1、金口岭铜矿碎矿工艺现状
金口岭铜矿选矿车间始建于1975年，由当时铜陵特区有色生产组设计连设计，设计原矿处理能力为1000t/d，所处理矿石为铜金矿石和铜钼矿石。由于资源枯竭，钼矿石开采结束，1996年底停止处理铜钼矿石，1997年改为处理金隆公司转炉渣。该车间碎矿工艺为三段一闭路工艺流程，主要碎矿设备为粗碎PEF600×900颚式破碎机、中碎为旋回破碎机、细碎为∮2100短头圆锥破碎机（中、细碎设备当时利用闲置设备）。1986年将中碎旋回破碎机更换为PEF400×600颚式破碎机，1996年又更换为PEX250×1200细碎型颚式破碎机，设计最终碎矿产品粒度为铜矿石- 22mm、转炉渣为- 16mm。
2、碎矿工艺存在的主要问题
原设计矿石以石榴子石矽卡岩型为主，矽卡岩化大理岩及角砾岩为次，分为铜金矿石和铜钼矿石两类，用2个粗矿仓、2个细矿仓分类存放，磨浮两套系统单独选别。至1996年止，由于铜钼矿石己开采完毕，根据安排将原两类铜矿石合并处理，新增转炉渣磨矿浮选系统，碎矿共用一套处理系统。由于碎矿工艺没有洗矿设施，转炉渣性质与自产矿石相差较大，致使碎矿工艺极不合理、生产效率低、能耗高。
2.1矿石性质不同，处理困难，设备负荷不均
自产铜矿石风化严重，含泥、含水量大，同时由于井下采矿方法限制，造成大块比较多，粒度差别较大。原设计采用三段一闭路碎矿工艺流程相对较为合理，但由于没有洗矿设备，造成破碎过程困难，主要表现在泥矿堵塞各种漏斗，筛分效率低和}普矿。而转炉渣实际上是一种“人造矿石”，一般呈黑色致密块状，与原生铜矿石相比性质较复杂，它具有密度大、硬度高，同时给入碎矿作业粒度差别较小(直径最大为150mm)，与自产矿相比具有粗碎较易、细碎较难的特点。现有三段破碎流程中粗碎完全不起作用，而设备必须开动，否则矿石将在破碎腔内卡死，造成生产中断。中碎由于预先筛分作业(格筛D-40mm)对炉渣筛分效率较高，造成中碎作业设备负荷率也较低(约20%)，而主要负荷全部集中在细碎内，易引发设备事故。而对于自产矿石，中碎前预先筛分由于含泥量较大，筛分效率极低，造成中碎负荷率高达90%，而粗碎的负荷仅有31.5%、细碎设备负荷率仅为25%。
2.2最终产品要求不同，设备无法满足工艺要求
自产矿石磨矿要求碎矿产品最终粒度达到- 22mm即可满足要求，而转炉渣易碎难磨（同样磨至- 0.074mm占63%时，转炉渣所需磨矿时间为自产矿石的1.43倍），为降低选矿成本，试验要求转炉渣碎矿产品粒度为- 14mm，设计考虑到与自产矿共用一套碎矿系统而要求其粒度达到- 16mm。由于现有细碎设备为弹簧圆锥破碎机，排矿口调整相当困难，不能随时调整而无法满足上述要求。为了兼顾两者生产，前期生产筛孔尺寸改为18mm，但由于金口岭矿石含泥含水量较大，碎矿无洗矿作业，造成自产铜矿石开车时f普矿现象严重，影响生产。同时，由于尾矿输送系统不配套，造成自产矿球磨台效不能加大，因此对自产矿而言，碎矿产品粒度的变小，并不能在降低生产成本上体现，相反由于炉渣产品粒度加大，造成球磨机台效大幅降低，使磨矿生产成本增加。
2.3混矿现象无法避免
