权利要求
1.一种高效节能的半自磨碎磨工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：矿石预处理
矿石通过颚式
破碎机破碎至粒度小于250mm，然后运送到地表原矿堆场;
步骤2：初步碎磨
原矿堆场的矿石给入半自磨机进行初步碎磨;
步骤3：筛分与分级
半自磨机的排矿经直线
振动筛筛分，筛孔3～5mm，筛下物料进入原矿泵池;
原矿泵池中的物料经
渣浆泵给入旋流器组进行控制分级，分级后的溢流再经静压旋流器检查分级;
检查分级后的溢流直接进入
浮选，溢流-200目占75%以上，浓度30～40%;
旋流器检查分级的沉砂返回所述原矿泵池;
旋流器组控制分级的底流即控制分级溢流夹带粗颗粒给入球磨机进行细磨，球磨机的排矿进入所述原矿泵池，形成闭路细磨分级循环;
步骤4：筛上物料处理
直线振动筛的筛上部分经二次振动筛筛分，筛孔15～20mm，筛上部分进入分拣系统进行废石分拣;
分拣出的废石作为砂石骨料销售，剩余部分矿石返回步骤3半自磨机再磨;
二次振动筛筛下部分进入液压对辊破碎机进行挤压破碎，破碎产品-4mm占90%以上并返回步骤3半自磨机再磨，形成闭路碎磨筛分循环回路。
2.根据权利要求1所述的一种高效节能的半自磨碎磨工艺，其特征在于，所述矿石的硬度f值为8～11。
3.根据权利要求1所述的一种高效节能的半自磨碎磨工艺，其特征在于，所述半自磨机的充填率为12%～16%，磨矿浓度控制75%～80%，以实现矿石在半自磨机内的有效研磨和自磨效果。
4.根据权利要求1所述的节能高效的半自磨碎磨新工艺，其特征在于，所述球磨机的充填率为30%～40%，磨矿浓度控制70%～75%，以实现细磨效果和能耗平衡。
5.根据权利要求1所述的节能高效的半自磨碎磨新工艺，其特征在于，所述液压对辊破碎机的破碎比为3～6，以将粒度小于15～20mm的物料高效破碎至粒度小于4mm，以实现破碎产品粒度符合后续磨机的入磨要求。
说明书
技术领域
[0001]本发明属于矿物加工技术领域，具体涉及一种高效节能的半自磨碎磨工艺。
背景技术
[0002]在矿物加工过程中，碎磨工艺是关键环节之一，其能耗和效率直接影响整个选矿流程的经济性和环保性。传统的碎磨工艺通常存在能耗高、效率低、设备磨损严重等问题，尤其是在处理硬度较高的矿石时，这些问题更为突出。因此，开发一种节能高效的碎磨工艺对于提高选矿效率、降低生产成本具有重要意义。
发明内容
[0003]本发明提供了一种高效节能的半自磨碎磨工艺，通过对矿石的分级、碎磨、筛分和循环利用等环节进行优化，实现高效节能的碎磨效果。
[0004]为此，本发明采用如下技术方案：
一种高效节能的半自磨碎磨工艺，包括以下步骤：
步骤1：矿石预处理
矿石通过颚式破碎机破碎至粒度小于250mm，然后运送到地表原矿堆场;
步骤2：初步碎磨
原矿堆场的矿石给入半自磨机进行初步碎磨;
步骤3：筛分与分级
半自磨机的排矿经直线振动筛筛分，筛孔3～5mm，筛下物料进入原矿泵池;
原矿泵池中的物料经渣浆泵给入旋流器组进行控制分级，分级后的溢流再经静压旋流器检查分级;
检查分级后的溢流直接进入浮选，溢流-200目占75%以上，浓度30～40%;
旋流器检查分级的沉砂返回所述原矿泵池;
旋流器组控制分级的底流即控制分级溢流夹带粗颗粒给入球磨机进行细磨，球磨机的排矿进入所述原矿泵池，形成闭路细磨分级循环;
步骤4：筛上物料处理
直线振动筛的筛上部分经二次振动筛筛分，筛孔15～20mm，筛上部分进入分拣系统进行废石分拣;
分拣出的废石作为砂石骨料销售，剩余部分矿石返回步骤3半自磨机再磨;
二次振动筛筛下部分进入液压对辊破碎机进行挤压破碎，破碎产品-4mm占90%以上并返回步骤3半自磨机再磨，形成闭路碎磨筛分循环回路。
