波动，影响选厂的稳定生产。此外，半自磨系统还存在顽石产率低、顽石破碎效果不佳等问题，顽石无法得到有效破碎处理，不仅降低了磨矿系统的产能，还可能导致设备磨损加剧。
[0005]为解决上述问题，行业内尝试引入高压辊磨等技术，但传统的单一工艺难以实现与矿石性质、给矿粒度的高度匹配，无法充分发挥不同设备的协同优势。因此，如何开发一种高效节能的碎磨矿工艺，在解决钢耗、能耗高的同时，强化顽石破碎效果，以最大限度地提高磨矿系统产能和降低磨矿单位能耗，成为本领域亟待解决的技术难题。
发明内容
[0006]为解决大型选矿厂半自磨流程中钢耗大、能耗高、处理量波动大等问题，本发明提供一种高效稳定、节能、设备作业率高的矿石碎磨矿工艺，通过优化流程设计和设备组合，实现碎磨工艺与矿石性质、给矿粒度的高度适配，提高产能并降低能耗。
[0007]为了实现上述目的，本发明采用的具体方案为：
一种高效节能的矿石碎磨矿工艺，包括半自磨机启用状态和停用状态两种工作模式：
当半自磨机停用时，包括以下步骤：
(I)、原矿经旋回破碎机进行粗破碎，粗破碎产品经皮带转运至主矿仓;
(II)、主矿仓矿石通过振动给矿机经皮带输送至振动筛进行预先筛分，得到筛上矿石和筛下矿石;
(III)、筛上矿石给入圆锥破碎机，得到圆锥破碎机产品，圆锥破碎机产品经皮带转运至主矿仓，重复步骤(II);
(IV)、筛下矿石进入高压辊磨机，得到高压辊磨机产品;所述高压辊磨机产品经分选分为边料产品和中心产品;边料产品返回高压辊磨机再次破碎;中心产品直接进入溢流型球磨机，得到磨矿矿浆;所述磨矿矿浆通过管道自流进入泵池;
(V)、泵池矿浆通过渣浆泵输送至旋流器进行分级，得到沉砂矿浆和溢流矿浆;所述溢流矿浆通过管道自流进入浮选系统进行浮选作业，沉砂矿浆返回溢流型球磨机中继续进行磨矿;
当半自磨机启用时，包括以下流程：
(1)、原矿经旋回破碎机进行粗破碎，破碎产品经皮带转运至主矿仓;
(2)、主矿仓矿石通过振动给矿机经皮带输送至振动筛进行预先筛分，得到筛上矿石和筛下矿石;筛下矿石进入高压辊磨机，得到高压辊磨机产品;
(3)、主矿仓矿石通过振动给矿机经皮带输送至振动筛进行预先筛分，得到筛上矿石和筛下矿石;筛上矿石与第一循环料合并进入圆锥破碎机，得到中碎产品;筛下矿石进入高压辊磨机，得到高压辊磨机产品;
(4)、中碎产品经振动给矿机形成第二循环料，与半自磨给料皮带上的原料混合，给入半自磨机，形成闭路循环系统;
(5)、所述高压辊磨机产品经分选分为边料产品和中心产品;边料产品返回高压辊磨机再次破碎;中心产品可选择：
(a)经半自磨给料皮带进入半自磨机，参与步骤(2)至(4)的闭路循环系统;或;
(b)直接进入溢流型球磨机，得到磨矿矿浆;所述磨矿矿浆通过管道自流进入泵池;
(6)、泵池矿浆通过渣浆泵输送至旋流器进行分级，得到沉砂矿浆和溢流矿浆;所述溢流矿浆通过管道自流进入浮选系统进行浮选作业，沉砂矿浆返回溢流型球磨机中继续进行磨矿。
[0008]进一步地，所述旋流器为水力旋流器。
[0009]有益效果：
(1)本发明创造性设计了“高压辊磨-球磨”与“高压辊磨-半自磨-球磨”(半自磨机启用时)流程共存的碎磨工艺，有效运用了半自磨流程和两段破碎-高压辊磨流程的协同效应。半自磨流程的简单高效与高压辊磨的强化破碎相结合，实现碎磨工艺与矿石性质、给矿粒度的高度匹配。例如，对于硬度较高的矿石，可通过高压辊磨预先“弱化”矿石，改善半自磨和球磨机的给料粒度，使半自磨机能够更高效地处理物料，降低能耗。
[0010](2)粗碎矿堆矿石可同时为半自磨系统和中碎-高压辊磨系统供矿，中碎产品又可为半自磨供矿，高压辊磨中心料产品既能为半自磨供矿，亦可为球磨机供矿。多种供矿方式相互连通，增加了碎磨系统的灵活性和优化机会。当半自磨机需要停机维护时，可通过调整供矿路径，使物料经高压辊磨-球磨流程继续处理，保障整个碎磨系统的连续运行，有效提高设备作业效率，减少停机损失。