破碎共用一套系统，每天轮流破碎，不可避免地造成各个漏斗存矿而有混矿现象，同时由于皮带跑偏和每天2～3次的清理卫生也造成两种矿石相混。为了保证金隆转炉渣取样的准确性，该车间规定清理卫生的矿石进入自产细矿仓，造成转炉渣混入自产矿。由于自产矿石仅需一段磨矿，磨矿细度较粗，且浮选作业条件、药剂制度、浮选设备均与炉渣有较大差异，致使混入自产矿石中的炉渣铜的回收率极低，造成金属流失。试验结果表明，按自产矿选别条件浮选转炉渣其回收率降低30%以上，从几年来的生产实践看，混入炉渣后的自产矿铜回收率比不开炉渣时整体下降0.5%～1.0%。
2.4 生产成本加大
生产成本加大体现在两个方面，一是碎矿在处理转炉渣过程中由于原料粒度较小，粗碎不起作用，造成开车时破碎机空转，若不开车，破碎腔卡矿，造成流程不畅，同时由于检查筛分筛孔对于自产铜矿石来说相对偏小，泥矿较多筛分效率低，造成矿石在筛分与细碎之间循环，也增加生产成本。二是由于转炉渣性质属于易碎难磨矿石，而我们确定的筛孔尺寸由于要兼顾自产矿石而达到了18mm，低于设计- 16mm的破碎产品粒度要求，更低于试验和同类生产厂家- 14mm的碎矿产品粒度要求，降低了球磨机的台效．增加了磨矿成本。
3、碎矿工艺改进方案
为了适应生产需要、减少设备事故、提高效率、降低碎矿产品粒度和选矿生产成本，笔者认为金口岭矿选矿车间碎矿工艺必须进行改造，有以下4种方案可供选择。
3.1方案1
将现有PYD2100弹簧圆锥破碎机改为单缸液压短头型破碎机（PYY1650/100型），使排矿口调整容易，并适应生产要求。同时，振动筛筛孔尺寸分别为22mm和16mm，处理铜矿石用2台筛子，处理转炉渣用1台筛子，从而保证两种矿石的不同产品粒度要求。当金口岭矿闭坑以后，自产矿结束，再将粗碎、中碎改造成一段碎矿，将筛分机筛孔尺寸改为14mm。
该方案具有不改变原碎矿工艺流程，改造周期短，方案实施后细碎排矿口在一定范围内可任意调节，弥补了现有流程的不足，对设备保护好（液压遇铁器等排矿口可自动扩大）、投资适中（约150万元）。缺点是对破碎炉渣而言，生产成本与现有流程相比节约不大（仅细碎装机容量降低125kW），自产矿与炉渣混矿无法彻底解决。
该方案实施后，可以使转炉渣碎矿产品粒度降至16mm以下，使球磨能力由现在的14t/h增加到18t/h，提高生产效率28%以上，显著降低生产成本，年创经济效益60万元以上。
3.2方案2
保持现有系统不变，处理自产铜矿石。增加一套碎矿处理系统（采用二段一闭路流程），专门用于破碎转炉渣。
该方案优点为炉渣破碎工艺流程简单，生产成本低(可降低装机容量250kW、减少运输皮带100mm)；不易造成自产矿与炉渣混矿，减少金属流失，降低球磨给矿粒度，增加球磨台效、降低磨浮生产成本。缺点是投资较大（约500万元），且自产矿闭坑后现有碎矿厂房无法利用。
该方案实施后所创效益与方案1相同，但投资回收期较长，原工艺设施浪费、损失严重。
3.3方案3
保持现有系统不变处理转炉渣，筛孔尺寸可选用16mm，增加一台细碎型颚式破碎机，作为自产矿细碎设备，实行三段开路，即将筛上产品通过新增细碎型颚式破碎机开路破碎后送入细矿仓，处理自产矿的碎矿流程如图2所示。处理转炉渣时，采用现有三段一闭路流程。
该方案主要优点为投资省（仅需要30万元左右）、改造周期短等。缺点很明显，主要表现为开路碎矿无法保证自产矿石产品粒度，自产矿与炉渣混矿无法彻底解决。
