降低钒钛磁铁矿矿石入磨粒度的试验研究
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摘要
多碎少磨，是国内外选矿界公认的节能降耗最直接而有效的手段，也
是提高磨机生产能力显而易见的方法，因此，降低入磨粒度成了各选矿厂
关注的技术改造问题。攀钢集团矿业公司选矿厂的球磨机设计能力为107
吨/小时·台，但由于螺旋分级机效率低下，矿石硬度大以及矿石性质变
化，该磨机从未达到过设计能力，且随着开采深入，矿石品位下降，脉石
含量增加，嵌布粒度变细，磨机能力还有逐年下降的趋势。所以降低入磨
粒度，提高磨机生产能力，已成为攀矿选厂重要的技术问题。
论文在广泛查阅资料的基础上，对国内外超细粉碎理论及设备进行了
分析研究，对比了各种超细粉碎机的优缺点，充分论证了几种常用超细粉
碎机在金属矿山应用的可能性及存在的问题。对于攀枝花钒钛磁铁矿选矿
的生产实际，论文结合技术改造资料与生产数据，进行了客观的分析讨论，
认为要进一步的降低入磨粒度，采用超细粉碎设备是一条重要的技术思
路。
论文针对攀枝花钒钛磁铁矿矿石目前的碎磨工艺及设备情况，提出了
降低入磨粒度，提高磨机处理能力，节能降耗技术方案，并以攀枝花钒钛
磁铁矿矿石为研究对象，在新型的自循环超细粉碎机上开展了粉碎机转速
试验、给矿量试验、破碎压力试验、粉碎机排矿间隙试验，优化了钒钛磁
铁矿超细粉碎的施力方式、排矿粒度、单位功耗等参数。通过超细粉碎设
备的分析与比较，结合攀枝花钒钛磁铁矿矿石的力学特性，确定了适合于
攀枝花钒钛磁铁矿矿石超细粉碎的设备类型。通过常规三段一闭路碎矿流
程；自循环三段开路超细粉碎流程；自循环四段开路超细粉碎流程在现场
的可实施性、投资数额及所能产生的经济效益的初步分析，提出了适合于
现场条件的超细粉碎流程方案。
通过论文的试验研究与分析，认为攀枝花钒钛磁铁矿矿石适宜的超细
粉碎施力方式为以压力为主，冲击力和剪切力为辅的联合施力方式。适宜
昆明理工大学工程硕士学位论文 摘要
的最终排矿粒度为一8，超细粉碎单位能耗可达Ikw七以下。自循环超
细粉碎机适合于攀枝花钒钛磁铁矿的超细粉碎。常规的三段一闭路碎矿流
程，改造工作量大、投资大、现场场地紧张，且改造后产生的经济效益不
明显。自循环三段开路碎矿流程因目前大型的自循环超细粉碎机还不成
熟，）XL险大。自循环四段开路超细粉碎流程投资少、现场场地允许、改造
后经济效益显著，适合于目前攀枝花矿业公司选矿厂的现场条件。该方案
工业试验己具有良好的技术基础，方案实施后预计可使磨机的处理能力达
到110吨／小时·台以上。
More crushing and less grinding is considered as a directed and effective
method with which consumption of the energy and material in grinding and crushing
will be decreased and is also a kind of obvious way of increasing production
capacity. Reducing the size of mill feed became a technical problem concerned by
the mineral processing plants. The capacity of the mill was designed 107 ton per
hour in Panzhihua mineral processing plant. But the capacity of the mill never
reached 107 ton per hour because of low efficiency of the spiral classificator and
high hardness of the ore. The capacity of the mill comes down continuously with the
dropping of ore grade, the increasing of the gangue and the reducing of the size of
the mill feed. So, reducing of the size of the valuable minerals in ore and increasing
of the capacity of the mill have become a important problem in the mineral
processing of Panzhihua iron and steel corporation.
The technical factors of fine crushing of Panzhihua ore such as the way of force
acting, the size of crushing production and the consumption of the energy of
crushing one ton ore have been studied through fine crushing experiments of
Panzhihua V-Ti magnetite ore. The appropriate type of fine crusher of Panzhihua V-
Ti magnetite ore has been selected out through comparing and analyzing of fine
crushers. The fine crushing technical scheme appropriated to the Panzhihua mineral
processing plant has been put forward based on the analyzing of the closed circle
flowsheet of three stage crushing and one screening, the open circle flowsheet of
three stage crushing of Automatic Closed Circle Crusher (ACC) and the open circle
flowsheet of four stage crushing of ACC.
