CN115501961A - 一种可快速达产的全自磨系统及全自磨方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可快速达产的全自磨系统及全自磨方法，包括自磨机，自磨机的出料口连接至筛板，筛板连接至第一筛分设备，第一筛分设备的第一筛下物出口连接至旋流器，旋流器分级后的粗颗粒沉砂连接至自磨机的入料口；旋流器分级后细颗粒的溢流矿浆即为自磨机产品，第一筛上物出口连接至圆锥破碎机的入料口，破碎机的出料口连接第二筛分设备，第二筛分设备的筛下合格细物料接至自磨机的入料口；本发明的全自磨系统可根据原矿性质以及磨矿细度要求，调整自磨机内磨矿介质的粒度组成与配比，从而最大限度发挥自磨机效能，利于解决当前自磨工艺能耗高，投产后无法快速达到设计产能的问题，对不同矿石具有广泛适用性，利于全自磨工艺大规模推广。

Description

一种可快速达产的全自磨系统及全自磨方法

技术领域

本发明属于矿石加工技术领域，具体涉及一种简短高效的磨矿方法以及设备的。

背景技术

碎磨工序是选矿厂耗能最高的工序，约占选矿厂耗能的80％左右，并决定了选矿厂的产能。

自磨机又称为无介质磨矿机，最大特点为不需要添加钢球作为磨矿介质，而采用被磨物料自身作为磨矿介质。来自采场爆破后大块原矿或经过粗碎的大块矿石(粒度F80100-500mm左右)直接给入自磨后，被一次性被磨细至-0.074mm左右，省去两段破碎筛分的复杂工序，具有超短流程以及超高的粉碎比。单靠一台全自磨机磨矿，效率低，配备旋流器、细碎机、振动筛等辅助设备才能将自磨效能发挥到最大，这些设备组成在一起统称为全自磨工艺。全自磨较当前传统半自磨以及球磨，流程更短，投资费用更低，能耗更低等优点，但由于技术水平要求高，投产后难以快速达到设计产能，而应用较少。

国外在上世纪对自磨工艺做了大量理论以及实验室研究，结果均表明自磨工艺各方面更为表现更为优异，也曾对全自磨工艺进行工业化生产实践，实际生产中均表现出能耗高，台效低的问题。上世纪投产不少全自磨产线，大部分都因达不到设计能力，而被迫改为半自磨或拆除。世界上最大的全自磨机（12米*12米），经过近10年的探索，取得重大进步，尤其在顽石破碎粒度达到一定细度时，自磨机可达到设计产能与能耗，这为全自磨先进理论，提供了重要的实践证明。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种简洁高效的全自磨系统及全自磨方法，其能够充分发挥全自磨的优势特点，使自磨机快速实现达产达标。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种磨矿产品全自磨系统，包括对原矿进行磨矿的自磨机，所述自磨机的出料口连接至筛板，经过所述筛板排出的矿浆进入第一筛分设备，所述第一筛分设备包括第一筛下物出口和第一筛上物出口；

所述第一筛下物出口连接至旋流器，所述旋流器的沉砂出料口通过管道连接至所述自磨机的入料口；

所述第一筛上物出口连接至圆锥破碎机的入料口，所述破碎机的出料口连接第二筛分设备，所述第二筛分设备的筛下合格细物料的出料口连接至所述自磨机的入料口。

作为本发明的进一步限定，所述自磨机的前端设置有粗破碎机，且所述自磨机的入料口与所述粗破碎机的出料口连接。

作为本发明的进一步限定，所述第一筛分设备的所述第一筛上物出口与所述圆锥破碎机之间还设置有顽石储矿仓，所述顽石储矿仓的出料口与所述圆锥破碎机的入料口连接，且所述第二筛分设备的筛上物的出料口连接至所述顽石储矿仓的入料口。

作为本发明的进一步限定，所述第二筛分设备与所述自磨机之间设置有缓冲仓，所述缓冲仓的入料口与所述第二筛分设备的筛下物的出料口连接，所述述缓冲仓的出料口与所述自磨机的入料口连接。