3.4方案4
保持现有系统不变处理自产矿(用1台振动筛，筛孔尺寸改为22mm)，另1台筛子供转炉渣系统用，新加1台惯性圆锥破碎机，作为转炉渣细碎设备，其产品粒度为- 12mm，破碎流程同图2。该方案主要优点为投资适中（约200万元），改造周期短，产品粒度细等；缺点是惯性圆锥破碎机国内产品生产能力较低(40t/h)，致使碎矿开车时间延长、衬板磨损快、影响生产、增加成本，同时，自产矿与炉渣混矿无法彻底解决，不利于提高工作效率等。
根据以上分析，笔者赞同方案1，该方案虽然存在不少缺点，但既解决了目前碎矿工艺存在的问题，又可在井下闭坑后充分利用原有设施，且技改投资比较适中。笔者认为，无论采用何种方案都必须对现有的自定中心振动筛( S221500×3000)进行改造，选用高效率的筛分设备。
4、结 论
金口岭铜矿选厂碎矿工艺流程必须进行改造。依笔者所提方案1实施，即将现有PYD2100弹簧圆锥破碎机改为单缸液压短头型破碎机( PYY1650/100型)，使排矿口调整容易，并适应生产要求。同时，振动筛筛孔尺寸分别为22mm和16mm，处理铜矿石用2台筛子，处理转炉渣用1台筛子，从而保证两种矿石的不同产品粒度要求。当金口岭矿闭坑以后，再将粗碎、中碎改造成一段碎矿，将筛分机筛孔尺寸改为14mm。投资可控制在150万元左右。在保持自产矿产品粒度基本不变的前提下，可以将转炉渣碎矿产品粒度降至16mm以下，使球磨与浮选能力在不进行任何改造的情况下，由现在的14t/h增加到18t/h，提高生产能力28%以上，年创经济效益60万元以上。
金口岭铜矿选矿车间始建于1975年，由当时铜陵特区有色生产组设计连设计，设计原矿处理能力为1000t/d，所处理矿石为铜金矿石和铜钼矿石。由于资源枯竭，钼矿石开采结束，1996年底停止处理铜钼矿石，1997年改为处理金隆公司转炉渣。该车间碎矿工艺为三段一闭路工艺流程，主要碎矿设备为粗碎PEF600×900颚式破碎机、中碎为旋回破碎机、细碎为∮2100短头圆锥破碎机（中、细碎设备当时利用闲置设备）。1986年将中碎旋回破碎机更换为PEF400×600颚式破碎机，1996年又更换为PEX250×1200细碎型颚式破碎机，设计最终碎矿产品粒度为铜矿石- 22mm、转炉渣为- 16mm。
2、碎矿工艺存在的主要问题
原设计矿石以石榴子石矽卡岩型为主，矽卡岩化大理岩及角砾岩为次，分为铜金矿石和铜钼矿石两类，用2个粗矿仓、2个细矿仓分类存放，磨浮两套系统单独选别。至1996年止，由于铜钼矿石己开采完毕，根据安排将原两类铜矿石合并处理，新增转炉渣磨矿浮选系统，碎矿共用一套处理系统。由于碎矿工艺没有洗矿设施，转炉渣性质与自产矿石相差较大，致使碎矿工艺极不合理、生产效率低、能耗高。
2.1矿石性质不同，处理困难，设备负荷不均
