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1、前言
    破碎磨礦費用占選礦廠總成本的40%～60%，因此，降低破碎產品粒度，實行“多碎少磨”，可提高效率，降低能耗，減少成本，采用高效節(jié)能破碎設備是礦山實現(xiàn)多碎的主要手段。焦家金礦選礦作業(yè)分為原選礦廠和新建6 000t/d選礦廠兩個系統(tǒng)，其中新建6000t/d選礦廠中、細碎均采用HP4圓錐破碎機。與焦家金礦原選礦廠使用的中碎GP-100S圓錐破碎機和細碎H4800圓錐破碎機相比，使用新型HP4系列圓錐破碎機能夠更好地完成選礦生產中的礦石中、細碎任務。
2、礦石性質
    焦家金礦屬中溫熱液蝕變花崗巖金礦床，礦石中主要礦物有黃鐵礦、磁黃鐵礦、褐鐵礦、黃鉀鐵釩等；脈石礦物主要有石英、絹云母、正長石、斜長石及少量綠泥石等；金銀礦物以銀金礦為主，并有少量的自然金和自然銀；金礦物大部分富存于黃鐵礦、黃銅礦、褐鐵礦中。礦石普氏硬度f=10—12，含泥量為6%—80/0，含水量7010左右。沖擊功指數(shù)10.2kW - h/t，高能沖擊數(shù)10.3kW - h/t。
3、破碎工藝流程
    焦家金礦6 000t/d選礦廠自2008年8月開工建設，至2009年12月一期工程全面達產。整個選礦廠建設依照“大型、精確、簡單”的方針，采用先進的選礦設備和先進的黃金選礦工藝，生產過程實現(xiàn)全自動控制，一期工程竣工投產后每天可處理礦石6 000t。
    破碎工藝采用帶洗礦作業(yè)的三段一閉路工藝流程，如圖1所示。粗碎作業(yè)采用1臺C3054顎式破碎機，中碎作業(yè)采用1臺HP4Cx圓錐破碎機，細碎作業(yè)采用2臺HP4Sx圓錐破碎機。粗碎產品經洗礦篩篩分，篩下物料進入螺旋分級機分級，分級機沉砂作為破碎最終產品，分級溢流進入礦泥濃密機濃縮；洗礦篩篩上物料經中碎后與細碎產品一起進入檢查篩分，篩下物料作為破碎最終產品運至粉礦倉，篩上物料經細碎后，再次進行檢查篩分。
4、HP4系列圓錐破碎機工作特點
    HP4系列圓錐破碎機適用于中碎和細碎作業(yè)。與傳統(tǒng)的破碎設備相比，HP4系列圓錐破碎機具有以下優(yōu)點。
    (1) HP4系列圓錐破碎機通過優(yōu)化破碎速度和加大沖程相結合，能提供圓錐破碎機最大的破碎比，在破碎給礦粒度相同的情況下可以減少破碎段數(shù)，從而降低生產投資并節(jié)省電能消耗。
    (2)由于是擠滿給料，被破碎物料在破碎腔中承受全方位的擠壓、剪切和強烈的脈動沖擊作用，料層內顆粒相互作用，造成顆粒間的強制自粉碎。這種礦石粉碎方法取代了傳統(tǒng)的礦石單顆粒破碎原理，實現(xiàn)對物料的選擇性破碎，提高了產品細料比例和立方體物料含量，減少了針片狀物料。
    (3)先進的動錐和定錐襯板固定系統(tǒng)，不再需要襯板填料，襯板更換更快，壽命更長。當需要更換襯板或改變破碎腔型時，用于調整排料口的液壓馬達將整個定錐總成旋轉完全退出調整環(huán)螺紋，極大地簡化了更換襯板的操作。
    (4)全新設計的HP4雙作用液壓過鐵釋放缸能夠緩沖釋放沖擊力，保護主機免遭混入破碎腔的不可破碎異物造成的破壞，異物通過后能夠迅速恢復原有的排料口。同時，如果破碎機在負載狀態(tài)下停機，雙液壓過鐵釋放缸能提供較大的清理行程，與襯板磨損情況無關，可迅速清理破碎腔。