[0005]进一步地，所述矿石的硬度的f值为8～11。
[0006]进一步地，所述半自磨机的充填率为12%～16%，磨矿浓度控制75%～80%，以实现矿石在半自磨机内的有效研磨和自磨效果。
[0007]进一步地，所述球磨机的充填率为30%～40%，磨矿浓度控制70%～75%，以实现细磨效果和能耗平衡。
[0008]进一步地，所述液压对辊破碎机的破碎比为3～6，以将粒度小于15～20mm的物料高效破碎至粒度小于4mm，以实现破碎产品粒度符合后续磨机的入磨要求。
[0009]进一步地，所述两级旋流器的综合分级效率达到85%以上，能够有效分离出粒度小于200目的细粒物料，能有效避免控制分级溢流夹粗现象，确保浮选入料粒度的均匀性。
[0010]本发明的有益效果在于：
1. 传统工艺中，分级设备通常较为单一，入料粒度分布宽广，且缺乏闭路循环设计，导致物料粒度控制不够精准，碎磨效率较低。本发明通过多级分级和闭路循环的结合，解决了这一问题，实现窄粒级碎磨和分级，显著提升了工艺的高效性和节能性。
[0011]多级分级与闭路循环系统：本发明采用了多级筛分和分级设备(如直线振动筛、旋流器组、静压旋流器等)，结合闭路循环设计，实现了对矿石粒度的精准控制和高效分级。这种设计不仅确保了后续浮选工艺的入料粒度要求，还通过循环利用未达标物料，提高了整体碎磨效率，减少了无效作业。
[0012]2.传统工艺中，废石的分离通常依赖人工手选或简单的物理筛选，效率低且不精准。AI智能分拣机的使用实现了自动化、高精度的废石分离，是本发明在资源回收利用方面的重大创新。
[0013]AI智能分拣技术：引入废石AI图像智能识别与分拣技术，高效识别并分拣出筛上物料中废石，并将其作为砂石骨料销售。这一技术的应用不仅提高了废石利用率，还减少了废石进入后续磨矿、浮选流程的无用物料，节约了
浮选药剂，降低了设备磨损和能耗。
[0014]3.液压对辊破碎机广泛应用在砂石厂，在矿物加工中的应用并不常见，本发明将其引入碎磨工艺，填补了传统工艺中对中等粒度物料处理能力不足的空白，提升了整个工艺的灵活性和适应性。
[0015]液压对辊破碎机的应用：对于粒度小于15～20mm的物料，采用液压对辊破碎机(辊间隙4～5mm)进行挤压破碎，破碎产品粒度小于4mm的占比达到90%以上。该设备能量转化系数高，能够将半自磨机难磨的顽石高效破碎至适合球磨机细磨的粒度范围，进一步优化了碎磨流程。
[0016]4.综合节能与高效设计：
传统碎磨工艺能耗较高，尤其是在处理硬度较高的矿石时。本发明通过系统优化和设备选型的创新，实现了节能与高效的双重目标，具有显著的经济和环境效益。
[0017]通过优化设备选型(如半自磨机、球磨机、旋流器等)和工艺流程，本发明在保证矿石碎磨效果的同时，显著降低了能耗。例如，半自磨机和球磨机的参数优化(如转速、充填率、磨矿浓度等)确保了设备运行在最佳状态，减少了不必要的能耗。
附图说明
[0018]图1是本发明半自磨碎磨工艺的工艺流程图。
具体实施方式
[0019]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明：
步骤1：矿石预处理
矿石(硬度的f值小于11)通过井下颚式破碎机破碎至粒度小于250mm，然后通过提升设备运送到地表选矿的原矿堆场。
[0020]步骤2：初步碎磨
矿石从原矿堆场经重板
给料机和皮带运输机给入半自磨机进行初步碎磨。
[0021]步骤3：筛分与分级
半自磨机的排矿经直线振动筛(筛孔3～5mm)筛分，筛下物料进入原矿泵池;
原矿泵池中的物料经渣浆泵给入旋流器组进行控制分级，分级后的溢流再经静压旋流器检查分级;
检查分级后的溢流(-200目占75%以上，浓度30～40%)直接进入浮选;旋流器检查分级的沉砂返回原矿泵池;