自产铜矿石风化严重，含泥、含水量大，同时由于井下采矿方法限制，造成大块比较多，粒度差别较大。原设计采用三段一闭路碎矿工艺流程相对较为合理，但由于没有洗矿设备，造成破碎过程困难，主要表现在泥矿堵塞各种漏斗，筛分效率低和}普矿。而转炉渣实际上是一种“人造矿石”，一般呈黑色致密块状，与原生铜矿石相比性质较复杂，它具有密度大、硬度高，同时给入碎矿作业粒度差别较小(直径最大为150mm)，与自产矿相比具有粗碎较易、细碎较难的特点。现有三段破碎流程中粗碎完全不起作用，而设备必须开动，否则矿石将在破碎腔内卡死，造成生产中断。中碎由于预先筛分作业(格筛D-40mm)对炉渣筛分效率较高，造成中碎作业设备负荷率也较低(约20%)，而主要负荷全部集中在细碎内，易引发设备事故。而对于自产矿石，中碎前预先筛分由于含泥量较大，筛分效率极低，造成中碎负荷率高达90%，而粗碎的负荷仅有31.5%、细碎设备负荷率仅为25%。
2.2最终产品要求不同，设备无法满足工艺要求
自产矿石磨矿要求碎矿产品最终粒度达到- 22mm即可满足要求，而转炉渣易碎难磨（同样磨至- 0.074mm占63%时，转炉渣所需磨矿时间为自产矿石的1.43倍），为降低选矿成本，试验要求转炉渣碎矿产品粒度为- 14mm，设计考虑到与自产矿共用一套碎矿系统而要求其粒度达到- 16mm。由于现有细碎设备为弹簧圆锥破碎机，排矿口调整相当困难，不能随时调整而无法满足上述要求。为了兼顾两者生产，前期生产筛孔尺寸改为18mm，但由于金口岭矿石含泥含水量较大，碎矿无洗矿作业，造成自产铜矿石开车时f普矿现象严重，影响生产。同时，由于尾矿输送系统不配套，造成自产矿球磨台效不能加大，因此对自产矿而言，碎矿产品粒度的变小，并不能在降低生产成本上体现，相反由于炉渣产品粒度加大，造成球磨机台效大幅降低，使磨矿生产成本增加。
2.3混矿现象无法避免
破碎共用一套系统，每天轮流破碎，不可避免地造成各个漏斗存矿而有混矿现象，同时由于皮带跑偏和每天2～3次的清理卫生也造成两种矿石相混。为了保证金隆转炉渣取样的准确性，该车间规定清理卫生的矿石进入自产细矿仓，造成转炉渣混入自产矿。由于自产矿石仅需一段磨矿，磨矿细度较粗，且浮选作业条件、药剂制度、浮选设备均与炉渣有较大差异，致使混入自产矿石中的炉渣铜的回收率极低，造成金属流失。试验结果表明，按自产矿选别条件浮选转炉渣其回收率降低30%以上，从几年来的生产实践看，混入炉渣后的自产矿铜回收率比不开炉渣时整体下降0.5%～1.0%。
2.4 生产成本加大
生产成本加大体现在两个方面，一是碎矿在处理转炉渣过程中由于原料粒度较小，粗碎不起作用，造成开车时破碎机空转，若不开车，破碎腔卡矿，造成流程不畅，同时由于检查筛分筛孔对于自产铜矿石来说相对偏小，泥矿较多筛分效率低，造成矿石在筛分与细碎之间循环，也增加生产成本。二是由于转炉渣性质属于易碎难磨矿石，而我们确定的筛孔尺寸由于要兼顾自产矿石而达到了18mm，低于设计- 16mm的破碎产品粒度要求，更低于试验和同类生产厂家- 14mm的碎矿产品粒度要求，降低了球磨机的台效．增加了磨矿成本。
3、碎矿工艺改进方案
为了适应生产需要、减少设备事故、提高效率、降低碎矿产品粒度和选矿生产成本，笔者认为金口岭矿选矿车间碎矿工艺必须进行改造，有以下4种方案可供选择。
3.1方案1
将现有PYD2100弹簧圆锥破碎机改为单缸液压短头型破碎机（PYY1650/100型），使排矿口调整容易，并适应生产要求。同时，振动筛筛孔尺寸分别为22mm和16mm，处理铜矿石用2台筛子，处理转炉渣用1台筛子，从而保证两种矿石的不同产品粒度要求。当金口岭矿闭坑以后，自产矿结束，再将粗碎、中碎改造成一段碎矿，将筛分机筛孔尺寸改为14mm。