The method of union force acting that pressure force is essential and shocking
force and shearing force are supplementary is suitable to the fine crushing of
Panzhihua V-Ti magnetite ore. The appropriate size of crushing production should
iii
Abstract
be lower than 8mm. The consumption of the energy crushing one ton V-Ti magnetite
ore can be lower than I Kw.h. ACC is suitable to the fine crushing of Panzhihua V-
Ti magnetite ore. ACC four stage crushing open circle flowsheet agrees with present
condition of the mineral processing plant of Panzhihua iron and steel corporation. It
is estimated that the capacity of the mill will reach 110 ton per hour if four stage
crushing open circle slowsheet of ACC is used in the mineral processing plant.
是提高磨机生产能力显而易见的方法，因此，降低入磨粒度成了各选矿厂
关注的技术改造问题。攀钢集团矿业公司选矿厂的球磨机设计能力为107
吨/小时·台，但由于螺旋分级机效率低下，矿石硬度大以及矿石性质变
化，该磨机从未达到过设计能力，且随着开采深入，矿石品位下降，脉石
含量增加，嵌布粒度变细，磨机能力还有逐年下降的趋势。所以降低入磨
粒度，提高磨机生产能力，已成为攀矿选厂重要的技术问题。
论文在广泛查阅资料的基础上，对国内外超细粉碎理论及设备进行了
分析研究，对比了各种超细粉碎机的优缺点，充分论证了几种常用超细粉
碎机在金属矿山应用的可能性及存在的问题。对于攀枝花钒钛磁铁矿选矿
的生产实际，论文结合技术改造资料与生产数据，进行了客观的分析讨论，
认为要进一步的降低入磨粒度，采用超细粉碎设备是一条重要的技术思
路。
论文针对攀枝花钒钛磁铁矿矿石目前的碎磨工艺及设备情况，提出了
降低入磨粒度，提高磨机处理能力，节能降耗技术方案，并以攀枝花钒钛
磁铁矿矿石为研究对象，在新型的自循环超细粉碎机上开展了粉碎机转速
试验、给矿量试验、破碎压力试验、粉碎机排矿间隙试验，优化了钒钛磁
铁矿超细粉碎的施力方式、排矿粒度、单位功耗等参数。通过超细粉碎设
备的分析与比较，结合攀枝花钒钛磁铁矿矿石的力学特性，确定了适合于
攀枝花钒钛磁铁矿矿石超细粉碎的设备类型。通过常规三段一闭路碎矿流
程；自循环三段开路超细粉碎流程；自循环四段开路超细粉碎流程在现场
的可实施性、投资数额及所能产生的经济效益的初步分析，提出了适合于
现场条件的超细粉碎流程方案。
通过论文的试验研究与分析，认为攀枝花钒钛磁铁矿矿石适宜的超细
粉碎施力方式为以压力为主，冲击力和剪切力为辅的联合施力方式。适宜
昆明理工大学工程硕士学位论文 摘要
的最终排矿粒度为一8，超细粉碎单位能耗可达Ikw七以下。自循环超
细粉碎机适合于攀枝花钒钛磁铁矿的超细粉碎。常规的三段一闭路碎矿流
程，改造工作量大、投资大、现场场地紧张，且改造后产生的经济效益不
明显。自循环三段开路碎矿流程因目前大型的自循环超细粉碎机还不成
熟，）XL险大。自循环四段开路超细粉碎流程投资少、现场场地允许、改造
后经济效益显著，适合于目前攀枝花矿业公司选矿厂的现场条件。该方案
工业试验己具有良好的技术基础，方案实施后预计可使磨机的处理能力达
到110吨／小时·台以上。
More crushing and less grinding is considered as a directed and effective
method with which consumption of the energy and material in grinding and crushing
will be decreased and is also a kind of obvious way of increasing production
capacity. Reducing the size of mill feed became a technical problem concerned by
the mineral processing plants. The capacity of the mill was designed 107 ton per
hour in Panzhihua mineral processing plant. But the capacity of the mill never
reached 107 ton per hour because of low efficiency of the spiral classificator and
high hardness of the ore. The capacity of the mill comes down continuously with the
dropping of ore grade, the increasing of the gangue and the reducing of the size of
the mill feed. So, reducing of the size of the valuable minerals in ore and increasing
of the capacity of the mill have become a important problem in the mineral
processing of Panzhihua iron and steel corporation.