    (5)HP4系列圓錐破碎機具有定錐旋轉調整系統(tǒng)，破碎腔整個周邊磨損更加均勻、排礦口更恒定。
5、HP4破碎機與原破碎機對比
5.1性能對比
    焦家金礦6 000t/d選礦廠用于中碎的HP4Cx圓錐破碎機和細碎用的HP4Sx圓錐破碎機與原選礦廠使用的GP-100S和H4800圓錐破碎機技術性能指標對比見表1。
    從表1中可以看出，HP4系列圓錐破碎機與普通破碎設備相比具有給礦粒度大、排礦口調節(jié)范圍寬等優(yōu)點。同時，在相同的處理能力下，HP4系列圓錐破碎機消耗電能更少，而且礦石破碎后可獲得較大的破碎比，從而能夠更好的完成礦石的中細碎任務。
5.2產品粒度對比
    在排礦口尺寸為42mm時，HP4Cx與GP-100S產品粒度篩析結果見表2。
    在排礦口尺寸為14.5mm時，HP4Sx與H4800產品粒度篩析結果見表3。
    由表2看出，在排礦口尺寸均為42mm的情況下，破碎產品中+25mm粒級GP-100S產率為50.39%．HP4Cx產率為41.46%；能夠通過檢查篩篩孔的-14mm粒級GP-100S產率為29.64%，HP4Cx產率為36.260/0。HP4Cx破碎產品+25mm粒級含量比GP-100S低8.93%，-14mm含量比GP-100S高6.62%，由此可以看出，HP4Cx與GP-100S相比在減輕細碎作業(yè)負擔、減少檢查篩分循環(huán)礦量方面具有明顯的優(yōu)勢。
由表3可以看出，在排礦口尺寸均為14.5mm的情況下，HP4Sx破碎產品最大粒度可控制在20mm以下，而H4800破碎產品中+20mm含量高達7.57%。同時，H4800破碎產品中-10mm粒級含量產品為60.05%，而HP4Sx產品中含量為77.67%，比前者高出17.62%。可以看出，HP4Sx破碎產品粒度更加均勻，細粒級含量更高，對提高磨礦作業(yè)處理量，優(yōu)化磨礦產品粒度組成方面均有顯著作用。
5.3電耗和材料消耗對比
    以焦家金礦2011年1～6月破碎生產情況為依據(jù)，對破碎作業(yè)電耗和材料消耗進行統(tǒng)計，見表4。
6、效益分析
    焦家金礦新建6 000t/d選礦廠采用HP4系列圓錐破碎機后，球磨機加球制度由原來的∮100：∮80：∮60=1：1：1更換為∮100:∮80:∮60=3:3:4，增加了小直徑球的用量，鋼球噸耗由原來的1.1kg/t降為1.0kg/t，磨機襯板使用壽命延長0.5倍。以焦家金礦2011年1—6月破碎、磨礦生產情況為依據(jù)，原選礦廠與新建6000t/d選礦廠破碎、磨礦動力和材料消耗情況，見表5。
    由表5可知，焦家金礦6 000t/d選礦廠使用HP4系列圓錐破碎機與原選礦廠使用的破碎設備相比，每碎磨一噸礦石可節(jié)省費用4.67元，按6 000t/d選礦廠年處理礦石200萬t計算，每年可節(jié)省費用934萬元。
7、結語
    HP4系列圓錐破碎機與傳統(tǒng)破碎設備相比，具有破碎比大，產品粒度細而均勻，單位電耗低等優(yōu)點，是一種理想的節(jié)能超細設備。此種破碎機除了可以對破碎作業(yè)進行優(yōu)化外，還對破碎后續(xù)生產環(huán)節(jié)起到改善作用。焦家金礦6000t/d選礦廠采用此設備后，實現(xiàn)了“多碎少磨，節(jié)能降耗”，年可節(jié)省生產費用934萬元。