关于选矿机械效率的提升策略探讨.pdf

中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期：2024 年 01 月 04 日 作者简介：赵昕（1988），男，汉族，云南昆明人，大专，化工机械工程师。-29-关于选矿机械效率的提升策略探讨 赵 昕 云南磷化集团有限公司晋宁选矿分公司，云南 昆明 650000 摘要：摘要：在社会和经济迅速发展的同时，我国的采矿行业也得到了迅速的发展。采矿的效率直接影响到企业生产效率以及经济效益，因此，提高选矿机械效率对矿物生产工作非常重要。基于此，本文首先简要分析选矿工序，随后分析选矿机械的要求极其发展情况，其次对选矿机械应用的做出分析，最后从多个方面阐述选矿机械效率的提升策略，以此来供相关人士参考。关键词：关键词：选矿机械；机械效率；提升策略 中图分类号：中图分类号：TH124 0 引言 矿物资源是一个国家的主要消耗能源，对我国经济发展、战略资源的储备具有重要的意义。选矿就是对有价值的矿物进行选择的过程，在自然界中尽管有大量的矿产资源，但大多数矿产资源的质量都不高，需要经过开采、加工和利用等步骤才能成为有用的矿物。随着我国矿产资源的不断开发，选矿企业也在迅速发展。但是，目前国选矿处理工艺不够完善，选矿设备不够先进，从而造成选矿机械效率较低，这对我国选矿产业的健康、迅速发展造成了很大的阻碍。因此，要推动选矿产业的发展，就需要提高选矿机械的工作效率，改善物的质量。1 选矿工序 选矿是指利用矿物的物理、化学特性等方面的差异，在选矿机械的辅助下，把矿物中的有用物质与原矿分开，实现对有用矿物富集的过程。选矿的主要工序包括矿物破碎、筛分、磨碎与分级三个阶段，每个阶段都需要使用相对应的选矿机械进行操作。首先，按照产品破碎颗粒的不同，通常把颗粒度大小超过 5毫米的叫做破碎，而小于 5 毫米的叫做磨矿。矿物中的有用矿物与脉石矿物的分离程度会直接影响矿物的分选性能，所以，在实际的工作过程中，工作人员要要针对具体的条件来合理地确定粉碎粒度并且选择相应的磨矿机械设备，这样才能更好的提高生产能力，降低生产成本。其次，筛分就是将已破碎的物料重新经过筛网，按照颗粒大小划分为不同颗粒级别的过程，筛分在很多时候都与破碎工艺一起进行，并且需要根据用途及适用范围来选用不同的筛分方式。最后，磨矿与分级工序。目前分级与磨矿作业协同进行是广泛使用的方式，其中，分级是指将不同粒度、形状或密度的矿物，根据其沉降速率将其划分为不同的等级，以保证工作质量和效果。2 选矿机械的要求极其发展情况 2.1 对选矿机械的要求 选矿企业要依据矿物的特性和选矿工艺的需要选用与之相适应的机械设备，设备的型号、规格及功能要与矿物的加工作业相适应。比如，在破碎大块度磁铁矿时，需要选用冲击式破碎机或锤式破碎机，以增大冲击的速度或重量，让矿物按照自己的构造进行破碎，在粗破碎之后，矿物的颗粒度就会变小，为了更好地进行破细以得到符合要求的破碎产品，一般都是采用锥形破碎机进行粉碎，通过矿石间的挤压来实现更好的破碎效果；同时，要根据不同的筛分机械和筛孔尺寸匹配破碎机，及时地将符合要求的部分矿石筛分出去，既能有效地防止矿石过碎，又能有效地提高破碎机的工作效率1。为了使有用矿物得到更好的分离，需要针对其特点选用合适的磨矿分级机械。此外，为提高选矿机械的效率，还需要针对不同类型的铁矿采用磁选、浮选或重选等技术，并配套相应的选矿机械，以满足其大部分铁矿的特殊条件。2.2 选矿机械的发展情况 因为矿物材料和选矿特性差异较大，选矿机械设备种类也比较多，主要包括破碎机械、筛选机械、磨中国科技期刊数据库 工业 A-30-矿机械和脱水机械等。在矿业企业生产过程中，选矿机械对矿山的生产质量和生产效率有着重要的影响，也对选矿企业的总体效益和发展有很大的影响。在目前的社会发展进程中，对矿物资源的开发需求越来越大，导致已有的资源开发范围越来越小，因此，提高选矿机械效率对提高矿物资源的可采纯度具有重要意义。