柱磨机在铁矿石超细碎抛尾工艺上的应用

阶段磨选是我国铁矿选矿的主要工艺。“能收早收，能丢早丢”的选矿原则由于受工艺和设备的影响，一直未受到足够重视，主要原因在于目前应用于铁矿行业一般破碎设备破碎比小，阶段磨矿对矿物粒度不能产生根本变化，而导致阶段磨选效率不高。

目前国内大部分选矿厂采用粗碎（颚式破碎机0～300mm）,中碎（标准型圆锥破碎机0～75mm）,细碎（短头型圆锥破碎机0～20mm），再经抛尾后进球磨,粉磨至-200目再磁选得到精矿粉。采用此工艺，因细碎后进磁选抛尾粒度较大，矿物解理不充分，导致抛废率低（3～5%），且尾矿品位较高（10～15%），严重浪费资源并导致磨矿效率的低下。因此，选择一种适合的超细碎（粗磨）设备放在磨前成为选矿厂目前技术改造的重点。

为了实现“能收早收，能丢早丢”的新工艺，根据当前国内外“多碎少磨”、“料层粉碎”这两个节能的先进粉磨原理，我公司潜心研制和开发出了超细碎(粗磨)设备——柱磨机。

柱磨机是由长沙深湘通用机器有限公司独创的发明专利产品，该产品由于结构简单、运转平稳、高效节能和维护方便等优点，被广泛应用于金属和非金属矿石的超细碎作业。它以其独到的优越性独树一帜。

经过细碎后的铁矿石(20mm左右),再经柱磨机加工,粒度可以达到-5mm或更细,物料基本上是粉状,粒级分布合理,矿物解离充分,再经磁选,抛废率可达到30%以上,尾矿品位在5%以下,实现了“能收早收，能丢早丢”的选矿原则,为铁矿石选矿行业带来革命性的影响.

1.柱磨机的结构原理（见下图）:

柱磨机采用中速中压和连续反复碾压的辊压粉碎原理，由机器上部的减速装置带动主轴旋转，主轴带动数个辊轮在环锥形内衬中碾压并绕主轴公转又自转（辊衬之间隙可调）。物料从上部给入，靠自重和推料在环锥形内衬中形成自行流动地料层，该料层受到辊轮的反复脉动碾压而成粉末，最后从磨机下部自动卸料并输送至分级设备，细粉成为成品，粗粉返回柱磨机再磨。由于辊轮只做规则的公转和自转，且料层所受作用力主要来自弹性加压机构，从而避免了辊轮与衬板因撞击而产生的能耗、磨损及机件损伤。另外辊轮与衬板的材质是高合金的耐磨钢，从而最大限度的减少了易损件的磨耗。与其它的粉碎设备相比，其节能降耗等综合性能十分显著。

2 柱磨机规格型号

柱磨机主要技术参数（以磁铁矿为例）

3 柱磨机排矿颗粒粒级分布合理

柱磨机排矿颗粒中细粒含量高于常规破碎机。常规破碎机工作时，听说新型高效细碎机。细颗粒处于粗颗粒之间的空隙中，不直接受粉碎介质的作用力，发生粉碎的概率较低。而柱磨机工作时细颗粒在封闭粉碎空间除受到粉碎介质作用力外，还受到颗粒与颗粒相互间的作用力，其粒度可根据工艺要求而确定，颗粒之间的反复挤压使颗粒内部在两矿物界面处应力较为集中，生成了许多张开性微裂纹，这种物料在球磨时易于解理和磨碎，从而提高了二次粉磨的易磨性。

4 柱磨机在选矿作业中的粉碎工艺

碎磨作业是金属矿选矿提纯工艺中耗能较大的环节，通常该环节能耗占全厂的50%-90%，依据“多碎少磨”、“料团粉碎”的节能降耗原理，结合柱磨机自身的特点，可采用以下超细碎(粗磨)工艺流程，从而实现“早丢脉石”,并达到缩小入磨粒度，大幅度降低磨矿能耗的目的。

4.1经柱磨机加工后的样品粒度筛析结果:

4.2以上样品磁选抛废实验结果(用湿式磁选机):

4.3 超细碎(粗磨)工艺流程:

5.柱磨机用于铁矿石超细碎后提产效率计算

1. 假设贵单位目前球磨机的处理量为a吨/小时

2. 柱磨机加工后的矿石经磁选机抛废,抛废率（尾矿产率）为36%以上，保守起见按30%计算，则柱磨机的处理能力应为：

a吨/小时÷（1-30%）=1.43a吨/小时；

3. 采用柱磨机后，入球磨粒度由目前的15～20mm降低至0～5mm，球磨机处理能力应该可提高20～50%以上，保守按20%计算，则柱磨机的处理能力应该为：

1.43a吨/小时×（1+20%）=1.715a吨/小时；

4. 综上所述，采用柱磨机实行超细碎抛尾和多碎少磨的工艺改造后，其原选厂的生产能力将达：

a吨/小时÷（1-30%）×（1+20%）=1.715a吨/小时，

即处理量在原来的基础上可以提高71.5%。

6.结论

①、作为新型超细碎（粗磨）设备，柱磨机单机产量大，粉碎效率高，产品粒度调节便利。

②、柱磨机破碎比较大，经柱磨机粗磨后的矿石在5mm以下, 物料基本上已呈粉状；柱磨机出磨物料粒级分布合理,矿石解离充分,抛废产率高,可以大幅度降低入球磨物料比例和给矿粒度，提高系统生产能力；

③、柱磨机与其它主辅设备配用（球磨机、选粉机、提升机等）,可实现整个系统的最佳粉磨效果。

④、易损件耐磨性能好。易损件采用的是经特殊热处理的高耐磨合金钢，因此耐磨性好，钢耗少。

⑤、操作维修方便。相比国外各种大型立式磨以及国内的其他粉磨设备而言，柱磨机操作简便，运转率高，维修方便。

综上所述，柱磨机在铁矿业中的应用有巨大的潜力，对系统的提产节能，降低生产成本和提高精矿的质量卓有成效，为企业创造更大的利润空间，整体提高我国金属矿业开发利用的资源效益、经济效益和社会效益。

7 应用实例

用户一：辽宁保国铁矿

辽宁保国铁矿，于2003年使用三台ZMJ900A型柱磨机，该厂具有较高的管理水平及雄厚的技术实力，柱磨机的效能在该厂得到了充分发挥，其使用情况如下：

用户二：广东云浮硫铁矿集团

该公司的硫精砂选矿系统，使用一台ZMJ1150柱磨机用于粉磨自磨机难磨的硫铁矿粒子（致密块状，硬度大，具韧性），设备运转稳定（运转率达95%以上），生产效率高，能耗低，维护方便。设备使用情况见下：

用户三：广东云浮宝利硫酸厂

该厂于2002年使用一台ZMJ900A型柱磨机，取代其原有两台日本产圆锥破碎机，破碎硫铁矿，改变了以前设备磨损大、产量不稳定、维护复杂的状况，其两年来的使用效果如下表所示：

八、 深湘公司简介

长沙深湘通用机器有限公司是一家以研究、开发和生产新型节能高效粉磨设备为主业的高科技民营企业。公司成立于1992年，隶属长沙高新技术产业开发区。公司自行研制的柱磨机系列产品，具有独立的知识产权，且于1998年被国家六部委授予国家重点新产品称号。公司产品多年来以其独特的工作原理、卓越的节能降耗性能、理想的粉磨效果广泛应用于建材、矿山、化工等行业。

雄厚的研发、创新能力是公司的核心竞争力，公司下设有专门的科研机构、机械加工厂和设备总装厂，有员工二百来人，其中高、中级技术人员占总人数的40%以上，是一支素质高、业务精、创新能力强的团队。公司新建的科研、生产基地占地2万平方米，年生产能力近亿元。 公司的发展战略是迅速提高柱磨机在国内外市场的推广速度，争取在近年内成为国内生粉磨设备的龙头企业，并向多学科、跨行业的高科技企业集团的目标迈进