The technical factors of fine crushing of Panzhihua ore such as the way of force
acting, the size of crushing production and the consumption of the energy of
crushing one ton ore have been studied through fine crushing experiments of
Panzhihua V-Ti magnetite ore. The appropriate type of fine crusher of Panzhihua V-
Ti magnetite ore has been selected out through comparing and analyzing of fine
crushers. The fine crushing technical scheme appropriated to the Panzhihua mineral
processing plant has been put forward based on the analyzing of the closed circle
flowsheet of three stage crushing and one screening, the open circle flowsheet of
three stage crushing of Automatic Closed Circle Crusher (ACC) and the open circle
flowsheet of four stage crushing of ACC.
The method of union force acting that pressure force is essential and shocking
force and shearing force are supplementary is suitable to the fine crushing of
Panzhihua V-Ti magnetite ore. The appropriate size of crushing production should
iii
Abstract
be lower than 8mm. The consumption of the energy crushing one ton V-Ti magnetite
ore can be lower than I Kw.h. ACC is suitable to the fine crushing of Panzhihua V-
Ti magnetite ore. ACC four stage crushing open circle flowsheet agrees with present
condition of the mineral processing plant of Panzhihua iron and steel corporation. It
is estimated that the capacity of the mill will reach 110 ton per hour if four stage
crushing open circle slowsheet of ACC is used in the mineral processing plant.
引文
[1] R．P．金，矿物破碎与解离，国外金属矿选矿，1995． 7
[2] Fuerstenau, D.//W., Kapur P.C. and Gutsche, O., Comminution of Minerals in a Laboratory-size, Choke-fed High-pressure Ball mill. Proc. XVⅢ International Mineral Proc. Congress. Sydney, Australia, 175(1993)
[3] King, R.P. and Bourgeois, F.Measurement of Fracture Energy During Single-Partical Fracture. Minerals Engineering. 6,353(1993)
[4] N．帕德译尔特等，高压辊磨机在矿业的应用前景，国外金属矿选矿，1998,9
[5] 吴建明，粉碎节能理论与辊压机，国外金属矿选矿，1993，10
[6] I．B．克鲁莫斯基、刘建远，高压辊磨机的粉碎模型，国外金属矿选矿，1998， 9
[7] 俞美、宋宏斌，辊压机粉碎流程及操作可靠性分析，矿山机械，1995，4
[8] 段玉震、王素玲等，辊压机的应用及改进。矿山机械，1997，10
[9] 徐秉权等，GGT-2型高压辊磨机及其应用，有色金属(选矿部分)，1995，6
[10] 姚践谦等，层压破碎机理，中国有色金属报，1992，10
[11] 王介强、宋守志，关于料层粉碎的理论研究，中国矿业，1998，5
[12] 冯国俊等，辊压机在氧化铝生产中的应用，有色金属(选矿部分)，1998，6
[13] S．摩尔等，高压辊磨机的模拟和按比例放大，国外金属矿选矿，1999，5
[14] 杨晓明等，辊压机用于粉碎矿岩的工业试验，矿山机械，1996，4
[15] 刘子河、唐威等，惯性圆锥破碎机工作参数及调试对其性能指标的影响，有色金 属(选矿部分)，1997，1
[16] 唐威、刘子河等，GYP-600 惯性圆锥破碎机在有色金属矿山的工业应用，有色金 属(选矿部分)，1998，1