同时，选矿机械在作业时，一般情况下，其工作环境较为苛刻，工作强度也很大，而且在加工过程中所用的某些液体药剂会对选矿机械产生不同程度的腐蚀，因此，在今后选矿机械的开发中，有关单位要注意加强和改善机械的质量，加强对选矿机械的日常管理和维修，要有专门的机械管理员负责机械的管理，定期检查选矿机械设备，一旦出现问题，就要及时解决，从而保证选矿机械一直处于良好的工作状态，这也对选矿机械的发展与进步起到一定的推动作用。除此之外，随着目前人们越来越关注节能减排、可持续发展的理念，选矿机械的节能环保机械的发展已是必然趋势。在这样的大环境下，政府有关部门对选矿机械的要求逐渐提高，为更充分、合理地开发非再生资源，充分利用矿物资源，避免资源浪费，选矿企业在选矿过程中应选用优质高效的选矿机械。3 当前主要应用的选矿机械 3.1 大型球磨机 近几年来，选矿工作中大型球磨机的使用日益增多，由于其自身具有更多的优点，主要表现为：第一，球磨机对材料适应性强，适用于各种工况，可以干法操作，也可以湿法操作方式，还可以将干湿两种工艺结合起来；第二，它具有较大的生产能力，具有较高的破碎率，方便调节研磨矿物的颗粒度，可以适应现代大工业生产需要2。此外，球磨机结构简单、结构坚固、维护管理方便，可以长时间稳定运行。机械的各部分密封性较好，能达到负压运行，在生产过程中能有效地避免粉尘的飞扬。3.2 盘式真空过滤机 在选矿过程中，采用优质的过滤装置可降低精矿中的水分，不会对冶炼过程造成影响，提高冶炼效率，还可以降低提炼成本。目前，许多选矿企业都会使用盘式真空过滤机，该设备具有良好的过滤性能，并且生产能力强。3.3 永磁筒式磁选机 目前，在选矿企业中广泛应用的是永磁筒式磁选机是一种利用磁力场、重力场、流体力场等多场耦合作用而形成的一种工业选矿机械，该设备具有以下优点：一是筒体表面磁场较强，磁场稳定；二是结构简单、处理量大、操作简单，维护方便，可以大幅度地改善矿物质量。4 选矿机械效率的提升策略 4.1 加强机械管理 要提高选矿机械效率，就需要保证机械在选矿的时候能够正常工作。通常，采矿工作条件很恶劣，采矿厂内的机械在运作时会产生大量的碎石和灰尘，其中还会夹杂特殊的腐蚀性液体。在这样的条件下，为了保证选矿机械在高强度的条件下工作效率，就需要加强选矿机械管理：第一，建立完善的机械管理制度。现在国内对选矿机械的养护意识比较淡薄，许多机械在使用后仅仅进行了一些简单的外部维修和养护，缺少对机械的内部维护，所以，相关单位需要与自身实际状况相结合完善选矿机械管理体系，相关人员需要对选矿机械进行日常保养，还需要有能力对选矿机械设备进行定期的深层维护，并将维护的结果记录在案，有效地改善机械的工作状态，提高机械的工作效率。在机械管理中可以采用定人定机协同管理机制，让专门人员对选矿机械日常工作进行监督，能够及时发现和解决问题，实现对责任人的及时问责，从而提高选矿机械的工作质量和效率。第二，建立机械日常点巡检制度。在平时的工作中，要加强对机械运行关键点的控制与管理，并且填写每日点检表，对机械设备的基础数据进行整理，以保证检查的效果，从而保证选矿机械处于一个良好的工作状态。当机械发生某种损伤时，首先要确定机械中的受损零件，然后确定它的可维修程度，对关键的零件要进行修理，对次要的零件要进行合适的更换和修正，减少机械在运行过程中的维护费用，进而提高机械的利用率。但是，光有制度而不能得到很好的贯彻，机械管理成效也会受到很大的影响，这就要求企业管理层要对此给予足够的关注，增加相关的资金投入，并严格要求相关人员执行管理制度3。第三，做好员工的培训。定期对操作人员进行培训和教育，提升他们的机械管理和维护水平，使采矿机械效率得到最大程度的发挥。第四，运用现中国科技期刊数据库 工业 A-31-代信息技术，完善机械设备状态监控与诊断体系，实时监控设备的工作状况，基于设备的工作状态数据对设备的基础状况进行分析，并对设备出现的问题和缺陷进行检测，从而有效地调节、使用以及维护采矿机械。运用先进的维修管理手段，将维修后的被动维修转变为预防性维修。为了提高对隐患的预测能力，提高维护效果，需要将现代化的状态监控和故障诊断技术与传统的直观诊断相结合，使机械效率得到显著提高。4.2 加强选矿机械的优化设计 选矿机械设备是决定矿物加工性能的一个重要因素，因此，在优化设备结构时，需要以提高设备的润滑性能和减小内部摩擦作为首要任务，以减小设备在运行过程中的功耗。