旋流器组控制分级的底流(控制分级溢流夹带粗颗粒)给入球磨机进行细磨，球磨机的排矿进入原矿泵池，形成闭路细磨分级循环;
步骤4：筛上物料处理
直线振动筛的筛上部分经二次振动筛(筛孔15～20mm)筛分，筛上部分进入AI智能分拣系统进行废石分拣;分拣出的废石作为砂石骨料销售，剩余部分矿石返回半自磨机再磨;
二次振动筛筛下部分进入液压对辊破碎机进行挤压破碎，破碎产品(-4mm占90%以上)返回半自磨机，形成闭路碎磨筛分循环回路。
[0022]其中，AI智能分拣技术引入半自磨碎磨工艺，用于分拣半自磨机排出顽石中的废石，不但巧妙杜绝了原半自磨碎磨工艺频繁出现的半自磨机阶段性“涨肚”、顽石破碎机“过铁”等行业技术难题，抛出的废石不需要进一步磨矿、浮选，节约了选矿成本，废石还可以作为优质砂石骨料产品直接销售。
[0023]AI智能分拣技术可采用以下现有设备实现：
江西赣州好朋友科技有限公司，XRT-1400型智能图像X射线分拣机。
[0024]北京霍里思特科技有限公司，X射线探测器、X射线算法识别和智能软件、高速喷吹控制等成套设备和技术。
[0025]湖南军芃科技有限公司，智能矿石分拣系统。
[0026]本发明的工艺流程简单，设备配置合理，能够显著提高碎磨效率，降低能耗，同时实现资源的高效回收利用，具有广阔的应用前景。
[0027]对比例(实施新发明前：未引入智能分拣、对辊破碎机、静压旋流器检查分级、小尺寸筛分等创新方法)：
甘肃某硫化
铅锌矿井下矿石(硬度8～11，粒度-250mm)，通过提升运输设备运送到地表选厂的原矿堆场，再由重板给料机和皮带运输机输送至半自磨机(型号Φ7.0×3.50m)进行初步碎磨。半自磨机利用矿石自身的研磨作用，将矿石进一步破碎至-60mm。半自磨机的转速控制在12.2r/min，以确保矿石在磨机内的有效研磨和自磨效果。
[0028]半自磨机的排矿-60mm，经直线振动筛(型号1800×3600mm，筛孔8mm)进行筛分。筛下物料(-8mm)进入原矿泵池，原矿泵池中的物料经渣浆泵给入旋流器组(型号Φ500×4)进行控制分级。分级后的溢流(粒度小于200目占比70%以上，浓度32～35%)直接进入浮选。旋流器组控制分级的底流(控制分级溢流夹带粗颗粒)给入球磨机(型号Φ5.03×8.00m)进行细磨。球磨机的排矿进入原矿泵池，形成闭路细磨分级循环。球磨机的充填率为35%～40%，磨矿浓度控制在75%～80%，以实现最佳的细磨效果和能耗平衡。
[0029]直线振动筛的筛上部分(+8mm)返回半自磨机再磨。
[0030]生产实践表明：
(1)对比例因顽石累积频繁性造成半自磨机“涨肚”，操作中不得不阶段性停止新给矿石(每2小时停矿5至10分钟)给半自磨机消化顽石创造条件，即选矿系统每天有1～2小时无新给矿石运行(无效运行)，从而使选厂日处理原矿量较设计降低208～416吨，导致碎磨及浮选成本相应上升。
[0031](2)对比例直线筛的筛孔尺寸为+8mm，使细磨设备球磨机(型号Φ5.03×8.00m)的入磨粒度粗，造成球磨机磨矿效率很低，从而使球磨机运行负荷高达80%以上，钢球消耗达1.15kg/t矿，磨矿成本较高。
[0032](3)对比例筛上物料含铁质杂物多，无法彻底除去，使顽石破碎机因频繁被卡铁无法运行。
[0033](4)对比例只通过旋流器组(型号Φ500×4)进行控制分级，溢流产品中夹带的粗颗粒容易沉淀在
浮选机底部，造成浮选机运行效率降低，需频繁清理造成金属流失。
[0034](5)对比例无法在碎磨工序将最难磨且没有可选价值的废石直接分离出来，很难从根源上提升系统处理能力，无法节约后续作业浪费的电能和药剂等材料。
实施例