[17] 唐威，适用于中型选矿厂的-1750惯性圆锥破碎机，有色金属(选矿部分)， 1998，3
[18] 罗秀建，惯性圆锥破碎机及其应用，有色金属(选矿部分)，1999，3
[19] 王建义、徐兵等，PL立式冲击式破碎机的工作特点及应用，矿山机械，1994，7
[20] 房德鸿等，节能设备-LPM型立式破磨机，矿山机械，1994，8
[21] 俞良中，立轴锥盘离心磨机的开发与研究，有色金属(选矿部分)，1997，2
[22] 俞良中，立轴锥盘离心磨机主机设计，有色金属(选矿部分)，1998，1
[23] 曾洪茂、周恩浦，冲击破碎机速度、冲击时间和破碎力的确定，矿山机械，1994， 1
[24] 彭齐伟，立轴复合式破碎机的研究及其应用，矿山机械，1996，6
[25] 潘仁和，冲击破碎机的磨损及其对策，矿山机械，1998，7
[26] 王静娟，低转速多腔型冲击式破碎机的研制和应用，矿山机械，1998，10
[27] 朱瀛波、应东风，高速冲击式超细粉碎及分级设备的应用，有色金属(选矿部分)， 1998，2
[28] 范西省，一种新型的辊磨机，矿山机械，1994，3
[29] 宋希敏，颚辊破碎机简介，矿山机械，1994，5
[30] 郭东江，BGJ型摆式辊压机设计研究，矿山机械，1997，7
[31] 郭东江、李永君，PBZ系列摆辊式振动破碎机的研制，矿山机械，1998，1
[32] 西安环太公司技术部，新型超细破碎筛分机组(一)，矿山机械，1998，10
[33] 孙成林，双腔回转破碎机在生产实践中应用，有色金属(选矿部分)，1998，4
[34] 刘省秋，回转式破碎机静态啮角分析，有色金属(选矿部分)，1997，2
[35] 张铁华等，筒辊磨及其节能特性的初步分析，第四届全国青年选矿学术会议论文 集，云南科学技术出版社，1996
[2] Fuerstenau, D.//W., Kapur P.C. and Gutsche, O., Comminution of Minerals in a Laboratory-size, Choke-fed High-pressure Ball mill. Proc. XVⅢ International Mineral Proc. Congress. Sydney, Australia, 175(1993)
[3] King, R.P. and Bourgeois, F.Measurement of Fracture Energy During Single-Partical Fracture. Minerals Engineering. 6,353(1993)
[4] N．帕德译尔特等，高压辊磨机在矿业的应用前景，国外金属矿选矿，1998,9
[5] 吴建明，粉碎节能理论与辊压机，国外金属矿选矿，1993，10
[6] I．B．克鲁莫斯基、刘建远，高压辊磨机的粉碎模型，国外金属矿选矿，1998， 9
[7] 俞美、宋宏斌，辊压机粉碎流程及操作可靠性分析，矿山机械，1995，4
[8] 段玉震、王素玲等，辊压机的应用及改进。矿山机械，1997，10
[9] 徐秉权等，GGT-2型高压辊磨机及其应用，有色金属(选矿部分)，1995，6
[10] 姚践谦等，层压破碎机理，中国有色金属报，1992，10
[11] 王介强、宋守志，关于料层粉碎的理论研究，中国矿业，1998，5
[12] 冯国俊等，辊压机在氧化铝生产中的应用，有色金属(选矿部分)，1998，6
[13] S．摩尔等，高压辊磨机的模拟和按比例放大，国外金属矿选矿，1999，5
[14] 杨晓明等，辊压机用于粉碎矿岩的工业试验，矿山机械，1996，4
[15] 刘子河、唐威等，惯性圆锥破碎机工作参数及调试对其性能指标的影响，有色金 属(选矿部分)，1997，1
[16] 唐威、刘子河等，GYP-600 惯性圆锥破碎机在有色金属矿山的工业应用，有色金 属(选矿部分)，1998，1
[17] 唐威，适用于中型选矿厂的-1750惯性圆锥破碎机，有色金属(选矿部分)， 1998，3
[18] 罗秀建，惯性圆锥破碎机及其应用，有色金属(选矿部分)，1999，3
[19] 王建义、徐兵等，PL立式冲击式破碎机的工作特点及应用，矿山机械，1994，7
[20] 房德鸿等，节能设备-LPM型立式破磨机，矿山机械，1994，8
[21] 俞良中，立轴锥盘离心磨机的开发与研究，有色金属(选矿部分)，1997，2
[22] 俞良中，立轴锥盘离心磨机主机设计，有色金属(选矿部分)，1998，1
[23] 曾洪茂、周恩浦，冲击破碎机速度、冲击时间和破碎力的确定，矿山机械，1994， 1
[24] 彭齐伟，立轴复合式破碎机的研究及其应用，矿山机械，1996，6
[25] 潘仁和，冲击破碎机的磨损及其对策，矿山机械，1998，7
[26] 王静娟，低转速多腔型冲击式破碎机的研制和应用，矿山机械，1998，10
[27] 朱瀛波、应东风，高速冲击式超细粉碎及分级设备的应用，有色金属(选矿部分)， 1998，2
[28] 范西省，一种新型的辊磨机，矿山机械，1994，3
[29] 宋希敏，颚辊破碎机简介，矿山机械，1994，5
[30] 郭东江，BGJ型摆式辊压机设计研究，矿山机械，1997，7
[31] 郭东江、李永君，PBZ系列摆辊式振动破碎机的研制，矿山机械，1998，1
[32] 西安环太公司技术部，新型超细破碎筛分机组(一)，矿山机械，1998，10
[33] 孙成林，双腔回转破碎机在生产实践中应用，有色金属(选矿部分)，1998，4
[34] 刘省秋，回转式破碎机静态啮角分析，有色金属(选矿部分)，1997，2
[35] 张铁华等，筒辊磨及其节能特性的初步分析，第四届全国青年选矿学术会议论文 集，云南科学技术出版社，1996