[0011](3)创新了半自磨入磨预先破碎工艺和顽石两段破碎工艺，符合“多碎少磨”的技术理念。中碎后引入高压辊磨细碎，利用高压辊磨机的高压作用使矿石内部产生大量裂纹，将矿石“弱化”，在后续磨矿过程中，矿石更容易被破碎和磨细，从而强化矿石破碎效果。半自磨机有三种不同进料流(原矿、中碎产品、高压辊磨中心产品)，极大优化了半自磨入磨粒度级配，使半自磨机内的物料粒度分布更加合理，减少了粗颗粒物料对设备的磨损，同时提高了半自磨破碎效率。通过这些措施，有效降低了碎磨系统能耗，提高了碎磨系统产能。例如，在相同处理量下，单位能耗可显著降低，同时产能得到提升。
[0012](4)结合现有高压辊磨机和半自磨机的技术优势，开发了一种经济合理、灵活多变与矿石性质高度适配的碎磨工艺，融合了半自磨给料预先破碎、顽石两段破碎、高压辊磨-球磨等工艺。该工艺可根据不同矿石的性质(如硬度、结构、含泥量等)和给矿粒度，灵活调整各环节的工艺参数和物料流向，实现最佳的碎磨效果。有效降低半自磨机单位功耗，提高半自磨机处理量，属于高效稳定节能型碎磨工艺，对大型选矿厂的碎磨工艺优化、产能提升、降本增效等具有重要指导意义，可显著提高选矿厂的经济效益和市场竞争力。
附图说明
[0013]图1为本发明中矿石碎磨矿工艺流程示意图。
[0014]附图标记：1、旋回破碎机，2、主料仓和振动给矿机，3、振动筛，4、圆锥破碎机，5、高压辊磨机，6、半自磨机，7、泵池，8、溢流型球磨机，9、旋流器。
具体实施方式
[0015]下面将结合具体实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
[0016]实施例1
一种高效节能的矿石碎磨矿工艺(启用半自磨机)，包括如下步骤：
(1)粗碎作业：将原矿石给入旋回破碎机1进行粗碎作业，旋回破碎机1排矿口尺寸CSS=165mm，得到粗碎产品中-110mm粒级含量占粗碎产品总质量的80%;粗碎产品经皮带输送至主矿仓2;此步骤通过旋回破碎机1将原矿初步破碎至合适粒度，为后续磨矿提供原料，皮带输送保证了物料运输的稳定性和连续性;
(2)半自磨与筛分：主矿仓2与振动给矿机相邻，主矿仓矿石通过振动给矿机给料、半自磨给料皮带给入半自磨机6进行磨矿，磨矿产品经圆筒筛筛分(15mm×35mm)，圆筒筛筛上物料为顽石;所述筛上顽石-27mm粒级含量占其顽石总质量的80%，顽石通过皮带转运至振动给矿机，形成第一循环料;所述筛下矿浆进入泵池7，矿浆中-1.9mm粒级含量占其所含矿石总质量的80%。此步骤中，半自磨机6对粗碎矿石进行磨矿，圆筒筛将磨矿产品分为顽石和矿浆，顽石返回振动给矿机形成第一循环料，确保顽石得到再次处理，提高磨矿效率，筛下矿浆进入泵池7以便后续分级处理;
(3)预先筛分：将步骤1中主矿仓矿石通过振动给矿机给料、皮带输送至振动筛3，经振动筛3(45mm×45mm)筛分得到筛上矿石和筛下矿石，所述筛下矿石中-36mm粒级含量占给料总量的80%。振动筛3的预先筛分将粗碎矿石分为筛上和筛下矿石，为后续不同的破碎处理路径提供条件，使物料根据粒度大小分别进行中碎和细碎，优化流程;
(4)中碎处理：将步骤3得到的筛上矿石与步骤2得到的第一循环料通过皮带给入圆锥破碎机4(CSS=45mm)，得到中碎产品;所述中碎产品中-55mm粒级含量占总质量的80%;所述中碎产品经皮带转运至振动给矿机，形成第二循环料;所述形成第二循环料通过皮带转运至半自磨给料皮带，与半自磨给料皮带上的主矿仓矿石混合给入半自磨机6，形成闭路循环系统。该步骤中筛上矿石与第一循环料合并经圆锥破碎机中碎，进一步减小粒度，中碎产品作为第二循环料与粗碎矿石混合进入半自磨机，形成闭路循环，确保物料充分磨矿，提高磨矿产品的粒度均匀性;