作为本发明的进一步限定，所述旋流器得到的浆料即为自磨产品，该自磨产品中粒径小于0.074mm的粉料占比在50-80％。

同时，本发明还提供了一种磨矿产品的全自磨方法，该方法可采用上面提及的磨矿产品全自磨系统来进行，该方法包括如下步骤：

1)原料导入所述自磨机进行自磨，自磨后的矿料通过筛板进行筛分，筛分后排出的矿浆输送至所述第一筛分设备进行筛分形成第一筛上物、第一筛下物；

2)第一筛上物留在第一筛分设备上，经输送设备输送至所述圆锥破碎机，第一筛下物通过管道输送至所述旋流器；

3)所述旋流器对第一筛下物进行旋流处理得到旋流沉砂和溢流浆料，所述旋流沉砂通过管道输送至所述自磨机的入料口，所述溢流浆料即得自磨产品；

4)所述圆锥破碎机对第一筛上物进行破碎，破碎后的物料输送至所述第二筛分设备进行筛分得到第二筛上物、第二筛下物；所述第二筛下物输送至所述自磨机的入料口。

作为本发明的进一步限定，原矿输送至所述自磨机之前先通过粗破碎机进行粗破碎处理，粗破碎后原矿的粒度在0-500mm。

作为本发明的进一步限定，所述第一筛分设备得到的第一筛上物先输送至所述顽石储矿仓暂存，通过输送设备将顽石储矿仓的物料输送至所述圆锥破碎机进行破碎，且所述第二筛分设备进行筛分得到第二筛上物输送至所述顽石储矿仓。

作为本发明的进一步限定，经所述第二筛分设备进行筛分得到所述第二筛下物先输送至缓冲仓暂存，通过对旋流沉砂、粗破碎矿石、第二筛下物的配比调节来控制所述缓冲仓内所述第二筛下物向所述自磨机内的投加量。

作为本发明的进一步限定，所述第一筛分设备与所述第一筛分设备的筛孔尺寸为10mm～25mm。

本发明的全自磨系统及方法与现有技术相比具有以下有益效果：

1)本发明的工艺流程可靠性更高，可通过调整筛孔尺寸，调整自磨机内粗细颗粒的粒度组成配比，最大限度发挥自磨机效能，减少投产后所需调试时间，利于实现快速达产；

2)本发明的工艺流程短，一段磨矿达到现有技术两段磨矿的效果，减少一次磨矿，大幅降低投资费用；

3)本发明的工艺方法可有效减少钢球的使用量，在一定情况下可避免自磨机额外添加钢球，并降低钢球对衬板的磨损，降低自磨机能耗，并提高自磨作业率；

4)本发明的工艺方法不需要添加钢球，可一次性将500mm以下的矿石磨细至0.074mm左右的高效自磨的自磨机，本发明的工艺方法可解决目前的全自磨工艺难以快速达到设计产能，而应用较少的问题。

附图说明

图1为本发明的可快速达产的全自磨系统的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1所示，本实施例提供一种可快速达产的全自磨系统，其包括对原矿进行磨矿的自磨机，自磨机的出料口连接至筛板，经过筛板排出的矿浆进入第一筛分设备，第一筛分设备包括第一筛下物出口和第一筛上物出口；

第一筛下物出口连接至旋流器，旋流器的沉砂通过管道连接至自磨机的入料口；

第一筛上物出口连接至圆锥破碎机的入料口，破碎机的出料口连接第二筛分设备，第二筛分设备的筛上物接至自磨机的入料口。

如在对采场爆破产生的原矿进行自磨处理时，先对原矿进行粗破碎，粗破碎的粒度大概在0-500mm左右，然后将粗破碎的原矿贮存到储矿堆，然后用输送装置或者铲车运输至自磨机进行磨矿，自磨机排矿端设置格子板或圆筒筛控制排矿粒度，排出的矿浆经过第一筛分设备进行筛分，筛分后的粗粒物料进入圆锥破碎机，破碎产品经过第二筛分设备进行二次筛分，第二筛分设备的筛下物料经过储矿仓返回自磨机，第二筛分设备的筛上物料返回圆锥破进行再次破碎；而第一筛分设备的筛下物料经过旋流器分级，旋流器沉砂粒度较粗返回自磨机给矿，粒度较细的旋流器溢流粒度在0-1mm左右，即为自磨磨矿产品进入下游作业工序。

其中，第一筛分设备的筛孔尺寸与第二筛分设备的筛孔孔径可选择相同孔径，如选择筛孔尺寸为10mm～25mm，其中，优选的筛孔尺寸在12mm 左右。

需要说明的是，自磨排矿格子板大小实际决定了顽石粒度大小，砾石粒度越大，自磨单位比能耗越低，自磨产品粒度越粗，自磨台时能力较高。砾石粒度过小，自磨功率高，台时降低，自磨产品粒度越细，产生过磨，自磨台时能力较低。具体大小参照设计的磨矿单位能耗，同时，为保证破碎机效率，砾石最大粒度不能超过圆锥破碎机要求的粒度上限。

