破碎磨矿费用占选矿厂总成本的40%～60%，因此，降低破碎产品粒度，实行“多碎少磨”，可提高效率，降低能耗，减少成本，采用高效节能破碎设备是矿山实现多碎的主要手段。焦家金矿选矿作业分为原选矿厂和新建6 000t/d选矿厂两个系统，其中新建6000t/d选矿厂中、细碎均采用HP4圆锥破碎机。与焦家金矿原选矿厂使用的中碎GP-100S圆锥破碎机和细碎H4800圆锥破碎机相比，使用新型HP4系列圆锥破碎机能够更好地完成选矿生产中的矿石中、细碎任务。
2、矿石性质
焦家金矿属中温热液蚀变花岗岩金矿床，矿石中主要矿物有黄铁矿、磁黄铁矿、褐铁矿、黄钾铁钒等；脉石矿物主要有石英、绢云母、正长石、斜长石及少量绿泥石等；金银矿物以银金矿为主，并有少量的自然金和自然银；金矿物大部分富存于黄铁矿、黄铜矿、褐铁矿中。矿石普氏硬度f=10—12，含泥量为6%—80/0，含水量7010左右。冲击功指数10.2kW - h/t，高能冲击数10.3kW - h/t。
3、破碎工艺流程
焦家金矿6 000t/d选矿厂自2008年8月开工建设，至2009年12月一期工程全面达产。整个选矿厂建设依照“大型、精确、简单”的方针，采用先进的选矿设备和先进的黄金选矿工艺，生产过程实现全自动控制，一期工程竣工投产后每天可处理矿石6 000t。
破碎工艺采用带洗矿作业的三段一闭路工艺流程，如图1所示。粗碎作业采用1台C3054颚式破碎机，中碎作业采用1台HP4Cx圆锥破碎机，细碎作业采用2台HP4Sx圆锥破碎机。粗碎产品经洗矿筛筛分，筛下物料进入螺旋分级机分级，分级机沉砂作为破碎最终产品，分级溢流进入矿泥浓密机浓缩；洗矿筛筛上物料经中碎后与细碎产品一起进入检查筛分，筛下物料作为破碎最终产品运至粉矿仓，筛上物料经细碎后，再次进行检查筛分。
4、HP4系列圆锥破碎机工作特点
HP4系列圆锥破碎机适用于中碎和细碎作业。与传统的破碎设备相比，HP4系列圆锥破碎机具有以下优点。
(1) HP4系列圆锥破碎机通过优化破碎速度和加大冲程相结合，能提供圆锥破碎机最大的破碎比，在破碎给矿粒度相同的情况下可以减少破碎段数，从而降低生产投资并节省电能消耗。
(2)由于是挤满给料，被破碎物料在破碎腔中承受全方位的挤压、剪切和强烈的脉动冲击作用，料层内颗粒相互作用，造成颗粒间的强制自粉碎。这种矿石粉碎方法取代了传统的矿石单颗粒破碎原理，实现对物料的选择性破碎，提高了产品细料比例和立方体物料含量，减少了针片状物料。
(3)先进的动锥和定锥衬板固定系统，不再需要衬板填料，衬板更换更快，寿命更长。当需要更换衬板或改变破碎腔型时，用于调整排料口的液压马达将整个定锥总成旋转完全退出调整环螺纹，极大地简化了更换衬板的操作。
(4)全新设计的HP4双作用液压过铁释放缸能够缓冲释放冲击力，保护主机免遭混入破碎腔的不可破碎异物造成的破坏，异物通过后能够迅速恢复原有的排料口。同时，如果破碎机在负载状态下停机，双液压过铁释放缸能提供较大的清理行程，与衬板磨损情况无关，可迅速清理破碎腔。
(5)HP4系列圆锥破碎机具有定锥旋转调整系统，破碎腔整个周边磨损更加均匀、排矿口更恒定。
5、HP4破碎机与原破碎机对比
5.1性能对比
焦家金矿6 000t/d选矿厂用于中碎的HP4Cx圆锥破碎机和细碎用的HP4Sx圆锥破碎机与原选矿厂使用的GP-100S和H4800圆锥破碎机技术性能指标对比见表1。
从表1中可以看出，HP4系列圆锥破碎机与普通破碎设备相比具有给矿粒度大、排矿口调节范围宽等优点。同时，在相同的处理能力下，HP4系列圆锥破碎机消耗电能更少，而且矿石破碎后可获得较大的破碎比，从而能够更好的完成矿石的中细碎任务。
5.2产品粒度对比
在排矿口尺寸为42mm时，HP4Cx与GP-100S产品粒度筛析结果见表2。
在排矿口尺寸为14.5mm时，HP4Sx与H4800产品粒度筛析结果见表3。
由表2看出，在排矿口尺寸均为42mm的情况下，破碎产品中+25mm粒级GP-100S产率为50.39%．HP4Cx产率为41.46%；能够通过检查筛筛孔的-14mm粒级GP-100S产率为29.64%，HP4Cx产率为36.260/0。HP4Cx破碎产品+25mm粒级含量比GP-100S低8.93%，-14mm含量比GP-100S高6.62%，由此可以看出，HP4Cx与GP-100S相比在减轻细碎作业负担、减少检查筛分循环矿量方面具有明显的优势。
由表3可以看出，在排矿口尺寸均为14.5mm的情况下，HP4Sx破碎产品最大粒度可控制在20mm以下，而H4800破碎产品中+20mm含量高达7.57%。同时，H4800破碎产品中-10mm粒级含量产品为60.05%，而HP4Sx产品中含量为77.67%，比前者高出17.62%。可以看出，HP4Sx破碎产品粒度更加均匀，细粒级含量更高，对提高磨矿作业处理量，优化磨矿产品粒度组成方面均有显著作用。
5.3电耗和材料消耗对比
以焦家金矿2011年1～6月破碎生产情况为依据，对破碎作业电耗和材料消耗进行统计，见表4。
6、效益分析
焦家金矿新建6 000t/d选矿厂采用HP4系列圆锥破碎机后，球磨机加球制度由原来的∮100：∮80：∮60=1：1：1更换为∮100:∮80:∮60=3:3:4，增加了小直径球的用量，钢球吨耗由原来的1.1kg/t降为1.0kg/t，磨机衬板使用寿命延长0.5倍。以焦家金矿2011年1—6月破碎、磨矿生产情况为依据，原选矿厂与新建6000t/d选矿厂破碎、磨矿动力和材料消耗情况，见表5。
由表5可知，焦家金矿6 000t/d选矿厂使用HP4系列圆锥破碎机与原选矿厂使用的破碎设备相比，每碎磨一吨矿石可节省费用4.67元，按6 000t/d选矿厂年处理矿石200万t计算，每年可节省费用934万元。
7、结语
HP4系列圆锥破碎机与传统破碎设备相比，具有破碎比大，产品粒度细而均匀，单位电耗低等优点，是一种理想的节能超细设备。此种破碎机除了可以对破碎作业进行优化外，还对破碎后续生产环节起到改善作用。焦家金矿6000t/d选矿厂采用此设备后，实现了“多碎少磨，节能降耗”，年可节省生产费用934万元。