(5)高压辊磨处理：将步骤3得到的筛下矿石给入高压辊磨机5，得到高压辊磨机产品，高压辊磨机破碎产品中-16mm粒级含量占其产品总质量的80%，所述高压辊磨机产品分为边料产品和中心产品;边料产品返回高压辊磨机5再次破碎。此步骤中，筛下矿石进入高压辊磨机5进行细碎，利用高压辊磨机5的高压作用使矿石内部产生裂纹，“弱化”矿石，边料产品返回再次破碎，提高高压辊磨机5的破碎效率和产品粒度质量;
(6)中心产品处理选择：步骤5中的中心产品，通过皮带转运至半自磨给料皮带，与半自磨给料皮带上的物料混合，进入半自磨机6，参与闭路循环系统;中心产品进入半自磨机6，与其他物料混合后再次磨矿，进一步优化半自磨入磨粒度级配，提高半自磨的破碎效率和处理能力。或，直接进入溢流型球磨机8，得到磨矿矿浆;所述磨矿矿浆通过管道自流进入泵池7;
(7)旋流器分级：泵池矿浆通过渣浆泵输送至旋流器9进行分级，得到沉砂矿浆和溢流矿浆;所述溢流矿浆为合格粒级产品，溢流产品中-0.074mm粒级含量占其总质量的70%，溢流矿浆浓度30%，通过管道自流进入浮选系统进行浮选作业，所述沉砂矿浆产品通过管道自流进入溢流型球磨机8中进行再磨。旋流器分级将矿浆分为合格的溢流矿浆和需要再磨的沉砂矿浆，溢流矿浆直接进入浮选系统，提高生产效率，沉砂矿浆进行再磨处理，保证磨矿产品粒度符合要求。沉砂矿浆经球磨机再磨后，返回泵池7再次进行分级，确保物料充分磨细，提高磨矿产品质量。
[0017]实施例2
本实施例公开了一种高效节能的矿石碎磨矿工艺(停用半自磨机)，包括以下流程：
(1)、将原矿石给入旋回破碎机进行粗碎作业，旋回破碎机1排矿口尺寸CSS=165mm，得到粗碎产品中-110mm粒级含量占粗碎产品总质量的80%;粗碎产品经皮带输送至主矿仓2;
(2)、主矿仓矿石通过振动给矿机经皮带输送至振动筛3进行预先筛分，得到筛上矿石和筛下矿石;
(3)筛上矿石给入圆锥破碎机，得到圆锥破碎机产品，圆锥破碎机产品经皮带转运至主矿仓，重复步骤(II);
(4)、筛下矿石进入高压辊磨机5，得到高压辊磨机产品;所述高压辊磨机产品经分选分为边料产品和中心产品;边料产品中-25mm粒级含量占其边料总质量的80%，边料产品返回高压辊磨机5再次破碎;中心产品中-8.2mm粒级含量占其产品总质量的80%，中心产品直接进入溢流型球磨机8，得到磨矿矿浆;所述磨矿矿浆通过管道自流进入泵池7;
(5)、泵池矿浆通过渣浆泵输送至旋流器9进行分级，得到沉砂矿浆和溢流矿浆;所述溢流矿浆通过管道自流进入浮选系统进行浮选作业，沉砂矿浆返回溢流型球磨机8中继续进行磨矿。
[0018]在半自磨停机时，通过调整高压辊磨中心产品的处理路径，使其直接进入球磨机磨矿，保证整个碎磨系统的持续运行，减少停机对生产的影响，进一步体现了本发明工艺高效稳定、灵活多变的优势。
[0019]本发明公开的一种高效节能的矿石碎磨矿工艺，结合现有高压辊磨机和半自磨机的技术优势，开发了一种经济合理、灵活多变与矿石性质高度适配的碎磨工艺，融合了半自磨给料预先破碎、顽石两段破碎、高压辊磨-球磨等工艺，有效降低半自磨机单位功耗，提高半自磨机处理量。属于高效稳定节能型碎磨工艺，对大型选矿厂的碎磨工艺优化、产能提升、降本增效等具有重要指导意义。
[0020]以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非随本发明作任何形式上的限制。凡根据本发明的实质所做的等效变换或修饰，都应该涵盖在本发明的保护范围之内。
说明书附图(1)
声明：
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编辑：北方有色网
来源：中信重工机械股份有限公司
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