该方案具有不改变原碎矿工艺流程，改造周期短，方案实施后细碎排矿口在一定范围内可任意调节，弥补了现有流程的不足，对设备保护好（液压遇铁器等排矿口可自动扩大）、投资适中（约150万元）。缺点是对破碎炉渣而言，生产成本与现有流程相比节约不大（仅细碎装机容量降低125kW），自产矿与炉渣混矿无法彻底解决。
该方案实施后，可以使转炉渣碎矿产品粒度降至16mm以下，使球磨能力由现在的14t/h增加到18t/h，提高生产效率28%以上，显著降低生产成本，年创经济效益60万元以上。
3.2方案2
保持现有系统不变，处理自产铜矿石。增加一套碎矿处理系统（采用二段一闭路流程），专门用于破碎转炉渣。
该方案优点为炉渣破碎工艺流程简单，生产成本低(可降低装机容量250kW、减少运输皮带100mm)；不易造成自产矿与炉渣混矿，减少金属流失，降低球磨给矿粒度，增加球磨台效、降低磨浮生产成本。缺点是投资较大（约500万元），且自产矿闭坑后现有碎矿厂房无法利用。
该方案实施后所创效益与方案1相同，但投资回收期较长，原工艺设施浪费、损失严重。
3.3方案3
保持现有系统不变处理转炉渣，筛孔尺寸可选用16mm，增加一台细碎型颚式破碎机，作为自产矿细碎设备，实行三段开路，即将筛上产品通过新增细碎型颚式破碎机开路破碎后送入细矿仓，处理自产矿的碎矿流程如图2所示。处理转炉渣时，采用现有三段一闭路流程。
该方案主要优点为投资省（仅需要30万元左右）、改造周期短等。缺点很明显，主要表现为开路碎矿无法保证自产矿石产品粒度，自产矿与炉渣混矿无法彻底解决。
3.4方案4
保持现有系统不变处理自产矿(用1台振动筛，筛孔尺寸改为22mm)，另1台筛子供转炉渣系统用，新加1台惯性圆锥破碎机，作为转炉渣细碎设备，其产品粒度为- 12mm，破碎流程同图2。该方案主要优点为投资适中（约200万元），改造周期短，产品粒度细等；缺点是惯性圆锥破碎机国内产品生产能力较低(40t/h)，致使碎矿开车时间延长、衬板磨损快、影响生产、增加成本，同时，自产矿与炉渣混矿无法彻底解决，不利于提高工作效率等。
根据以上分析，笔者赞同方案1，该方案虽然存在不少缺点，但既解决了目前碎矿工艺存在的问题，又可在井下闭坑后充分利用原有设施，且技改投资比较适中。笔者认为，无论采用何种方案都必须对现有的自定中心振动筛( S221500×3000)进行改造，选用高效率的筛分设备。
4、结 论
金口岭铜矿选厂碎矿工艺流程必须进行改造。依笔者所提方案1实施，即将现有PYD2100弹簧圆锥破碎机改为单缸液压短头型破碎机( PYY1650/100型)，使排矿口调整容易，并适应生产要求。同时，振动筛筛孔尺寸分别为22mm和16mm，处理铜矿石用2台筛子，处理转炉渣用1台筛子，从而保证两种矿石的不同产品粒度要求。当金口岭矿闭坑以后，再将粗碎、中碎改造成一段碎矿，将筛分机筛孔尺寸改为14mm。投资可控制在150万元左右。在保持自产矿产品粒度基本不变的前提下，可以将转炉渣碎矿产品粒度降至16mm以下，使球磨与浮选能力在不进行任何改造的情况下，由现在的14t/h增加到18t/h，提高生产能力28%以上，年创经济效益60万元以上。