在进行选矿机械设备结构设计工作时，应该事先分析并理解其工作原理，将不必要的设计结构去掉，特别是会产生摩擦的部位要进行大量的演示和试验，以确保可以获得最好的设计结果。利用先进的机械设备零件制造工艺，保证每个零件的加工精度，达到有效的设备结构优化。为了减少加工过程中设备的磨损，可在加工过程中加入适量的润滑油，以减少加工过程中的摩擦阻力，达到提高机械效率的目的。其中，润滑油及润滑方法的选取是非常重要的，要针对不同的条件选用不同的润滑方法，例如，马达轴承可选用润滑脂，大型球磨机可选用稀油循环润滑。另外，机械自重在设备使用过程中也会出现功能消耗，要想将这些无用功降到最低，就需要选用轻质、性能好的新材料，降低选矿机械设备本身的质量，从而提升机械效率。4.3 改进优化选矿工艺 选矿工艺与选矿机械是相互制约、互相发展的，对工艺进行改造与优化可以有效地提升机械运行效率。比如，在磨矿中增加有效磨矿面积、适当的磨矿装料量以及改变磨矿物介质的形态等，都能有效地改善磨矿机械的利用率；球磨机所用的衬板一般都比较重、厚度也比较大，机械设备在工作时不仅会消耗动力，还会在一定程度上压缩物料的空间，因此，可以用磁性衬板来取代原来的金属板，这不仅可以降低功率，还可以增大进入物料的空间面积。球磨机的实际物料处理能力和钢球填充率是成正比例的，在钢球填充率达到 45%的时候，球磨机材料加工性能是最好的，在这个时候工作负载也是最大的4。钢球填充率大于45%后，其合力力矩将发生变化，导致其合力作用点偏离原点；其次则是将原本的球体换成椭圆球，这是由于同一直径的椭圆球重量比球体增加 40%，所以其冲击力也会变大，从而提高了矿物的破碎程度。就接触面来说，球体间使用的是点接触，在衬垫冲击时，无法对物料进行有效的破碎，而椭圆球个体之间以线为接触点，确保各个球体都可以与衬垫碰撞。4.4 改造优化选矿机械 第一，工艺设备的改造要着眼于提高经济效益。根据矿物的选别特性对其进行改造，不仅可以提高产量，而且还可以提高产品的回收率和高价值等级，还可以实现节能或延长易损件的使用寿命，减少维修费用等。第二，强化预处理、预处理过程能有效地提高碎磨效率，减少消耗。比如，通过预筛选将粗、中、细碎物料中的细小成分分离出来，可以有效地减少机械的负载，有利于提高机械的稳定性，提高机械的生产效率。第三，为了提高产品的回收率，要防止过度破碎，尽量多收早收。第四，矿企业有大量的风机、水泵、输送机、磨机等，各有其最佳的速度和功率范围，若使用变频器，可以显著地达到节能的目的。4.5 积极使用先进的科技 在改善管理和工艺机械的同时，对一些经济效益比较好的矿山加工企业可以使用新技术、新工艺和新设备，淘汰些技术落后、低效的工艺设备，提高选矿机械效率，并且增强企业的竞争力。目前，国内矿物加工工艺正朝着数字化、智能化、精细化、绿色化的方向发展。采矿机械是机械行业中的一个分支，必然会被纳入到这个时代的潮流之中5。根据目前机械设备的发展趋势，今后破碎磨机将向低能耗、粗粒化、超微细化方向发展，节约能源的同时提高机械效率。在此基础上，选矿企业还应该建立技术研究开发机构，增加科研经费，实现自主技术研究与创新，以此来建立自己的技术优势。5 结束语 综上所述，在社会和经济飞速发展的同时，我国的矿业也在飞速发展，今后选矿行业将逐步走向综合利用、合理开采、矿业循环的新时代。为此，选矿企业应从加强机械管理、改进优化选矿工艺、加强选矿机械的优化设计等方面入手，提高选矿机械效率，从中国科技期刊数据库 工业 A-32-而推动选矿企业的健康、可持续发展。参考文献 1李芬.浅谈选矿机械的日常管理与维护J.中国机械工程,2022(13):38-40.2李开锋.关于加强矿山机电机械安全管理措施研究J.中文科技期刊数据库(全文版)工程技术,2022(5):3.3雒焕胜.选矿公司多金属选矿系统技术提升项目节能降耗措施J.世界有色金属,2023(10):169-171.4朱官龙.提高大型机械吊装效率的措施分析J.安徽建筑,2023,30(6):42-43.5王克义.提升矿山机械安全管理的有效方法研究J.石油石化物资采购,2023(10):208-210.