发明人在对全自磨系统中各设备的参数进行试验时发现，如需要最大限度的提高自磨机的磨矿效率，应将粗破产品进行筛分后，筛出砾石大小的颗粒后，再将砾石给入破碎机进行闭路破碎后，再给入自磨最为理想。但考虑到粗破产品块儿度较大，一般0-400mm左右，同时对于大型矿山，矿石量太大，无合适的筛分设备。对于一些小型矿山，可考虑采用入磨前筛分。

因此，本发明还在自磨机的前端设置了粗破碎机，并将自磨机的入料口与粗破碎机的出料口连接，以提高自磨机的磨矿效率。

并且，旋流器的溢流粒度也会对后续自磨机的磨矿效率产生影响，主要在于：磨矿粒度越细，需要自磨机长度约长，功率同样较高。例如中信澳矿自磨机直径12米，长度也为12米，产品细度可达-200目80％左右。而传统半自磨工艺流程，同样直径的自磨机，长度一般小于6米，产品细度仅为-200 目35％左右，需要再增加一段磨矿才能达到-200目80％左右。一般来说，分级设备采用平底型旋流器，利于提高沉砂浓度，减少堵塞；而沉砂浓度决定了自磨机内部磨矿浓度，从而影响磨矿效率。正常磨矿浓度要控制在80％左右，磨矿浓度过低，容易造成自磨功率过高，顽石返回比例过高。磨矿浓度过高，造成自磨功率骤降，顽石返回量骤增，引发生产事故。

现有技术中有些方案是采用高压辊来对筛分后的物料进行二次的破碎处理，但是发明人针对现有的这样的技术进行研究时发现，采用高压辊来进行二次破碎，再将二次破碎的物料返回至自磨机后，自磨机难以达到最高产能。因为美国帝国铁矿公司曾在圆锥破碎机后增加高压辊，将砾石破碎至 3mm左右，但投产后，顽石返回量下降明显，导致高压辊作业率较低，年度平均台时并未明显提高，未在其厂内其他生产线推广，说明未达到理想效果。从磨矿机理上分析，高压辊破碎后的矿石，会产生裂隙，导致其硬度减小，在与大块矿石磨削过程中，虽然很快被磨碎，但大块矿石磨损速度却较慢，致使顽石返回量减少，自磨无法到最高磨矿效率，因此，发明人不建议用高压辊代替圆锥破碎机。

此外，在一些实施例中，还可以对本发明的全自磨系统进行进一步的优化，如在第一筛分设备的第一筛上物出口与圆锥破碎机之间还设置有顽石储矿仓，顽石储矿仓的出料口与圆锥破碎机的入料口连接，且第二筛分设备的一个出料口连接至顽石储矿仓的入料口。

同时，在第二筛分设备与自磨机之间设置有缓冲仓，缓冲仓的入料口与第二筛分设备的筛下出料口连接，缓冲仓的出料口与自磨机的入料口连接。

本发明增设顽石(砾石)储矿仓和圆锥破产品缓冲仓的目的在于：一是为了解决圆锥破作业率比自磨机作业率较低的问题，在圆锥破检修或排矿口标定时，可用圆锥破产品缓冲仓中的物料给入自磨机，保证其合理的粒度级配，不影响自磨台时；二是可根据自磨新给料粒度波动，调整圆锥破产品给入自磨机的比例大小。

如在一些具体实施例中，加入自磨机的物料中粗破碎的原矿、旋流沉砂、二次筛分的细粒度原矿的重量比在1：2.5：1时，其能够获得较好的自磨效率。

旋流器得到的浆料即得自磨产品，该自磨产品中粒径小于0.074mm的粉料占比在50-80％。

本发明的上述全自磨系统对于大型矿场，可将多条生产线砾石集中后，用一套较大的破碎筛分设备统一处理，得到的细碎后的产品，再通过缓冲仓分别运送给各生产线，可减少细碎机以及筛分的投资，节省后期运营费用，效果更佳。

实施例2

本实施例提供一种可快速达产的全自磨方法，该方法可采用实施例1的全自磨系统来实施。

具体的，该全自磨方法包括如下步骤：

1)原料先通过粗破碎机进行粗破碎处理，粗破碎后原矿的粒度在 0-500mm，粗破碎后原矿输送至自磨机进行自磨，自磨后的矿料通过筛板进行筛分，筛分后排出的矿浆输送至第一筛分设备进行筛分形成第一筛上物、第一筛下物；