[0035]如附图1所示，甘肃某硫化铅锌矿井下矿石(硬度8～11，粒度-250mm)，通过提升运输设备运送到地表选厂的原矿堆场，再由重板给料机和皮带运输机输送至半自磨机(型号Φ7.0×3.50m)进行初步碎磨。半自磨机利用矿石自身的研磨作用，将矿石进一步破碎至-60mm。半自磨机的转速控制在12.2r/min，以确保矿石在磨机内的有效研磨和自磨效果。
[0036]半自磨机的排矿经直线振动筛(型号1800×4500mm，筛孔3mm)进行筛分。筛下物料(-3mm)进入原矿泵池，原矿泵池中的物料经渣浆泵给入旋流器组(型号Φ500×4)进行控制分级。分级后的溢流再经静压旋流器(型号Φ840×1)进行检查分级，检查分级后的溢流(粒度小于200目占比76%以上，浓度32～35%)直接进入浮选。旋流器检查分级的沉砂返回原矿泵池，形成闭路循环。旋流器组控制分级的底流(控制分级溢流夹带粗颗粒)给入球磨机(型号Φ5.03×8.00m)进行细磨。球磨机的排矿进入原矿泵池，形成闭路细磨分级循环。球磨机的充填率为35%～40%，磨矿浓度控制在75%～80%，以实现最佳的细磨效果和能耗平衡。
[0037]直线振动筛的筛上部分(+3mm)经二次振动筛(型号1200×2400mm，筛孔15mm)进行筛分。筛上部分(+15mm)进入AI智能分拣机(型号T600)进行废石分拣。分拣出的废石(+15～-60mm)作为优质砂石骨料销售，拣剩的矿石(精矿)返回半自磨机再磨。二次振动筛筛下部分(-15mm)进入液压对辊破碎机(型号1200×900mm)进行挤压破碎。液压对辊破碎机的破碎比为3.75，能够将粒度为-15mm的物料高效破碎至-4mm，破碎产品返回半自磨机，形成闭路碎磨筛分循环回路。
[0038]工业试验表明：
(1)本发明工艺的增加的对辊破碎和废石分拣设备，大幅度提高了对半自磨入磨物料中临界粒度矿粒的破碎和磨矿效率，彻底杜绝了原工艺(SAB工艺)因顽石积累造成的半自磨机周期性“涨肚”现象。
[0039](2)本发明工艺将直线筛的筛孔尺寸由原工艺的8mm降低到3mm，使球磨机(型号Φ5.03×8.00m)的入磨粒度由-8mm降低到-3mm(达到球磨机理论最佳入磨粒度)，从而使球磨机运行负荷降低30%以上，碎磨系统总运行功率降低397.5Kwh/h，钢球消耗减少0.04kg/t矿。
[0040](3)本发明工艺通过增加二次振动筛(筛孔15mm)筛分，筛上物料(+15～-60mm)进入AI智能分拣机分拣废石，筛下物料(+3～-15)进入液压对辊机挤压破碎，既满足了分拣机可选粒级(+15～-60mm)的要求，又将顽石中夹带的铁质杂物(+15mm)筛选至筛上物料，巧妙规避了对辊破碎机(顽石破碎机)的过铁问题。
[0041](4)本发明工艺通过在Φ500旋流器组控制分级溢流箱与原矿采样机之间嵌入Φ840旋流器进行检查分级，有效避免了控制分级溢流产品夹粗现象，使两级分级综合质效率达到86.67%，磨矿细度较原工艺提高2.9%。
[0042](5)本发明工艺通过引入AI智能分拣技术，在碎磨工序将最难磨且没有可选价值的废石分离出来作为优质砂石骨料销售，不仅后续作业无需浪费电能和药剂等材料处理这部分物料，还能为公司增加一个砂石骨料产品。
说明书附图(1)
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“高效节能的半自磨碎磨工艺” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
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编辑：北方有色网
来源：金徽矿业股份有限公司
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