2)第一筛分设备得到的第一筛上物先输送至顽石储矿仓暂存，通过输送设备将顽石储矿仓的物料输送至圆锥破碎机进行破碎，第一筛下物通过管道输送至旋流器；

3)旋流器对第一筛下物进行分级处理得到旋流沉砂和溢流浆料，旋流沉砂通过管道输送至自磨机的入料口，溢流浆料即为自磨产品；

4)圆锥破碎机对第一筛上物进行破碎，破碎后的物料输送至第二筛分设备进行筛分得到第二筛上物、第二筛下物；第二筛分设备进行筛分得到第二筛上物输送至顽石储矿仓，经第二筛分设备进行筛分得到第二筛下物先输送至缓冲仓暂存，可根据粗破碎矿石粒度大小以及硬度波动，控制缓冲仓内第二筛下物向自磨机内的投加量。

本发明创造性的揭开了影响自磨台效能力的核心技术难题，即磨机内部不同粒度大小的颗粒的粒度配比，开发了一种可根据矿石性质以及磨矿粒度要求，调整自磨机内部粒级组成的工艺，进而使自磨机达到最高磨矿效率，实现快速达产，具有广泛适用性，不仅利于选矿厂节能降耗，减少碳排放，降低生产费用，且利于推动世界上最新一代磨矿技术在选矿厂广泛应用。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种可快速达产的全自磨系统，包括对原矿进行磨矿的自磨机，其特征在于：所述自磨机的出料口连接至筛板，经过所述筛板排出的矿浆进入第一筛分设备，所述第一筛分设备包括第一筛下物出口和第一筛上物出口；

所述第一筛下物出口连接至旋流器，所述旋流器分级后的粗颗粒沉砂连接至所述自磨机的入料口；旋流器分级后细颗粒的溢流矿浆即为自磨机产品；

所述第一筛上物出口连接至圆锥破碎机的入料口，所述破碎机的出料口连接第二筛分设备，所述第二筛分设备的筛下合格细物料接至所述自磨机的入料口。

2.根据权利要求1所述的全自磨系统，其特征在于：所述自磨机的前端设置有粗破碎机，且所述自磨机的入料口与所述粗破碎机的出料口连接。

3.根据权利要求1所述的全自磨系统，其特征在于：所述第一筛分设备的所述第一筛上物出口与所述圆锥破碎机之间还设置有顽石储矿仓，所述顽石储矿仓的出料口与所述圆锥破碎机的入料口连接，且所述第二筛分设备的筛上物的出料口连接至所述顽石储矿仓的入料口。

4.根据权利要求3所述的全自磨系统，其特征在于：所述第二筛分设备与所述自磨机之间设置有缓冲仓，所述缓冲仓的入料口与所述第二筛分设备的筛下物出料口连接，所述述缓冲仓的出料口与所述自磨机的入料口连接。

5.根据权利要求1所述的全自磨系统，其特征在于：所述旋流器得到的浆料即为自磨产品，该自磨产品中粒径小于0.074mm的粉料占比在50-80％。

6.如权利要求1所述的可快速达产的全自磨系统的全自磨方法，其特征在于，该全自磨方法包括如下步骤：

1)原料导入所述自磨机进行自磨，自磨后的矿料通过筛板进行筛分，筛分后排出的矿浆输送至所述第一筛分设备进行筛分形成第一筛上物、第一筛下物；

2)第一筛上物留在第一筛分设备上，经输送设备输送至所述圆锥破碎机，第一筛下物通过管道输送至所述旋流器；

3)所述旋流器对第一筛下物进行旋流处理得到旋流沉砂和溢流浆料，所述旋流沉砂通过管道输送至所述自磨机的入料口，所述溢流浆料即为自磨产品；

4)所述圆锥破碎机对第一筛上物进行破碎，破碎后的物料输送至所述第二筛分设备进行筛分得到第二筛上物、第二筛下物；所述第二筛下物输送至所述自磨机的入料口。

7.根据权利要求6所述的全自磨方法，其特征在于：原矿输送至所述自磨机之前先通过粗破碎机进行粗破碎处理，粗破碎后原矿的粒度在0-500mm。

8.根据权利要求6所述的全自磨方法，其特征在于：所述第一筛分设备得到的第一筛上物先输送至所述顽石储矿仓暂存，通过输送设备将顽石储矿仓的物料输送至所述圆锥破碎机进行破碎，且所述第二筛分设备进行筛分得到第二筛上物输送至所述顽石储矿仓。

9.根据权利要求6所述的全自磨方法，其特征在于：经所述第二筛分设备进行筛分得到所述第二筛下物先输送至缓冲仓暂存，通过对旋流沉砂、粗破碎矿石、第二筛下物的配比调节来控制所述缓冲仓内所述第二筛下物向所述自磨机内的投加量。

10.根据权利要求6所述的全自磨方法，其特征在于：所述第一筛分设备与所述第二筛分设备的筛孔尺寸为10mm～25mm。

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